Яловець Андрій Леонідович. Логіко-обчислювальна семантична мережа як модель подання знань : Дис... д-ра наук: 01.05.02 - 2008.
Анотація до роботи:
Яловець А.Л. Логіко-обчислювальна семантична мережа як модель подання знань. – Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 01.05.02 – математичне моделювання та обчислювальні методи. – Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України, Київ, 2008.
Дисертаційна робота присвячена розробці нових моделі подання знань і методів обробки знань.
Розроблено нову модель подання знань (логіко-обчислювальну семантичну мережу (ЛОС-мережу)), яка має нову сукупність функціональних можливостей, одночасно не притаманних іншим відомим моделям подання знань.
Розроблено метод прямого логічного виводу, який засновується на формуванні множин вершин ЛОС-мережі, з кожної з яких безпосередньо вивідна деяка раніше не виведена вершина, що вигідно його відрізняє від інших відомих методів виводу на знаннях. Вперше розроблено метод побудови початкового стану процесу прямого логічного виводу, що дозволяє виключити можливість завдання суперечних, неповних або надлишкових вхідних даних при описі ситуації для рішення проблемних задач на ЛОС-мережі. Розроблено методи статичної верифікації знань, поданих у ЛОС-мережі. Запропоновано теоретико-графовий підхід для рішення проблеми виявлення та усунення суперечностей в структурі ЛОС-мережі. Розроблено метод генерації множини тестових випадків для ЛОС-мережі.
На основі розроблених моделі подання знань і методів їх обробки реалізовано програмно-інструментальне середовище подання та обробки знань (СЛМ-технологію), що підтримує процеси подання та обробки як чітких, так і нечітких процедурно-декларативних знань, забезпечуючи несуперечність поданих знань.
В дисертаційній роботі виконано широкомасштабне дослідження, в результаті якого розроблено теоретичні основи моделювання процесів подання та обробки знань і одержано нове комплексне рішення проблеми подання та обробки знань, що включає в себе розробку нової моделі подання знань і сукупності методів їх обробки, які дозволяють забезпечити виконання виводу на знаннях, а також рішення задач статичної верифікації і емпіричного тестування поданих знань. При цьому одержано наступні нові результати:
Розроблено нову модель подання знань, названу логіко-обчислювальною семантичною мережею (ЛОС-мережею), в якій реалізовано структурні, логічні, семантичні і обчислювальні властивості, виявлені в результаті аналізу природних властивостей декларативних і процедурних знань, завдяки чому ЛОС-мережа отримала нову сукупність функціональних можливостей, що одночасно не притаманні іншим відомим МПЗ. До переваг ЛОС-мережі, зокрема, відносяться: однорідність моделі; можливість подання знань в термінах природної мови; можливість подання як чітких, так і нечітких процедурно-декларативних знань; можливість подання логічних операцій. Розроблена модель подання знань задовольняє всім пред’явленим до неї вимогам.
Розроблено метод прямого логічного виводу, що є єдиним методом виводу як на чітких, так і на нечітких процедурно-декларативних знаннях, поданих в ЛОС-мережі, який засновується не на переборі вершин, потенційно придатних для виконання виводу, а на процедурі аналізу поточного стану процесу пошуку виводу і формуванні множин вершин ЛОС-мережі, з кожної з яких безпосередньо вивідна деяка раніше не виведена вершина, що у сукупності вигідно відрізняє розроблений метод виводу від інших відомих методів виводу на знаннях. Розроблений метод виводу задовольняє всім пред’явленим до нього вимогам.
Вперше розроблено метод побудови початкового стану процесу прямого логічного виводу, що дозволяє виключити можливість завдання суперечних, неповних або надлишкових вхідних даних при описі ситуації для рішення проблемних задач на ЛОС-мережі.
Розроблено методи статичної верифікації знань, поданих у ЛОС-мережі. На відміну від відомих методів статичної верифікації баз знань, які дозволяють виявляти аномалії (можливі помилки в базі знань), розроблені методи дозволяють виявляти фактичні помилки в поданих знаннях, в тому числі виявляти неповноту, надлишковість і суперечність знань. Теоретично досліджено умови несуперечності ЛОС-мережі і запропоновано теоретико-графовий підхід для рішення проблеми виявлення та усунення суперечностей в структурі ЛОС-мережі. Перевагою розроблених методів статичної верифікації є те, що дані методи, на відміну від більшості відомих аналогів, не засновуються на використанні механізму логічного виводу. Розроблені методи статичної верифікації задовольняють всім пред’явленим до них вимогам.
Розроблено метод генерації множини тестових випадків для ЛОС-мережі. На відміну від відомих методів генерації множини тестових випадків, що допускають помилки в процесі генерації тестової множини, розроблений метод дозволяє правильно формувати множину тестових випадків, що необхідно для виконання емпіричного тестування знань, поданих у ЛОС-мережі. Теоретично досліджено умови правильності рішення задачі генерації множини тестових випадків, і розроблено спеціалізовані методи з додаткової перевірки коректності структури ЛОС-мережі. Перевагою розробленого методу генерації множини тестових випадків є те, що він, на відміну від відомих аналогів, не засновується на використанні механізму логічного виводу. Розроблений метод генерації множини тестових випадків задовольняє всім пред’явленим до нього вимогам.
На основі розроблених моделі подання знань і методів обробки знань створено програмно-інструментальне середовище подання та обробки знань, назване СЛМ-технологією, що призначене для рішення задач, які належать до класу задач на знаходження. Засобами СЛМ-технології підтримуються процеси подання та обробки як чітких, так і нечітких процедурно-декларативних знань. В рамках СЛМ-технології отримала подальший розвиток парадигма концептуального програмування за рахунок реалізації середовища подання знань, в якому процес програмування (в традиційному смислі) замінюється на процес візуальної побудови ЛОС-мережі, що не вимагає від користувача спеціальних знань з програмування і виконується в термінах імен (концептів) досліджуваної ПО. На відміну від відомих систем і середовищ подання і обробки знань, засобами СЛМ-технології автоматично виконується статична верифікація (в тому числі і перевірка несуперечності) поданих знань, а також генерування множини тестових випадків, необхідних для виконання емпіричного тестування знань.
Публікації автора:
Яловец А.Л. О методе прямого вывода на И/ИЛИ-сетях // Искусственный интеллект. – 2000. – № 3. – С. 361-370.
Яловец А.Л. Обоснование свойств логико-вычислительной семантической сети как модели представления знаний (часть I) // Моделювання та інформаційні технології: Зб.наук.пр. – К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАНУ, 2004. – Вип.27. – С. 10-21.
Яловец А.Л. Обоснование свойств логико-вычислительной семантической сети как модели представления знаний (часть II) // Моделювання та інформаційні технології: Зб.наук.пр. – К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАНУ, 2004. – Вип.28. – С. 14-25.
Яловец А.Л. Проблема выявления синонимичных, неточных, многозначных и пустых имен в структуре логико-вычислительной семантической сети // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є.Пухова. – К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАНУ, 2004. – Вип.26. – С. 54-63.
Кондращенко В.Я., Яловец А.Л. Представление и обработка знаний средствами СЛМ-технологии // Искусственный интеллект. – 2002. – № 3. – С. 107–117.
Яловец А.Л. Характеристика свойств логико-вычислительной семантической сети // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є.Пухова. – К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАНУ, 2006. – Вип.33. – С. 98-108.
Яловец А.Л. Сравнение свойств логико-вычислительной семантической сети со свойствами некоторых других разновидностей семантических сетей // Моделювання та інформаційні технології: Зб.наук.пр. – К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАНУ, 2006. – Вип.36. – С. 114-129.
Яловец А.Л. О формализации структуры логико-вычислительной семантической сети // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці. – К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАНУ, 2005. – Вип.28. – С. 42-50.
Яловец А.Л. О свойствах системы логических операций, формирующих логическую структуру ЛВС-сети // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці. – К.: ІПМЕ НАНУ, 2002. – Вип.18. – С. 64-71.
Яловец А.Л. Логические противоречия на И/ИЛИ-сетях при выполнении прямого вывода // Моделювання та інформаційні технології: Зб.наук.пр. – К.: ІПМЕ НАНУ, 2001. – Вип.8. – С. 22-34.
Яловец А.Л. Устранение логических противоречий на И/ИЛИ-сетях // Моделювання та інформаційні технології: Зб.наук.пр. – К.: ІПМЕ НАНУ, 2001. – Вип.7. – С. 29-39.
Яловец А.Л. Особенности структурной организации И/ИЛИ-сети // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці. – К.: ІПМЕ НАНУ, 2001. – Вип.12. – С. 20-31.
Яловец А.Л. Проблема автоматического распознавания и диагностики неразрешимых неводов в структуре И/ИЛИ-сети // Моделювання та інформаційні технології: Зб.наук.пр. – К.: ІПМЕ НАНУ, 2002. – Вип.19. – С. 61-73.
Яловец А.Л. Перечисление И/ИЛИ-сетей и разрешимость логических выражений // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці. – К.: ІПМЕ НАНУ, 2001. – Вип.13. – С. 26-33.
Яловец А.Л. Методы и алгоритмы определения множества вариантов разрешимости И/ИЛИ-сети // Моделювання та інформаційні технології: Зб. наук. пр. – К.: ІПМЕ НАНУ, 2002. – Вип.13. – С. 86-93.
Яловец А.Л. К исследованию свойств И/ИЛИ-сетей: определение максимальной степени разрешимости // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці. – К.: ІПМЕ НАНУ, 2001. – Вип.14. – С. 11-21.
Яловец А.Л. Методы и алгоритмы перечисления И/ИЛИ-сетей // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці. – К.: ІПМЕ НАНУ, 2002. – Вип.15. – С. 76-84.
Кондращенко В.Я., Яловец А.Л. Об оценке временной сложности алгоритма вывода, основанного на СЛМ-методе // Моделювання та інформаційні технології: Зб.наук.пр. – К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАНУ, 2003. – Вип.24. – С. 80-86.
Яловец А.Л. Исследование проблемы значения применительно к модели логико-вычислительной семантической сети // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є.Пухова НАН України. – К.: ІПМЕ ім. Г.Є. Пухова НАНУ, 2006. – Вип.32. – С. 118-123.
Яловец А.Л. Об интерпретации связок эквивалентности, импликации и дизъюнкции в логической структуре ЛВС-сети // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці. – К.: ІПМЕ НАНУ, 2002. – Вип.17. – С. 61-72.
Яловец А.Л. Распознавание и диагностика семантических парадоксов // Моделювання та інформаційні технології: Зб.наук.пр. – К.: ІПМЕ НАНУ, 2003. – Вип.20. – С. 8-17.
Яловец А.Л. Распознавание и диагностика логических парадоксов // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці. – К.: ІПМЕ НАНУ, 2003. – Вип.20 – С. 64-75.
Яловец А.Л. Сущность и основные свойства минимальных позитивных моделей // Моделювання та інформаційні технології: Зб.наук.пр. – К.: ІПМЕ НАНУ, 2003. – Вип.21. – С. 10-23.
Яловец А.Л. Методы и алгоритмы формирования минимальной позитивной модели // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці. – К.: ІПМЕ НАНУ, 2003. – Вип.23. – С. 8-22.
Яловець А.Л. Визначення загальних властивостей СЛМ-технології // Моделювання та інформаційні технології: Зб.наук.пр. – К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАНУ, 2005. – Вип.29. – С. 60-69.
Яловец А.Л. Автоматизация процессов поддержки принятия управленческих решений на начальных этапах возникновения чрезвычайных ситуаций // Моделювання та інформаційні технології: Зб.наук.пр. – К.: ІПМЕ НАНУ, 2002.– Вип.18. – С. 145-155.
Яловец А.Л. Применение СЛМ-технологии для представления и обработки знаний, содержащихся в нормативных документах // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є.Пухова. – К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАНУ, 2003. – Вип.19. – С. 35-46.
Яловець А.Л. Використання СЛМ-технології для рішення задач диспетчерського управління енергооб’єктом // Моделювання та інформаційні технології: Зб.наук.пр. – К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАНУ, 2003. – Вип.23. – С. 3-17.
Яловец А.Л. Представление и обработка нечетких знаний о выборе целесообразного режима работы энергообъекта средствами СЛМ-технологии // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є.Пухова. – К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАНУ, 2004. – Вип.25. – С. 51-64.
Яловец А.Л. Применение СЛМ-технологии для представления и обработки нечеткой экспертной информации второго рода на примере оценки пропускной способности отдельного сечения ОЭС Украины // Моделювання та інформаційні технології: Зб.наук.пр. – К.: ІПМЕ ім. Г.Є.Пухова НАНУ, 2006. – Вип.37. – С. 116-128.
