Rambler's Top100 Service
Поиск   
 
Обратите внимание!   Посмотрите новые поступления ... Обратите внимание!
 
  Наука >> Вычислительная математика >> Теория и алгоритмы | Диссертации
 Написать комментарий  Добавить новое сообщение
 См. также

Научные статьиРусская герменевтика, или прерванный полет (опыт интерпретации философии Густава Шпета): (1)

Дипломные работыОбразование как предмет познания

Дипломные работыОбразование как предмет познания: 4. Современная российская педагогическая наука о методологии

Научные статьиПсихосоматический симптом как феномен культуры

КнигиВласть и советское общество в 1930-е годы: англо-американская историография проблемы

Учетные карточкиО.Б. Лупанов. Математика и механика в Московском университете

Научные статьиВозможности интеллектуального развития школьников в связи с формированием методологических и прикладных знаний в процессе обучения физике

КнигиЮ.В.Рождественский "Теория риторики": монография

Популярные статьиКонцепция естественной теологии в биологических работах Джона Рея : (1)

Научные статьиПринцип динамического баланса и его реализация в учебном процессе

Популярные статьиКвантовые компьютеры: Взгляд в будущее

Научные статьиАкустические стволовые и когнитивные вызванные потенциалы (Р300) у больных гепатолентикулярной дегенерацией: болезнь Вильсона - Коновалова

Популярные статьиКонцепция естественной теологии в биологических работах Джона Рея : (2)

Научные статьиОпыт построения обучающей среды, основанной на гипертексте. Проблемы гипертекстовой интерпретации лингвистического материала в процессе создания автоматизированного мультимедийного курса русской фонетики

Научные статьиНационально-теократическая концепция Святой Руси А.В.Карташева

Научные статьиПатологические реакции по типу эротической одержимости: (1)

Научные статьиБ.А. Бахметев дипломат, политик, мыслитель

КнигиЮ.В.Рождественский "Теория риторики": 2.3.1. Средства риторики и лингвистики Переход пафоса в логос есть выражение --- словесное воплощение замысла, осуществление речевой коммуникации, когда создатель речи выразил замысел своего изобретения, а получатель речи достаточно понял этот замысел и смог дать ему оценку. Понимание речи с точки зрения риторики есть восприятие речи как языковых знаков, ясное представление о том, что хотел выразить создатель речи, и оценка как замысла речи, так и исполнения этого замысла речевыми средствами. В теории монолога это значит описание речевых средств, находящихся в распоряжении создателя речи. С точки зрения речевых средств не имеет значения, каков создатель речи: является ли он отдельным физическим лицом (говорящим или пишущим), коллегиальным автором (когда один пишет, а другой подписывает или издает), коллективным автором (когда группа людей создает текст на основании разделения труда). Важен конечный результат --- удобовоспринимаемая и удобопонятная речь, выражающа

Обзорные статьиО лженауке, ее последствиях и об ошибках в науке

Суров В.В. - Исследование задач и методов их решения для одного класса систем логических соотношений
14.12.2000 0:00 | Научная Сеть
    Диссертационая работа Сурова Вадима Валерьевича "Исследование задач и методов их решения для одного класса систем логических соотношений", представленная на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук по специальности 05.13.11 - математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей
Работа выполнена в Институте автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН
Научный руководитель
  • кандидат технических наук, старший научный сотрудник И. Л. Артемьева

Официальные оппоненты
  • доктор технических наук В. А. Бобков
  • кандидат физико-математических наук О. С. Молокова
Ведущая организация
  • Институт систем информатики Сибирского отделения РАН (г. Новосибирск)

Защита состоялась 11 мая 2000 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета K 064.58.08 в Дальневосточном государственном университете по адресу: г. Владивосток, ул. Октябрьская, 27.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Дальневосточного государственного университета.
Актуальность проблемы. В настоящее время в области инженерии знаний, целью которой является исследование и разработка прикладных программных систем, основанных на знаниях и моделирующих работу экспертов в трудно формализуемых предметных областях, существует множество методологий и инструментальных средств, ориентированных, в первую очередь, на повторное использование методов решения задач, где под повторным использованием методов понимается использование ранее разработанных методов при создании новых систем, основанных на знаниях. Известными примерами таких методологий являются Task Structures [44], Role-Limiting Methods [71], Method-to-Task [79] и Components of Expertise [99]. На основе этих методологий разработаны такие инструментальные средства, как CommonKADS [94], PROTEGE-II [80], Spark/Burn/Firefighter [109], MIKE [26] и другие. Характерной особенностью этих инструментальных средств, в отличии от универсальных средств разработки (таких, например, как Borland Delphi или С++ Builder) является наличие библиотеки различных методов решения задач. Практика разработки таких библиотек основана на повторном использовании так называемых "парадигм" решения задач [57], например, таких, как Heuristic Classification [46] и Propose-and-Revise [72]. Эти методы представляют собой описание общей схемы решения задачи на некотором неформальном языке с использованием предметно независимой терминологии. В процессе разработки системы, основанной на знаниях, эксперту предметной области на основе общей методологии предстоит определить соответствие между терминами, в которых описан метод, и терминами предметной области, для которой создается система. Использование библиотек методов позволяет сделать из инженерии знаний обычную инженерную дисциплину [107]. Но, несмотря на достигнутый прогресс в это области, существует ряд проблем:
  • проблема доверия, которая является следствием отсутствия формального исследования существующих общих методов; как заметил Орсварн в работе [87], невозможно проверить, удовлетворяет ли используемый метод требованиям правильности и приемлемости;
  • проблема сравнения методов, связанная с трудностью предварительного анализа различных методов решения одной задачи [75], что препятствует выбору наилучшего метода решения поставленной задачи; решение данной проблемы усложнено тем, что библиотеки методов решения задач не содержат формальное описание самой задачи, для решения которой применим метод;
  • проблема адаптации метода или, другими словами, проблема установления соответствия между терминологией, в которой описан метод, и терминологией предметной области [82];
  • проблема представления метода; так в работе [69] отмечается, что обычной практикой при создании новых систем является разработка нового метода; причиной этого они указывают неудобную форму представления методов в библиотеках: они представлены либо на слишком неформальном языке, либо близки к уровню реализации; для большинства новых разработок это обстоятельство ведет к неприемлемо большим затратам на исследование "парадигм" методов решения задач и их изменение в соответствии с требованиями поставленной прикладной задачи;
  • проблема создания многозадачных систем, основанных на знаниях, т.е. систем, способных решать задачи нескольких классов для одной и той же предметной области.
В связи с существованием этих проблем в области разработки систем, основанных на знаниях, до сих пор остается спорным ответ на вопрос "Имеет ли смысл рассматривать независимо друг от друга методы решения задач и модели предметных областей?" [38]. Основным аргументом в пользу отрицательного ответа на этот вопрос, с точки зрения авторов, является то, что "представление знаний с целью решения некоторой задачи значительно зависит от природы задачи и стратегии ее решения", и, следовательно, любые системы, разработанные с использованием существующей модели предметной области и метода решения задачи, имеют заведомо низкую эффективность по сравнению с вновь разработанными системами.
В работах [1, 2, 66] для описания моделей предметных областей было предложено использовать системы логических соотношений различного порядка. Системы логических соотношений являются декларативным формализмом, который позволяет при описании свойств предметных областей использовать логические операции (дизъюнкция, конъюнкция,импликация и др.), арифметические операции (сложение, умножение и др.), операции интегрирования и дифференцирования и другие. Использование систем логических соотношений создает предпосылки для решения перечисленных ранее проблем.
Целью диссертационной работы является разработка пригодных для повторного использования методов решения ряда математических задач для одного класса необогащенных систем логических соотношений с параметрами. Для достижения поставленной цели в диссертационной работе необходимо решить следующие задачи.
  • Разработать спецификации математических задач в терминах необогащенной системы логических соотношений с параметрами и исследовать свойства этих задач.
  • Разработать и исследовать математические методы решения поставленных задач и выделить общие для них подзадачи.
  • Разработать и исследовать методы решения общих подзадач.
  • Разработать и исследовать методы реализации систем, основанных на знаниях, с использованием математических постановок задач.
  • Методы исследования. Для решения указанных задач использовались элементы теории множеств, математической логики и методы системного программирования.
    Научная новизна работы состоит в следующем:
    • впервые специфицированы и исследованы математические задачи, полученные из прикладных задач, традиционно решаемых в системах, основанных на знаниях;
    • разработаны и исследованы математические методы решения поставленных задач;
    • выделены подзадачи, общие для указанных математических задач;
    • разработана структура компонентов библиотеки математических методов решения задач, позволяющая автоматизировать процессы выбора метода и его адаптации к поставленной прикладной задаче;
    • разработаны методы реализации систем, основанных на знаниях, с использованием математических постановок задач.
    Практическая ценность работы состоит в следующем:
    • разработана библиотека методов решения математических задач, которая может быть использована при создании систем, основанных на знаниях, решающих задачи классификации или диагностики динамических процессов, а так же предсказания их развития;
    • с использованием разработанных методов была реализована система, решающая задачу медицинской диагностики, и подтверждены полученные в работе оценки эффективности математических методов решения задач.
    Материалы диссертации используются в учебном процессе на базовой кафедре Программного обеспечения ЭВМ ДВГУ в ИАПУ ДВО РАН при чтении курса лекций по дисциплинам "Модели знаний и экспертные системы" и "Методы решения задач в системах, основанных на знаниях".
    Апробация работы. Основные научные и практические результаты работы докладывались и обсуждались на следующих международных и отечественных конференциях и семинарах: II-ой Международной научно-технической конференции "Интерактивные системы: проблемы человеко-машинного взаимодействия" (Ульяновск, 1997), VI-ой Международной конференции "Знание-Диалог-Решение" (Ялта, 1997), Дальневосточной математической школе-семинаре имени академика Е.В. Золотова (Владивосток, 1997, 1999), Дальневосточном региональном конкурсе компьютерных программ студентов, аспирантов и молодых ученых "Программист-98" (Владивосток, 1998), I-ой Дальневосточной конференции студентов и аспирантов по математическому моделированию (Владивосток 1997), IV-ом Международном конгрессе по экспертным системам (Мехико, 1998), Региональной естественнонаучной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых (Владивосток, 1997), Третьем сибирском конгрессе по прикладной и индустриальной математике (ИНПРИМ-98) (Новосибирск, 1998), совместных семинарах отдела экспертных систем ИАПУ ДВО РАН и базовой кафедры программного обеспечения ЭВМ ДВГУ в ИАПУ ДВО РАН (1995-1999).
    По материалам диссертации опубликовано 15 печатных работ.
    Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 110 наименований, и трех приложений. Материал изложен на 183 страницах.
    Первая глава диссертации содержит обзор литературы. В ней вводятся основные понятия и рассматриваются различные подходы к решению проблемы повторного использования методов решения задач при создании систем, основанных на знаниях, в современных системах инженерии знаний. PDF, 189KB
    Во второй главе описывается модель предметных областей, в которых традиционно разрабатываются системы, основанные на знаниях; приводятся формальные постановки возможных задач на этой модели. Даны интерпретации модели и задач в различных предметных областях. Исследование свойств задач завершает данную главу. PDF, 274KB
    Третья глава посвящена разработке и исследованию различных математических методов решения рассмотренных задач. Исследование методов решения в данной главе предполагает выделение подзадач, доказательство того, что предложенные методы решают поставленную задачу за конечное число шагов. Для каждого метода приведена оценка количества шагов, необходимых для решения задачи. PDF, 378KB
    В четвертой главе исследуются методы решения общих подзадач. Исследование методов решения подзадач предполагает доказательство того, что предложенные методы решают поставленные подзадачи за конечное число шагов. Для каждого метода приведена оценка количества шагов, необходимых для решения задачи. PDF, 190KB
    В пятой главе описаны и исследованы методы реализации систем, основанных на знаниях, с использованием математических постановок задач. PDF, 122KB
    В разделе "Заключение" формулируются основные результаты, полученные в диссертационной работе. PDF, 27KB
    Личный вклад автора. Все результаты, составляющие основное содержание диссертации, получены автором самостоятельно. В работе [67] автором были описаны методы решения рассматриваемых задач.
    Основные результаты работы заключаются в следующем:
  • Впервые специфицированы и исследованы классы математических задач, имеющих прикладное значение в областях, в которых традиционно разрабатываются системы, основанные на знаниях. Это задачи классификации, диагностики и прогнозирования состояния сложной системы, имеющей статические параметры и параметры, динамически изменяемые во времени вследствие протекающих внутри этих систем процессов. Разработаны и исследованы математические методы решения этих задач, представленные в виде алгоритмов. Показана эффективность этих методов по сравнению с традиционными методами, представленными в виде исчисления.
  • Показано преимущество предварительного построения моделей в виде систем логических соотношений и исследования различных задач и методов их решения на фиксированной модели предметной области. С одной стороны, это позволяет разрабатывать различные методы решения одной задачи, в том числе путем сведения ее к решению ранее рассмотренных задач. С другой стороны, выделяются общие подзадачи, которые могут быть поставлены и исследованы независимо от исходной модели, а следовательно, методы их решения могут быть применимы при разработке методов решения задач других моделей.
  • Показана возможность создания систем, основанных на знаниях, с использованием библиотеки методов решения задач и декларативной модели предметной области в сочетании с современными универсальными средствами разработки программ. При этом достигаются следующие результаты:
    • ускорение разработки как функционального, так и системного наполнения разрабатываемых систем;
    • сохраняется традиционная технология разработки программного обеспечения, которая начинается с шагов разработки модели предметной области, постановки задачи и разработки нового или использования существующего математического метода решения задачи.
  • Кроме этого, решаются основные проблемы существующих средств разработки систем, основанных на знаниях:
    • проблема доверия, поскольку представленные методы формально исследованы и можно по формальным признакам проверить, удовлетворяет ли они требованиям правильности и приемлемости;
    • проблема сравнения методов, поскольку для каждого метода дана оценка количества шагов, необходимых или достаточных для решения поставленной задачи;
    • проблема адаптации метода решается за счет установления соответствия между математическими постановками задач;
    • а также проблема создания многозадачных систем, основанных на знаниях.


    Литература (HTML)

    Написать комментарий
     Copyright © 2000-2015, РОО "Мир Науки и Культуры". ISSN 1684-9876 Rambler's Top100 Яндекс цитирования