Введение к работе
Актуальность проблемы. Современный уровень автоматизации различных сфер инженерной деятельности предусматривает интеллектуализацию автоматизированных систем управления (АСУ), а также интеграцию средств вычислительной техники путем создания компьютерных сетей и информации в виде распределенных баз данных и знаний.
Основная идея интеграции заключается в создании технических, технологических, организационных условий для совместного применения с наибольшей эффективностью различных средств автоматизации и систем управления.
интеграция локальных программных разработок в области баз данных, и экспертных систем позволит создать условия для оперативного и надежного информационного обмена, обеспечить сетевой доступ к распределенным базам данных и знаний, предоставить качественно новый набор информационных услуг широкому кругу пользователей.
Диссертационная работа посвящена разработке принципов интеграции неоднородных продукционных систем управления выводом знаний. Тема диссертации связана с отраслевой научно технической программой НСУ 437-89 "Исследование и разработка методов и средств автоматизации инженерного труда на оазе экспертных систем различного назначения".
Цель работы. Разработка методов и алгоритмов интеграции существующих неоднородных продукционных экспертных систем (ЭС), работающих в смежных предметных областях. Задачи исследования:
разработка схемы представления глобальных знаний интегрируемых ЭС;
разработка механизма обработки глобальных запросов пользователя;
- разработка механизма преобразования и обмена выводимыми
знаниями между ЭС в процессе выполнения глобального запроса;
- разработка архитектуры интегрированной системы
управления вывода знаний (ИСУВЗ).
Методы исследования. Поставленные задачи решены с применением теории графов, теории нечетких множеств, методов искусственного интеллекта, инженерии знаний и построения экспертных систем, методов экспертных оценок, математического моделирования и целочисленного линейного программирования.
Научная новизна. Осуществлена постановка, определены методы решения задачи интеграции существующих неоднородных продукционных ЭС, работающих в смежных областях.
Предложен метод оценки целесообразности интеграции ЭС.
Разработке схеме представления глобальных знаний интегрируемых ЭС на основе функционального графа (ФГ), отображающего потенциальные пути вывода знаний с применением функций агрегирования для разрешения конфликтов.
Разработан механизм обработки глобальных запросов, состоящий из пяти этапов: декомпозиции глобального запроса; поиска на ФГ правил, необходимых для вшолнения запроса; сегментации идентифицированных правил; формирования упорядоченного перечня заданий к экспертным системам; обработки заданий в соответствующих ЭС и объединения локальных ответов в глобальный ответ.
Рассмотрены вопросы оптимизации глобального запроса, -а также обработки параллельных путей и циклов.
Разработана архитектура интегрированной системы управления выводом знаний.
Предложена методика оптимального размещения файлов баз знаний экспертных систем по узлам вычислительной сети.
Практическая ценность. Предложенные принщшы интеграции неоднородных продукционных ъо, а также созданная на их основе интегрированная система управления выводом знаний позволяют объединять уже существующие базы знаний, относящиеся к смежным предметным областям, и использовать их совокупные знания для выполнения глобальных запросов пользователя.
Разработанные принципы интеграции и алгоритмы обработки глобальных запросов могут быть использованы для создания распределенных интеллектуальных систем управления на базе существующих продукционных ЗС, причем без их перепроектирования.
Разработана демонстрационная модель ИСУВЗ для объединения трех ЭС, работающих в среде GURU на компьютере типа IBK PC/XT/AT. В качестве предметной выбрана область проектирования локальных вычислительных сетей (ЛВС).
Предложенный подход позволяет на практике продливать срок службы действущих ЭС, предоставлять пользователю качественно новый вид услуг - выработку ответов на запросы на основе взаимных консультаций ЭС, а также обеспечивать более высокую "прозрачность" знаний, чем в традиционных системах.
Реализация результатов работы. Научно-техническая продук-
ция, разработанная в рамках данного исследования, внедрена в ЦНИИ ЭИСУ (г. Москва), КБ "Селена" (г. Краснодар), НИИ "Бриз" (г. Таганрог), что подтверждается соответствующими актами.
Апробация работы. Основные этапы работы докладывались и обсуждались на Всесоюзной конференции "Система Интер-Экслерт. Опыт прикладных разработок" (Калинин, май, 1990 г.), Всесоюзном научно - техническом семинаре "Комплексная автоматизация проектных и конструкторских работ в машиностроении" (Ленинград, июль, 1990 г.), Всероссийском научно - техническом семинаре "Гибридные экспертные системы в задачах проектирования сложных технических объектов" (Санкт-Петербург, ишь, 1992 г.), Международной конференции "Партнерство во имя прогресса" (Анапа, май, 1994 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных pa6oTjJfe_HHx: 1 статья, 1 учебное пособив и 7 тезисов докладов на вышеперечисленных конференциях.
Основные положения, выносимые на защиту:
моделирование глобальных знаний интегрируемых ЭС с помощью функционального графа;
алгоритм идентификации правил,.необходимых для выполнения запроса пользователя;
- алгоритм сегментации идентифицированных правил,
формирования заданий к ЭС и определения порядка их выполнения;
алгоритм управления независимо получаемыми результатами выполнения заданий;
архитектура интегрированной системы управления выводом знаний.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на -Уб / страницах.
Работа содержит У2 рисунков, 2 таблицы, библиографию из ?& наименований на 8 страницах и приложения на 20 страницах.
