Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Методы уменьшения трудоемкости решения сложных интеллектуальных задач на основе алгебры кортежей Кулик, Борис Александрович

Данная диссертационная работа должна поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация, - 480 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Кулик, Борис Александрович. Методы уменьшения трудоемкости решения сложных интеллектуальных задач на основе алгебры кортежей : автореферат дис. ... кандидата технических наук : 05.13.11 / Ин-т проблем управления.- Москва, 1996.- 19 с.: ил. РГБ ОД, 9 96-3/220-2

Введение к работе

Актуальность проблемы. В составе информационных технологий одно из ведущих мест занимают системы со сложными интеллектуальными задачами (СИЗ), в которые ;ходят многие системы, основанные на логических соотношениях, системы расчетов надежности и безопасности структурно-сложных комплексов на основе логико-вероятностных методов и ряд практических приложений систем искусственного интеллекта. Растет интерес к СИЗ, интенсивно расширяется область их применения. Содержание СИЗ охватывает не только проблемы, связанные с информатизаиией общества, но и проблемы, связанные с когнитивными процессами и структурсй мышления. Однако бурное развитие СИЗ в последние десягилетия сопровождается рядом возрастающих трудностей при решении некоторых проблем, что дает основание для предположений о наступлении кризисной ситуации в методологии СИЗ. К этим трудностям, в частности, относятся:

трудности, связанные с математической формулировкой задач и с поискам^ эффективных алгоритмов решений во многих случаях, ког^а требуется оценивать не только полноту или выполнимость, но и значения параметров СИЗ, удовлетворяющих заданным ограничениям;

неэффективность декларативных средств отображения и обработки информации (систем на базе языков Лисп и Пролог, оболочек экспертных систем и т.д.) при решении прикладных задач в базах знаний с большим объемом данных и правил;

отсутствие достаточно надежных и простых методов обоснования полноты и непротиворечивости даже в сравнительно простых СИЗ;

несовместимость структур данных и математических методов обработки и анализа знаний в комбинированных СИЗ, объединяющих логические, продукционные, сетевые и реляционные модели представления знаний, и отсутствие единого теоретического обоснования для этих моделей.

Последствиями такой кризисной ситуации является чрезмерное усложнение программно-аппаратных средств - это приводит к тому, что в самих системах программно-аппаратной поддержки СИЗ из-за несовместимости структур данных и методов их обработки возникают многие специфические трудноразрешимые, а порой и неразрешимые проблемы. Поэтому актуальной является задача преодоления этих трудностей путем разработки математического аппарата для представления и анализа прикладных СИЗ, достаточно простого, чтобы более ясно формулировать и ре-

шать проблемы непротиворечивости и полноты конкретных логических моделей и быть основой для разработки эффективных алгоритмов, но в то же время достаточно универсального, чтобы стать общей теоретической основой для моделей СИЗ, которые в настоящее время представлены как принципиально различные. Настоящая работа посвящена разработке этого аппарата и обоснованию на его основе методов уменьшения трудоемкости алгоритмов решения СИЗ, используемых в практических приложениях логических исчислений.

Попытка преодолеть ряд трудностей, возникающих в практических приложениях баз знаний, предпринята в работах автора. Используемый в этих работах подход, названный алгеброй кортежей (Tuple Algebra ТА), является процедурно-ориентированным вариантом алгебраических систем (в смысле А.И. Мальцева). В основе этого подхода лежат соотношения алгебры множеств, под которой подразумевается алгебраическая

система с множеством операций { и, п, - } и множеством соотношений

{^ . S . =}

Цель работы. Разработка методов уменьшения трудоемкости вычислительных алгоритмов решения для спожных в вычислительном отношении задач, возникающих при разработке и эксплуатации прикладных логических систем, на основе исследований выразительных и алгоритмических возможностей математических систем, основанных на соотношениях алгебры множеств.

Методы исследования. В основу проведенных исследований положены методы алгебры множеств, математической логики, теории алгебраических систем, теории меры и теории конечных графов.

Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие новые научные результаты:

разработаны теоретические основы алгебры кортежей, являющейся процедурно ориентированным вариантом алгебраических систем, доказан изоморфизм алгебры кортежей и алгебры множеств;

обоснована достаточность выразительных средств алгебры кортежей для отображения всех выразительных средств теории моделей (в рамках исчисления предикатов);

разработаны более эффективные по сравнению с существующими методы проверки полноты и непротиворечивости логических систем, преобразуемых в структуры алгебры кортежей;

разработаны новые методы уменьшения трудоемкости алгоритмов решения задач, которым соответствуют некоторые классы NP-полных задач переборного тип з в исчислении высказываний и предикатов;

определены основные соотношения, связывающие структуры алгебры кортежей и соответствующие им логические формулы и модели с системами, погруженными в метрические пространства, в частности, с вероятностными системами;

на основе соотношений алгебры множеств построена математическая модель системы логического вывода из произвольной совокупности простых суждений, которая является расширением силлогистики Аристотеля и может быть также использована для моделирования нетривиальных вариантов импликативных и паранепротиворечивых логик (эта система в силу ее независимости от математического аппарата алгебры кортежей вынесена в приложение).

Практическая ценность и внедрение результатов работы. Результаты исследований в настоящее время используются при разработке автоматизированных систем управления борьбой за живучесть надводных кораблей (АСУ БЖ), а также в системах расчетов надежности и безопасности сложных технических систем управления надводными кораблями. Начаты работы, связанные с использованием методов расчета, основанных на соотношениях алгебры кортежей, в системах, функционирующих в условиях риска.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались на Международной конференции по проблемам моделирования в бионике "Биомод-92" (Санкт-Петербург, 1992) и на Национальной конференции с международным участием по искусственному интеллекту "Искусственный интеллект-94" (Рыбинск, 1994).

Публикации. Основные результаты диссертации отражены в 8 публикациях и защищены 3-мя авторскими свидетельствами СССР и патентом Российской Федерации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и приложения, содержит 108 страниц машинописного основного текста и 18 страниц приложения, 5 рисунков, 1 таблицу и списка литературы из 84 наименований.

Похожие диссертации на Методы уменьшения трудоемкости решения сложных интеллектуальных задач на основе алгебры кортежей