Анотація до роботи:

Четвериков Г.Г. Формальні моделі та методи синтезу швидкодіючих багатозначних структур мовних систем. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.23 – системи та засоби штучного інтелекту. – Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2005.

Дисертація присвячена розробці адекватного алгебро-логічного та системотехнічного інструментарію об’єктивації мовних явищ на підставі їх формалізації та відповідної апробації.

Розроблені теоретичні засади побудови просторових оборотних багатозначних елементів, модулів та структур. Дістали подальший розвиток та модифіковані методи побудови багатозначних оборотних неоднорідних логічних елементів та модулів (АСП-структур першого та другого роду) для мовних систем штучного інтелекту з оборотними властивостями. Дослідження апаратних засобів реалізації отриманих моделей мови та методів синтезу АСП-структур дозволили визначити раціональні шляхи їх створення, а також сформулювати критерії вибору АСП-структур для реалізації відношень, що складають основу дії мовних систем. Створено новий клас моделей у вигляді АСП-структур на базі декомпозиції k-значних структур на дискретно-аналогові та цифрові субблоки, що дозволяє на одному й тому ж пристрою реалізувати наліз, нормалізацію та синтез задач морфології української мови.

У дисертації сформульовано та вирішено важливу для теорії та практики мовних систем штучного інтелекту наукову проблему – досягнення високорівневої технології обробки інформації на основі розвитку концепції уніфікації та розробки методів синтезу швидкодіючих багатозначних структур мовних систем. При проведенні дисертаційних досліджень отримані такі основні результати.

1. Показано, що людська мова, як явище дискретне, повинна описуватись засобами дискретної математики. Встановлено, що досить універсальним у концептуальному та прикладному аспекті є підхід, заснований на моделюванні природної мови засобами апарату багатозначної (k-значної) логіки, оскільки природна мова багатозначна, зокрема засобами алгебри скінченних предикатів.

2. На підставі вивчення даних фонетики та орфографії української мови розроблені системи фонетичних ознак і отримані предикати їх формального опису; розроблена методика формального опису букво-фонемних відношень; побудовані математичні моделі відношень голосних, приголосних звуків та акцентних характеристик української мови, на основі яких формалізуються фонетичні закономірності, що дозволяє здійснювати їх автоматичне оброблення.

3. На підставі вивчення основних характеристик морфології української мови, як об'єкту моделювання, встановлено теоретичну залежність (відношення) між флексією та оточуючим її текстом. Формалізовано поняття флексії, а також визначені предикати математичних моделей словозміни іменних частин мови, що забезпечує автоматичне оброблення (аналіз, синтез, нормалізація та корегування помилок) мови.

4. Проведено аналіз алгебро-логічної структури природної мови, а також алгебро-логічних засобів її моделювання. Концептуально-методологічний підхід до мови людини (з математичної точки зору) дозволяє сприймати її як деяку алгебру, а її тексти – як формули цієї алгебри. Раніше алгебра скінченних предикатів була спрямована на формульний опис функцій (алфавітних операторів). Тепер область її рекомендованого застосування поширена та охоплює довільні відношення.

5. Дослідження з нарощування значності структурного алфавіту від 3 до 10 показує, що в універсальних k-значних просторових структурах забезпечується підвищення функціональних можливостей щодо реалізації множини логічних функцій однієї змінної в 10¹⁰/3³ разів; інший шлях підвищення функціональних можливостей під час моделювання мовних процесів є нарощування числа входів.

6. Запропоновано модифікацію традиційних таблиць істинності для багатозначних неоднорідних кодів, що дозволяє представляти їх у більш компактній формі. Число елементів модифікованої таблиці зменшується в 3 ^p разів, де p- глибина декомпозиції.

7. Уперше розроблені методи синтезу і здійснено аналіз базових модулів у вигляді багатозначних оборотних неоднорідних логічних елементів. Показано можливість ефективної побудови на їх основі оборотних АСП-структур просторового типу за рахунок варіювання базових модулів. Запропоновано методику проектування лінгвістичних об’єктів (на прикладі задачі морфологічного аналізу) на базі k-значних оборотних неоднорідних логічних елементів та модулів просторового типу (АСП-структур першого – третього роду) та наведено тематичну інтерпретацію процесу їх функціонування.

8. Розроблені просторові універсальні k-значні структури забезпечують: скорочення числа виводів, що дає повністю очевидний ефект спрощення складного монтажу; скорочення числа різнотипних модулів та апаратних затрат; підвищення регулярності їх внутрішньої структури.

9. Теоретичні і практичні результати дисертаційних досліджень впроваджені в ряді програмно-апаратних систем, що у тій чи інший формі використовують процедури обробки мовної інформації: формальних моделей мови у вигляді систем лінгвістичних рівнянь алгебри скінченних предикатів. Новизна та оригінальність технічних реалізацій підтверджена трьома патентами України та Російської Федерації на винахід.

Публікації автора:

1. Бондаренко М.Ф., Коноплянко З.Д., Четвериков Г.Г. Основи теорії синтезу надшвидкодіючих структур мовних систем штучного інтелекту – К.: ІЗМН, 1997.– 264 с.

2. Бондаренко М. Ф., Коноплянко З.Д., Четвериков Г.Г. Основи теорії багатозначних структур і кодування в системах штучного інтелекту.– Харків: Фактор-друк, 2003.– 336 с.

3. Малий тлумачний словник з інтелектуальних систем: Навчальний посібник /
Г.Г. Четвериков. – К.: ІЗМН, 1997.– 64 с.

4. Малий тлумачний словник з інтелектуальних систем (доповнення): Навчальний посібник / Г.Г. Четвериков.– Харків: ХТУРЕ, 1999.– 56 с.

5. Четвериков Г.Г. Многозначные структуры (анализ, сравнение, синтез, обобщение). – Ч.1: Учебное пособие. – К.: ИСМО, 1997. – 192 с.

6. Четвериков Г.Г. Формалізація принципів побудови універсальних k-значних структур мовних систем штучного інтелекту // Доповіді НАН України. – 2001.– №1 (41). – C. 76–79.

7. Четвериков Г.Г. Концепция построения сверхбыстродействующих многозначных структур языковых систем искусственного интеллекта // Автоматизация производственных процессов. – 1996. – №2. – С. 89–94.

8. Четвериков Г.Г. Математичні моделі акцентних характеристик української мови // Праці УНДІРТ. – 1996. – №2(6). – С. 88–92.

9. Четвериков Г.Г. Лінгвістичний комп’ютер підвищеного інтелекту та швидкодії // Искусственный интеллект. – 1997. – №1/2. – С. 51–56.

10. Четвериков Г.Г. Концептуальна структурно-функціональна модель гомеостатичного модуля мовних систем штучного інтелекту // Вестник Херсонского государственного технического университета. – 1999. – №5. – C.54–57.

11. Четвериков Г.Г. Десятичный функциональный преобразователь пространственного типа // Вестник Херсонского государственного университета.– 1999. – №5. – С. 57–61.

12. Четвериков Г.Г. Аналіз нових шляхів побудови швидкодіючих універсальних k-значних структур для систем штучного інтелекту // АСУ и приборы автоматики. –Харьков: ХТУРЭ. – 2001. – №114. – С. 39–42.

13. Четвериков Г.Г. Синтез просторових структур мовних систем (на прикладі української мови) // Проблемы бионики. – Харьков: ХТУРЭ. – 1999. – Вып.50. – С.112–119.

14. Четвериков Г.Г. Структурный синтез проблемно-орієнтованих засобів для автоматизованої обробки текстової інформації // Искусственный интеллект. – 2001. – №3. – С. 165–173.

15. Четвериков Г.Г. Практичні аспекти теорії статичних просторових k-значних структур у методології проектування ергатичних систем // Искусственный интеллект. – 2002. – №3. – С. 123–126.

16. Четвериков Г.Г. Алгебро-логічні засоби моделювання природної мови. Повідомлення 1 // Бионика интеллекта. – 2004. – №1(61). – С.42–45.

17. Четвериков Г.Г. Алгебро-логічні засоби моделювання природної мови. Повідомлення 2 // Бионика интеллекта. – 2005. – №2(62). – С.12–19.

18. Бондаренко М.Ф., Четвериков Г.Г. Алгебро-логический подход к построению структур лингвистических объектов // Искусственный интеллект. – 2001. – №1. – C.24–28.

19. Бондаренко М.Ф., Четвериков Г.Г. Особливості архітектурних побудов просторових k-значних структур мовних систем штучного інтелекту // Проблемы бионики. – Харьков: ХНУРЭ. – 2002. – Вып.56. – С.3–9.

20. Мурашко А.Г., Герасин С.Н., Четвериков Г.Г. Организация структуры вычислительного процесса в неоднородной вычислительной среде // Электронное моделирование. – 1997. – №6. – С. 38–44.

21. Коноплянко З.Д., Четвериков Г.Г. Проблеми інтелектуалізації та українізації цифрових систем та мереж телекомунікацій // Труды УНИИРТ. – 1995. – №4. – С.72–81.

22. Четвериков Г.Г., Ревенчук И.А., Стороженко А.В., Бавыкин В.Н. Принципы построения отдельных компонентов k-значных структур искусственного интеллекта // Радиоэлектроника и информатика. – 1998. – №2(03). – C.88–90.

23. Коноплянко З.Д., Четвериков Г.Г. Аналіз лінгвістичних зв'язків елементів фонетичного рівня української мови // Праці УНДІРТ. – 1996. – №1(5). – С.70–77.

24. Четвериков Г.Г., Коноплянко З.Д., Ревенчук И.А., Ляховец С.В. Аналіз та дослідження букво-фонемних відношень голосних української мови // Праці УНДІРТ. – 2000. – №1(21). – С. 60–65.

25. Четвериков Г.Г., Ляховец С.В., Коноплянко З.Д., Колесник А.С. Побудова математичної моделі букво-фонемних відношень для приголосних звуків української мови // Праці УНДІРТ. – 2001. – №1(25). – С.21–28.

26. Ревенчук І.А., Четвериков Г.Г. Про методику вибору структури векторів закінчення та смислу // АСУ и приборы автоматики. – Харьков: ХТУРЭ. – 1997. – Вып. 104. – С. 128–132.

27. Бавыкин В.Н., Четвериков Г.Г. Моделирование гибридных многозначных структур средствами предикатно-гибридной логики // Радиоэлектроника и информатика. – 2001. – №2(11). – С.102–105.

28. Бондаренко М.Ф., Бавыкин В.Н., Герасин С.Н., Четвериков Г.Г. Структурный синтез неоднородных модулей в интеллектуальных системах // Искусственный интеллект. – 2001. – №3. – С. 23–26.

29. Четвериков Г.Г., Бавыкин В.Н., Ревенчук И.А. Модификация средств построения k-значных обратимых переключательных цепей второго рода // Искусственный интеллект. – 2003. – №3. – С.111–117.

30. Бондаренко М.Ф., Гусятин Е.М., Четвериков Г.Г., Рябчинская Е.А. Методы решения предикатных уравнений // Компьютерные интеллектуальные модели и системы. – Харьков: ХАИ. – 1993. – С.22–27.

31. Пат. 14935 А. Україна, МКВ Н 03 К 19/08. Функціональний перетворювач / М.Ф.Бондаренко, З.Д. Коноплянко, Г.Г.Четвериков (Україна). – №96010250; Дата подання 22.01.96; Опубл. 30.06.97, Бюл. №3. – 4c.

32. Пат. 20462 А. Україна, МКВ Н 03 К 19/02. Двовходовий багатозначний логічний елемент / М.Ф.Бондаренко, З.Д. Коноплянко, Г.Г.Четвериков (Україна). – №97031289; Дата подання 20.03.97; Опубл. 15.07.97, Бюл. №3. – 4c.

33. Пат. 2147789 РФ, МКВ Н 03 К 19/02, Н 03 М 1/00. Функциональный преобразователь с многозначным кодированием / М.Ф.Бондаренко, З.Д. Коноплянко, Г.Г.Четвериков (Україна). – №97101717/09; Заявл. 04.02.97; Опубл. 24.04.2000, Бюл.№11.- 6c.

34. Четвериков Г.Г. Синтез широкопаралельних багатозначних перемикальних структур // Праці 2-ої Української конф. з автоматичного керування («Автоматика-95»). – Т. 1. – Львів: ФМІ НАН України. – 1995. – С.134–135.

35. Четвериков Г.Г. Применение средств ИИ для автоматического анализа и синтеза лингвистической информации // Праці 3-ої Української конф. з автоматичного керування («Автоматика-96»). – Т. 2. – Севастополь: СевГТУ. – 1996. – С.47–48.

36. Четвериков Г.Г. Общие принципы и методы построения многозначных неоднородных структур // Труды 2-ой Междунар. конф. «Теория и техника передачи, приёма и обработки информации». – Т. 2. – Харьков-Туапсе: ХГТУРЭ. – 1996. – С. 214.

37. Четвериков Г.Г. Модульный принцип организации многозначных пространственных структур систем ИИ // Труды 4-ой Междунар. конф. «Теория и техника передачи, приёма и обработки информации» («Новые информационные технологии»). – Харьков-Туапсе: ХГТУРЭ. – 1998. – С. 253.

38. Бондаренко М., Бавикін В., Коноплянко З., Стороженко А., Четвериков Г. Моделювання лінгвістичних зв’язків елементів фонетичного та морфологічного рівня української мови в системах автоматичного розпізнавання сигналіву // 3-я Всеукраїнська Міжнар. конф. «Оброблення сигналів і зображень та розпізнавання сигналів (Signal/Image Processing and Pattern Recognition)» (УкрОбраз’96). – Київ: УА з ОІ та РО. – 1996. – С.116–117.

39. Бондаренко М.Ф., Ревенчук И.А., Четвериков Г.Г. Синтез швидкодіючих багатозначних структур мовних систем штучного інтелекту // 4-та Всеукраїнська Міжнар. конф. «Оброблення сигналів і зображень та розпізнавання сигналів (Signal/Image Processing and Pattern Recognition)» (УкрОбраз’98). – Київ: УА з ОІ та РО. – 1998. – С.61–62.

40. Бондаренко М.Ф., Четвериков Г.Г., Ревенчук И.А. Формализация принципа симбиоза многозначных структур интеллектуальных систем // Труды Междунар. научной конф. «Интеллектуализация обработки информации» (ИОИ 2000). – Симферополь: Крымский научный центр НАН Украины. – 2000. – С.15–16.

41. Бондаренко М.Ф., Карпухин А.В., Четвериков Г.Г. Анализ проблемы создания новых технических средств для реализации лингвистического интерфейса // Proc. of the X-th International Conf. «Knowledge-Dialog-Solution» (KDS-2003) .– Varna (Bulgaria). – 2003. – С.3–15.

42. Бондаренко М.Ф., Четвериков Г.Г. Проблема інтелектуалізації та українізації мовних систем штучного інтелекту // Труды 6-ой Междунар. конф. «Знания-Диалог-Решение» (KDS-97). – К.: ИК НАН Украины. – 1997. – С.68–76.

43. Бондаренко М.Ф., Ляховец С.В., Карпухин А.В., Четвериков Г.Г. Синтез швидкодіючих структур лінгвістичних об’єктів // Труды 9-ой Междунар. научно-практической конф. «Знания-Диалог-Решение» (KDS-2001). – К.: ИК НАН Украины. – 2001. – С.42–49.

44. Четвериков Г.Г. Природна мова як об’єкт математичного опису // Материалы 5-ой Междунар. научно-технич. конф. «Искусственный интеллект. Интеллектуальные и многопроцессорные системы – 2004». – Т. 2. – Таганрог-Донецк: ТРТИ. – 2004. – С.41–43.

45. Bondarenko M., Chetverikov G., Karpuhin A., Roshka S., Deyneko Zh. Synthesis Methods of Multiple–valued Structures of Language Systems // Proc. of the Third International Conf. «Information Reseach, Applications and Education» (i.TECH 2005).– Varna (Bulgaria).– 2005.– P. 102–107.

46. Bondarenko M., Bavykin V., Revenchuk I., Chetverikov G. Modeling of Universal Multiple-Valued Structures of Atificical Intelligence Systems // Proc. of the 6-th International Conf. «Mixed design of integrated circuits and systems» (MIXDES’99). – Krakow (Polska). – 1999. – P. 131–133.

47. Bondarenko M., Karpuhin A., Chetverikov G. Application of a numerically –analytical method for Simulation of Non-Linear Resonant Circuits // Proc. of the 10-th International Conf. «Mixed design of integrated circuits and systems» (MIXDES 2003), Lodz (Polska). – 2003. – P. 399–402.

48. Bondarenko M., Karpuhin A., Chetverikov G., Leshchinsky V. Synthesis Methods of Multiple–valued Structures of Bilogical Networks // Proc. of the 12-th International Conf. «Mixed design of integrated circuits and systems» (MIXDES 2005), Krakow (Polska). – 2005. – P. 201–204.

49. Bondarenko M., Chetverikov G., Karpuhin A. Structural Synthesis of Universal Multiple-Valued Structures of Artificial Intelligence Systems // Proc. of the 9th World Multi-Conference in Systemics, Cybernetics and Informatics (WMSCI 2005).– Orlando, Florida (USA).– 2005. – Vol. VII. – P. 127–130.