Введение к работе
Актуальность темы. Интеллектуальные системы, использующие знания экспертов, стали неотъемлемыми компонентами развитых автоматизированных систем различного назначения: экспертных систем, систем автоматизации проектирования, географических информационных систем, универсальных решателей задач, автоматизированных информационных систем и т.д. Эффективность таких систем, трудоемкость их проектирования, эксплуатации и развития, их устойчивость к изменению предметной области зависят от средств, использованных для представления знаний и методов обработки этих знаний.
Основные трудности связаны с тем, что системы, основанные на знаниях, как правило, разрабатываются для плохо формализованных предметных областей, в которых знания неточны, неполны, противоречивы и изменчивы. Это делает необходимым разработку специальных средств представления таких знаний, а также эффективных методов работы с ними.
Начало исследованиям по представлению знаний было положено в первой половине 60-х годов в работах Е.Фейгенбаума, Г.Саймона, Д.Слейгла, А.Иьюэлла.
С середины 70-х годов систематические исследования по представлению знаний в интеллектуальных системах проводятся как в нашей стране, так и за рубежом. Значительного продвижения добились коллективы, руководимые Д.А.Поспеловым, Э.В.Поповым, А.С.Нариньянн, А.С.Клещевым, Н.Г.Загоруйко, Г.С.Осиповым и другими.
Цель работы. Целью настоящей работы является исследование и разработка методов и средств (языковых, алгоритмических, программных) представления и обработки знаний в интеллектуальных системах. Решение этой проблемы заключается в создании формализованных моделей представления знаний и полном анализе свойств предложенных моделей, в разработке эффективной технологии проектирования интеллектуальных систем с интегрированными базами знаний и прикладных интеллектуальных систем для различных предметных областей.
Методы исследования. В теоретическом исследовании применялись методы теории множеств, математической логики, теории алгоритмов и методы искусственного интеллекта. В методологическом исследовании работы использовались средства активно развивающихся областей
прикладной логики, такне как программирование в ограничениях, аппарат нсдоопределенных моделей вычислений и теория концептуальных графов. В экспериментальных исследованиях применялись методы системного программирования и теории структур данных.
Научная новизна. В результате выполненных исследований автором разработан оригинальный подход к построению баз знаний интеллектуальных систем. В основе этого подхода лежат предложенные автором модели представления и обработки знаний, основанные на системах продукций, фреймах и системах ограничений, п методы их интеграции. В рамках этих представлений разработаны теория и технология построения интегрированных баз знаний для широкого круга предметных областей, включающих задачи диагностики, планирования, проектирования и т.д.
Практическая ценность. Предложенная технология была успешно реализована в виде ряда инструментальных интеллектуальных систем, на базе которых разработаны прикладные экспертные системы, для таких областей, как техническая и медицинская диагностика, проектирование и планирование, понимание естественного языка и решатели комбинаторных задач.
Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались и обсуждались на Всесоюзных конференциях по искусственному интеллекту (Переславль-Залссскин 1988, Минск 1990, Тверь 1992), международной конференции "Программное обеспечение ЭВМ" (Калинин, 1987), Всесоюзной конференции "Параллельное программирование и высокопроизводительные структуры" (Киев, 1988), Всесоюзном совещании "Экспертные системы" (Суздаль, 1990; Москва, 1992), Всесоюзной конференции "Интеллектуальные системы в машиностроении" (Самара, 1991), международной конференции "Запад-Восток: проблемы искусственного интеллекта" (Москва, 1993), международной конференции CSAM'93 (СтІІетербург, 1993), международной летней школе НАТО (Таллинн, 1993), международных конференциях AI&ES (Германия, 1994), EUFIT'95 (Германия, 1995), CONTESSA'95 (Германия, 1995), РАСТ'96 (Англия, 1996), PSI'96 (Новосибирск, 1996) и намного-численных докладах семинаров Института систем информатики.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 53 работы, в .том числе 13 в центральных и 12 в зарубежных изданиях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения , трех глав, заключения и списка цитируемой литературы, насчитывающего 136 наименований. Объем работы стр.
