Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Метод представления знаний на семиотическом пространстве для проектирования моделей сложных систем. Том 1 Амбразявичюс, Эугениюс Юлевич

Метод представления знаний на семиотическом пространстве для проектирования моделей сложных систем. Том 1
<
Метод представления знаний на семиотическом пространстве для проектирования моделей сложных систем. Том 1 Метод представления знаний на семиотическом пространстве для проектирования моделей сложных систем. Том 1 Метод представления знаний на семиотическом пространстве для проектирования моделей сложных систем. Том 1 Метод представления знаний на семиотическом пространстве для проектирования моделей сложных систем. Том 1 Метод представления знаний на семиотическом пространстве для проектирования моделей сложных систем. Том 1 Метод представления знаний на семиотическом пространстве для проектирования моделей сложных систем. Том 1 Метод представления знаний на семиотическом пространстве для проектирования моделей сложных систем. Том 1
>

Данный автореферат диссертации должен поступить в библиотеки в ближайшее время
Уведомить о поступлении

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - 240 руб., доставка 1-3 часа, с 10-19 (Московское время), кроме воскресенья

Амбразявичюс, Эугениюс Юлевич. Метод представления знаний на семиотическом пространстве для проектирования моделей сложных систем. Том 1 : Дис. ... канд. технические науки : 05.13.01.- Москва 2007

Содержание к диссертации

Введение

I. Проблематика представления знаний при проектировании моделей управления производственными объектами II

1.1. Основные принципы автоматизированного проектирова ния моделей управления II

1.1.1. Проектирование как процесс семиотического управления (макропринцип семиотичности) 17

1.1.2. Системные основы построения моделей управления (макропринцип системности) 26

1.2. Проблема представления знаний в семиотических системах 29

1.3. Предпосылки создания- единого метода представления знаний системы семиотического проектирования 36

1.4. Системно-семиотический подход к проектированию моделей управления и представлению знаний их разработчиков 40

Выводы по первой главе 44

II. Метод представления знаний на семиотическом про странстве 46

2.1. Системно-семиотический подход к представлению знаний.. 46

2.2. Метамодель знаний 56

2.3. Представление знаний на семиотическом пространстве(СП). 65

2.4. Взаимосвязь СП с известными моделями знаний и данных.. 73

2.5. Способы отображения многомерных структур знаний на плоскости 83

Выводы по второй главе 92

III. Манипулирование знаниями на семиотическом пространстве при проектировании моделей производственных систем ... 94

3.1. Метод семиотического проектирования моделей сложных систем 94,

3.2. Основы создания концептуальной модели управления производственным объектом 105

3.3. Структура информационной базы системы семиотического проектирования Ш

3.4. Определение и манипулирование знаниями при семиотическом проектировании моделей управления .ИЗ

3.4.1. Теоретические основы манипулирования знаниями, представленными на СП ИЗ

3.4.2. Определение операции семиотического пространства..120

3.4.3. Основные операторы семиотического проектирования информационных моделей 129

3.4.4. Принятие решений при семиотическом проектировании моделей сложных систем 138

Выводы по третьей главе 139

ІУ. Применение метода представления знаний на СП при семиотическом проектировании моделей управления 142

4.1. Реализация метода представления знаний на СП 142

4.2. Реализация метода семиотического проектирования моделей управления 143

4.3. Семиотическое проектирование функциональной структуры и моделей комплекса задач управления темпом (КЗУТ) производства 149

4.3.1. Формирование структуры КЗУТ 151

4.3.2. Синтаксис структур знаний системы проектирования..152

4.3.3. Функционирование системы проектирования 154

4.4. Семиотическое проектирование информационной базы подсистемы управления предприятием легкой промышленности -^1

4.4.1. Особенности моделирования технологического процесса предприятия легкой промышленности 171

4.4.2. Принципы организации информационной базы 173

4.4.3. Построение модели производственного объекта на СП 174

4.4.4. Проектирование информационной базы 183

Выводы по четвертой главе 185

Заключение 187

Список литературы 190

Введение к работе

В "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I985 годы и на период до 1990 года", принятых на ХХУІ съезде КПСС /I/, определено, что необходимо "расширять автоматизацию проектно-конструкторских и научно-исследовательских работ с применением электронно-вычислительной техники".

Ускорение темпов развития народного хозяйства, постоянное усложнение технологических объектов, прогрессирующая динамичность технологических процессов вызывают усложнение систем управления всеми звеньями производства. Это выдвигает в качестве одной из важнейших проблем совершенствование систем управления технологическими объектами, разработку методов их автоматизированного проектирования. Однако, существующие методы автоматизированного проектирования систем управления недостаточно охватывают проблемы создания моделей управления сложными технологическими объектами: они не учитывают текстуальной, качественной информации семиотического характера, которая является носителем строго индивидуальных знаний о проблемной области, особенно ценных для адекватного представления в ЭВМ таких сложных процессов, какими являются процессы синтеза моделей технологических объектов. Необходимо создать средства представления такой информации в памяти ЭВМ для описания знаний и опыта специалистов, занимающихся синтезом моделей технологических систем, поддержки и интенсификации проектировочной интеллектуальной деятельности разработчиков моделей управления.

Существующие методы представления знаний выделяются разными выразительными возможностями, но их трудно сравнивать между собой, они ориентированы на решение специфических вопросов, не существует единого мнения о возможностях их использования для описания конкретных проблемных областей. При проектировании моделей управления сложными технологическими объектами целесообразно использовать единый метод представления разнотипных знаний проектировщиков этих моделей, применять единый манипуляционныи аппарат, объединяя в нем то, что ценного и эффективного создано в известных моделях знаний и данных.

Проблема представления знаний при автоматизированном синтезе моделей управления требует решения следующих вопросов: разработки единого метода и единых инструментальных средств представления знаний; создания универсальных метапроцедур, позволяющих в зависимости от задачи строить те или иные конкретные модели знаний; разработки языка высокого уровня для управления процессом проектирования в режиме диалога; обеспечения универсальности и простоты метода представления знаний, модульности и расширяемости языка и самой системы проектирования; обеспечения единства и живучести информационной базы системы проектирования.

Целью диссертационной работы является создание единого метода представления в ЭВМ разнотипных знаний проектировщиков систем управления технологическими объектами и его использование при автоматизированном проектировании моделей управления сложными (технологическими, производственными) системами.

Объект исследования - методы представления информации семиотического характера в ЭВМ и процедуры её обработки в процессе создания информационных моделей сложных технологических объектов человеком-проектировщиком системы управления этим объектом.

Методологической основой работы является системно - семиотический подход к решению вопросов синтеза моделей технологических систем и представления знаний их разработчиков.

Методы исследования. В работе применены методы и математический аппарат теории систем, теории алгебраических и семиотических моделей, математической логики, искусственного интеллекта. Практическая проверка разработанных методов осуществлена путем их програмной реализации и исследований в реальных задачах проектирования моделей управления.

Научная новизна. В результате проведенных исследований: I. Введено и формально описано понятие абстрактной семиотической системы, служащее основой системно-семиотического подхода к решению вопросов синтеза информационных моделей сложных технологических систем и представления знаний их разработчиков; 2. Проведено обобщение известных методов представления знаний созданием мета-модели знаний в виде грамматики сущности с заданной на ней процедурой интерпретации, позволящей формально описывать взаимосвязь различных моделей знаний; 3. Создан метод представления знаний проектировщиков моделей управления на семиотическом пространстве (СП), проведены интерпретации известных моделей знаний терминами СП; 4. Предложен метод семиотического проектирования моделей управления технологическими объектами, позволяющий при разработке моделей учитывать знания управленческого персонала и проектировщиков систем управления, представленные на семиотическом пространстве, манипулировать этими знаниями.

Практическая значимость и реализация результатов работы. Предложенные в диссертации методы позволяют сократить затраты, трудоемкость и длительность, повысить эффективность и качество процесса автоматизированного проектирования моделей управления и представления в ЭВМ знаний о предметной области. Разработанные модели использованы в промышленной реализации. Основанная на предложенных методах и созданном комплексе программ разработка информационной базы подсистемы "Оперативное управление основным производством" АСУП Алитусского хлопчатобумажного комбината сдана в промышленную эксплуатацию. Годовой экономический эффект составляет 21,5 тыс.рублей. Разработанные модели и методы внедрены при создании моделей и алгоритмов комплекса задач управления темпом производства кинескопов завода „Экранас". Годовой экономический эффект составляет 35,0 тыс.рублей. Результаты диссертации использованы также при проектировании алгоритмической модели задач обработки данных в Йонавском производственном объединении „Азот".

Апробация работы. Основные результаты диссертации докладывались на республиканских конференциях „Развитие технических наук в республике и использование их результатов" (Каунас, 1979-1984 г.г.), «Теория систем и её применения" (Вильнюс, 1982 г.); на республиканских научных семинарах „Вычислительные системы и АСУ" (Вильнюс, 1979-1983 г.г.), „Автоматизация процессов пналирования и управления" (Вильнюс, 1983, 1984 г.г.); республиканском координационном совещании „Программное обеспечение ЭВМ" (Молетай, 1983 г.); всесоюзных конференциях „Теория систем и разработка АСУ" (Дилижан, 1979 г.), „Семиотические модели при управлении большими системами" (Клайпеда, 1979 г.), „Семиотические модели при управлении большими системами (Клайпеда, 1979 г.), „Семиотические модели в управлении" (Новосибирск, 1984 г.); всесоюзной школе-семинаре молодых ученых „Современные проблемы автоматического управления" (Нарва ЭССР, 1979 г.); региональном научно-техническом семинаре „Вопросы построения автоматизированных систем управления технологическими процессами" (Новочеркасск, 1980 г.); семинаре „Автоматизация проектирования" (ВДНТП им. Ф.Дзержинского, 1981 г.); УІ Всесоюзном симпозиуме по ситуационному управлению большими системами" (Одесса, 1981 г.); межотраслевом научяо--техническом семинаре „Методология и организация автоматизированного проектирования информационных систем процессов" (Куйбышев, 1981 г.); семинаре „Системы искусственного интеллекта" Научного совета АН УССР по проблеме пКибернетика" при Южном Научном Центре (Одесса, 1983 г.)» 2-м научно-техническом семинаре пСистемныи анализ и методы проектирования АСУ предприятий промышленности транспорта и СЕЯЗИ" (Ленинград, 1983 ]?.)•

Публикации. По основным результатам диссертационных исследований опубликованы 24 научные работы.

Объем работы. Диссертация состоит из ЕВЄДЄНИЯ, четырех глав, заключения, библиографии из 94 наименований и 8 приложений.Текст диссертации изложен на 189 страницах машинописного текста, в том числе 5 таблиц и 45 рисунков.

Содержание работы.

В первой главе проводится анализ существующих методов и средств синтеза моделей управления производственными объектами, выделяются основные принципы автоматизированного их проектирования. Процесс проектирования рассматривается как процесс семиотического управления. Рассмотрены вопросы системного анализа проблемы представления знаний при исследовании и проектировании моделей сложных систем. Анализируются существующие методы представления знаний систем семиотического управления и проектирования и возможные направления поиска путей их объединения на основе создания обобщенной модели знаний. Обосновывается необходимость создания метода семиотического проектирования информационных моделей, основанного на концепции единого представления знаний проектировщиков систем управления. Формулируется системно-семиотический подход к изучению проблем автоматизированного проектирования моделей управления производственными системами.

Во ВТОРОЙ главе сформулирован системно-семиотический подход к решению вопросов представления знаний разработчиков моделей управления сложными производственными объектами. Введено и формально описано понятие абстрактной семиотической системы, служащее ОСНОЕОЙ создания метамодели знаний, которая описывается грамматикой обобщенного понятия - сущности и процедурой интерпретации. Предложен и формально определен метод представления знании на семиотическом пространстве (СП). Проведена интерпретация существующих методов представления знаний терминами СП.

В третьей главе определены ОСНОЕЫ создания метода семиотического проектирования моделей сложных систем. Описана общая схема семиотического проектирования и концептуальная модель управления сложным производственным объектом, представленная на СП. Определены основные операторы манипулирования знаниями на СП при семиотическом проектировании моделей управления, информационная база системы проектирования, состоящая из баз целей, знаний и данных.

Четвертая глава посвящена описанию основных операторов определения и манипулирования знаниями, представленными на СП, используемых при семиотическом проектировании информационных моделей и реализованных на алгоритмическом языке ЛИСП, функциональной схемы системы проектирования, характеристик реализованного пакета программ. Описаны основные результаты внедрения предложенных методов в проектирование моделей разных проблемных областей. 

В заключении сформулированы основные теоретические и практические результаты диссертационной работы.

На защиту выносятся:

1. Обобщенная модель знаний, названная метамоделью знаний, на основе формального определения абстрактной семиотической системы, позволяющая формально описьшать взаимосвязь разнотипных моделей знаний;

2. Метод представления знаний, разработчиков информационных моделей на семиотическом пространстве (СП) и его использование при семиотическом проектировании моделей управления сложными производственными системами.  

Системные основы построения моделей управления (макропринцип системности)

Макропринцип системности проектирования моделей управления выражает необходимость изучения процесса проектирования и средств его проведения с позиции системного подхода, который рассматривает исследуемые объекты в качестве систем /19/. В настоящее Бремя понятие системы не имеет однозначного оцределения. Так в /19/ приведен их перечень, состоящий из 34 наименований. А.И.Кухтен-ко /Зі/ отмечает, что определение системы и не может быть единственным, а зависит от целей и задач изучения объектов, от принятого исследователем уровня абстрагирования.

Исходя из поставленной в данной работе цели исследования, детализируем макропринцип системности проектирования следующими принципами, которые должны стать основой формального определения системы и описания знаний проектировщиков моделей управления: I. Система - одна из всеобщих категорий, которые определяются путем указания их места как ступеней познания явлений действительности /32/. 2. В исходном общем определении системы следует выделить не любое общее, а такое, в котором отчетливо фиксируется познавательная специфика системного подхода. Частные определения необходимо конструировать как ступени конкретизации исходного общего определения, рассматривать как выражения различных этапов разЕития системного подхода. 3. Понятие системы является абстракцией и оно относительно. Ее определение должно предполагать наличие: наблюдателя (исследователя); объекта исследования; цели - задачи, которую ставит-исследователь и в соответствии с которой выделяет определенные стороны этого объекта. Система является многоаспектной, многоплановой конструкцией. Этот принцип признает факт необходимости описания системы с разных точек зрения /33/ - факт целостности (непрерывности) реальной действительности и возможности различного концептуального ее расчленения на элементы.

Выделенным принципам наиболее соответствует определение системы А.И.Уемовым /18,19/, согласно которому абстрактная система может быть определена как некоторое множество объектов Ц двойственного характера:

а) обладающих заранее определенными свойствами фиксированными между ними отношениями К : 3S :S =ae LRP((Q)PQ)D; (1.2) б) на которых реализуется заранее определенное отношение к с фиксированными свойствами Р 3S"=S"=aeL(RQ(Q))PRJ, (I.S) где 3 - квантор существования, = j - означает правно по определению". Так как каждое из двойственных определений (1.2) и (1.3) относительно и взаимно дополняет смежное, абстрактная система может быть определена как взаимодействующая с некоторой средой иерархически организованная целостность (непрерывность), кото рую различным образом, в зависимости от аспектов (целей) иссле дования и её внутренних свойств, можно расчленить (дискретизи ровать) на объекты и (или процессы U=UijLeI , которые связаны определенными отношениями R j_Rj JjeJ , облада ющими фиксированными свойствами Р ={РК JxeK » и кто рые обладают определенными свойствами P PtjCeL с фиксированными между ними отношениями R ={Rn. jh.&N ї 3S :S =»eKPRRaQ,Rp PaQ], "« К - свойства отношений, - свойства объектов, К RQ . где отношения между свойствами, К " - отношения между объектами, - индексные множества. Любой выделенный объект Qi в свою очередь может рассматриваться как система (1.4). Переменная упорядочения сущностей /18/ (порядок перехода от одной сущности к другой) считается заданной слева направо, отпадает необходимость применения скобок. При этом необходимо иметь в виду, что составляющие данного определения не имеют аналога среди теоретико-множественных конструкций, они задаются по определению.

Данное определение близко по смыслу структурно-функциональному определению системы /20/, определению системы /21/. В отличие от определения /18/, здесь двойственные компоненты могут присутствовать и одновременно. Это объясняется тем, что, как правильно замечено в /18/, любое отношение между объектами двойственно можно выразить как отношение между их свойствами, но отношение на множестве свойств конкретного объекта - это уже его внутренняя характеристика, задающая функцию этого объекта. А следуя структурно-функциональному подходу теории систем, необходимо в определении системы выделить и фиксировать две её составляющие, позволяющие формально задавать структуру и функцию изучаемой системы. Определение 1.4, учитывая двойственность определении 1.2 и 1.3, одновременно выдерживает и это требование, поэтому Еыберем его в качестве основы создания единого метода представления знаний и реализации принципа системности в процессе семиотического проектирования моделей управления.

Представление знаний на семиотическом пространстве(СП).

Проблема универсальности и единства представления знаний является одной из главных проблем Е системах искусственного интеллекта. В 2.1 была предложена идея представления знаний на семиотическом пространстве. СП является сложной производной сущностью. Применение процедуры интерпретации синтаксиса сущности

Здесь к-точка - координатная точка СП, определяющая элемент множества однотипных единиц знаний; множество интерпретируется осью СП, имя оси является типом всех её к-точек; п-точка - предикатная точка СП, описывающая связь между разнотипными элементами знаний, это кортеж разнотипных к-точек; т-точка - терминальная точка, терминальное значение к-точки; с-точка - структурная точка, структурное значение к-точки. с-точка через рекурсивное правило П6 (ГІЗ) определяет новое СП ( - тип уровня), вложенное в первичное СП +1 типа Н . Тип уровня терминальной точки 6=1, хотя в принципе зависит от аспекта рассмотрения данной сущности, интерпретируемой т-точкой. При других условиях та же сущность может стать нетерминальной, т.е. ее тип #1 Множество синтаксических правил СП і = _ L L JC= L порождается из синтаксиса сущности применением процедуры интерпретации. Каждому новому правилу П, соответствует множество повторяющихся элементов гиги}! (например, Г4-П46ХІ) или единственный элемент (например, 13-ГО). Геометрическая структура семиотического пространства приведена на рис.2.6.

Основная идея предложенной модели знаний основана на том, что любые семиотические элементы проблемной области (знаки) эффективно можно представлять разнотипными рекурсивно раскрыЕающи- ! мися конструкциями семиотического пространства: осями, с-, п-, к-, т-точками. Введение любой такой конструкции СП имеет свою логику, цель и эквивалент в используемых в разных моделях знаний элементах. Разница между числами и знаками (понятиями), для которых ставится задача изучения всех трех их аспектов (синтаксического, семантического и прагматического), а не только синтаксического, отображается в разнице между элементами и структурами топологических (синтаксических) пространств и предлагаемого семиотического пространства.

Семиотическое пространство удовлетворяет все выдвинутые требования к методу представления знаний системы семиотического проектирования моделей управления. Удовлетворять требование порождае-мости помогает процедура интерпретации синтаксиса сущности, за счет которой, как будет показано ниже, СП обладает определенным механизмом, позволяющим интерпретировать известные модели знаний и данных терминами СП, т.е. механизмом перевода этих моделей на конструкции семиотического пространства. За счет этих возможностей СП удовлетворяет и требование универсальности. Требование расширяемости удовлетворяется за счет структуры порождающей грамматики СП, генерирующей последовательно всё более детализированные элементы СП по рекурсивной схеме:

Понимая под мощностью носителя структуры языка представления знаний количество разнотипных элементов алфавита этого языка, для СП можно найти II таких элементов: СП, с-, к-, т-, п-точка, ось, имя, тело, СЛА, ЛА, СВ. Ниже будет показано, что этих элементов вполне достаточно для адекватного описания любой проблемной области. Кроме того ни один из этих элементов не сводится однозначно к другим, значит СП удовлетворяет и требование минимальности метода представления знаний.

Перейдем к формальному определению метода представления знаний на семиотическом пространстве. Сначала определим понятие типа. Типы - это общие понятия, выделяемые в проблемной области и интерпретируемые с помощью имен множеств, образующих однотипные наборы элементов знаний. Типы определяют классы сущностей, объединяемых по какому-либо признаку в эти множвтсва. Они соответствуют общим сведениям о любых идентифицируемых объектах,например, ДЕТАЛЬ, ЧЕЛОВЕК , -..ПРЕДПРИЯТИЕ , .ЦВЕТ,ФУНКЦИЯ и т.д. Тип является именем области допустимых значений понятии, выступающих как переменные - элементы множества, детализирующего эти общие понятия. Например, понятие «красный" имеет тип ЦВЕТ,иВинт"-тип ДЕТАЛЬ, «Иванов" - тип ЧЕЛОВЕК и т.п. Тип определяется следующим образом /37,39/.

Определение и манипулирование знаниями при семиотическом проектировании моделей управления

Совокупность структурных точек и их семантических осей они сыЕает семиотическое пространство, прототипом которого является абстрактное дискретное пространство данных (терминальных сущностей) /56/. Но, в отличие от последнего, семиотическое пространство является рекурсивно расширяющимся абстрактным дискретным пространством структурных сущностей - знаний.

Можно считать, что обычное многомерное пространство - это синтаксическое пространство, где каждая его координатная ось имеет множество значений, например, множество рациональных чисел, и никакой более глубокой иерархичности любой к-точки таких осей не существует. Размерность такого пространства определяется количеством его координатных осей - числом различных ТИПОЕ данных. Семиотическое пространство не имеет размерности в обычном понимании этого понятия. Только фиксированное сечение такого пространства имеет фиксированную размерность, равную числу различных независимых типов единиц знаний (сущностей) этого уровня. Размерность сечений СП переменная, зависящая от глубины и ширины детализации сущностей - элементов семантических осей. Если состояние системы в обычном ЭЕКЛИДОВОМ пространстве ее СЕОЙСТВ, выраженных количественно, например, - ( температура, 20 , Удавление, ,760 , влажносгь, 70 ) изображается точкой этого пространства - (20, 760, 70), то аналогичная п-точка СП может иметь свою структуру, задаваемую множеством семантических отношений на множестве понятий - проекций этой точки на соответствующие оси. Предикатная точка СП ЯЕЛЯЄТСЯ семантическим обобщением понятия „состояние системы".

Для перехода к описанию операций определения и манипулирования знаниями на СП ЕЫЯСНИМ вопрос: является ли-СП топологическим пространством /81/. Если X - произвольное множество, а ЇЇ=і VLJL6J - некоторое семейство его подмножеств, и множество-индексов і имеет произвольную мощность, то семейство tf за 116

дает в множестве X топологическую структуру, если оно удовлетворяет аксиомам топологии /81/. Пара (Х,Т) называется топологическим пространством. При этом элементы множества X называются точками, а само множество - носителем топологии. СП является топологическим пространством, если считать носителем топологии множество сущностей СП, а множество осей задает на этом множестве топологическую структуру. В частном случае СП моизт стать и метрическим пространством. Если к -оси задают различные отношения частичного порядка Н і rliJ і el (родо-видовые, предшествования, включения и др.), то в таком пространстве существует множество метрик, при условии, что каждой к-точке Hi -оси присвоен номер Уь1 , увеличивающийся в сторону ориентации оси:

Метрика СП может быть задана с помощью семантических шкал /8/, хотя в общем случае для СП не выполняются аксиомы метрических пространств.

В качестве формального аппарата описания операций над структурами СП, используем дедуктивные системы А - конверсии с типами, предложенные А.Черчем и А.С.Кузичевым /73/ и развитые в работаХи В.Э.Вольфенгагена /82,83/ применительно к созданию дедуктивных систем. ! фреймов. Постулаты -А, -конверсии позволяют из одних ІЇЇІВ строить другие, т.е. определяют класс структурно--эквивалентных ППВ: b-, сЦ Є - ППВ СП. Аппликация ity интерпретируется как применение (приложение) функции Ї к аргументу , АУ.Т - как функция на аргументе J , имеющая значение L (J /X J у.

Для описания операции над рекурсивными структурами СП необходимо расширить свойства Л. -конверсии введением новых постулатов, позволяющих строить на СП многослойные сети знаний. Аналогичный подход впервые был применен в /74/, где предложены и "У -постулаты X -конверсии, допускающие вложение А.-выражений друг в друга и декларированные в одном Л. -выражении любое КОЛИЧЄСТЕО фреймов, что позволяет адекватно описывать многослойные структуры фреймов, а так е в /70,84/, где нами введен другой Т -посгулат для описания операции детализации сущностей СП ( ТГ -постулат, предложенный в /74/, назовем У --постулатом): СП; X -к-точка СП, С с-точка СП типа Т ; о - имя этой с-точки, & - ось СП типа . Задание и Р -- постулата основано на более широкой трактовке постулатов и р . Здесь допускается подстановка на аргументные места Л -выражений не только переменных и констант, но и ППВ -структурных точек СП. 1Г - постулат допускает подстановку в А-выражение предикатных точек СП, которые могут представлять различные функции, заданные на СП. Таким образом, становится возможным в явном Еиде формально описать всесозможные ДЄЙСГЕИЯ с единицами знаний - структурами семиотического пространства. Введенный Т -постулат определяет вложенность типов при детализации объектов СП. Полученный в результате этой операции но-ЕЫЙ объект С У/ /х1 ] 0е является ППВ типа ( Z& ), (Г6") определяет траекторию типов.

Семиотическое проектирование функциональной структуры и моделей комплекса задач управления темпом (КЗУТ) производства

Под КЗУТ понимается совокупность связанных по времени и по управлениям задач, решающих вопросы разных фаз управления (планирования, оперативного управления, управления технологическими процессами, ...) на разных уровнях объекта (предприятие, цех, линия, участок, ...) в разных уровнях времени (год, месяц, смена, час, ...). Решения задач высших уровней являются заданиями для задач низших уровней. КЗУТ является результатом семиотической декомпозиции общей задачи управления производством (03УЇЇ). В концептуальной модели управления это направление декомпозиции задается осью ЦЕЛЬ (А5) (в смысле обеспечения требуемых значений показателей конкретного результата функционирования системы). КЗУТ получается фиксированием на этой оси структурной к-точки: ЗАДА-ЧИ-УПРАВЛЕНЙЯ-ТЕМПОМ-ПРОШВОДСТВА (цель - обеспечить заданный темп производства продукции), дальнейшая семиотическая декомпозиция которой приводит к загрузке ИБ системы (режим концептуального обучения). Кроме этой к-точки, на оси ЦЕЛЬ могут выделяться к-гочки: ЗАДАЧИ-УПРАВЛЕНК-КАЧЕСТВ0М-ПР0ДУКЦИИ, ЗАДАЧИ-УПРАВЛЕ-НИЯ-СЕБЕСТОЙМОСТЬЮ и др. Такие задачи взаимосвязаны между собой, что должно быть оценено в функциональной структуре 03УЇЇ. В нашем случае будем считать, что при решении задач управления темпом требования к качеству продукции и другим показателям, не относят-щимся к сфере деятельности КЗУТ, ЯЕЛЯЮТСЯ фиксированными.

Формально КЗУТ можно выделить множеством точек модели МО: 3-мерного СП, описывающего КМУ темпом ПО; множеством канонических форм структурных элементов КЗУТ /76,77/. Главными координатными осями КЗУТ ЯЕЛЯЮТСЯ фаза (функция) управления - (А2), уровень объекта (производственная система, для которой решается данная задача, со своими суперсистемами, налагающими план и ограничения, и субсистемами - звеньями) - (А4) и уровень времени (частота решения задачи как главная компонента, а также период и интервал управления) - (А6). Остальные оси КМУ ПО в описании КЗУТ явно не фигурируют. Например, оси A3, А5 в принципе заданы, но из-за фиксации и использования их конкретных к-точек: ЦЕЛЬ (ТЕМП), ОБЪЕКТ (ПРОЦЕСС-ШЮЙЗВОДСТВА-КИНЕСКОПОВ) - нет необходимости выделять явно эти оси в запросе. При входе в систему проектирования такая информация как бы «подразумевается". Оси АІ, А7, А8 тоже используются неявно: А7 - при Еыборе МЄТОДОЕ решения конкретных задач, АІ, А8 - при выборе решающих элементов (АІ -если задачу решает человек, А8 - если задача решается автоматически, АІ и А9 - в автоматизированной системе управления). тде cD - операция конкретного пойме нов ания;ГГ-ттЕЕБЕБ, ш;о,

REQUIRE,LVALUE - терминальные символы, обозначающие имена ас пектов. Телом & IP-NEEDED является список условных процедур, которые выполняются при активации с-точки функцией SNEED , если соответствующие предикатные функции приобрели истинные значения. Телом &АКО является имя с-точки, свойства которого наследуются к-точками данной оси. Телом &REQUIRE является предикатная функция, которая вычисляется при активации с-точки функцией SCHECK и приобретает истинное значение, если рассматриваемая ось заполнена синтаксически и семантически правильно. ШШЕ телом являются данные.

Похожие диссертации на Метод представления знаний на семиотическом пространстве для проектирования моделей сложных систем. Том 1