Введение к работе
Актуальность работы. В современных условиях особую актуальность приобретает быстрое выделение из множества источников информации данных необходимых для выполнения целей и задач предприятия. Из-за большого объема поступающей информации, ее разнородности и порой даже противоречивости нарастает важность проблемы и предварительной семантической обработки информации прежде, чем она должна поступить к пользователям и, на основе которой они будут вырабатывать управленческие решения. Исследованию этой проблемы посвящены работы Т.А. Гавриловой, В.М. Когаловского, О.И. Ларичева, Э.В. Попова, Д.А. Поспелова, Б.Я. Советова, Э.А. Трахтенгерца, С.А. Яковлева, Р.С. Benjamin'a, P. Dague, A. Gunter'a, СР. Menzel'a и др. Опираясь на труды предшественников, автор диссертационной работы видит ее решение посредством, развивающихся в настоящее время подходов к созданию распределенных интеллектуальных агентов -интеграторов.
Основным побуждением к проведению исследований и написанию диссертации является попытка переложить часть накопленного опыта в существующих стандартных методах информационной интеграции IDEF (Integrated Computer-Aided Manufacturing (ICAM) DEFinition) на развитие интеллектуальных информационных технологий с целью более эффективного решения задач оптимального построения каких-либо сложных технических систем. Существующие методы информационной интеграции основываются на использовании статических параметров, не учитывают динамику и относительность характеристик объектов, либо основываются на сложных логических моделях, которые трудно реализуемы в практике корпоративного управления. Многие вопросы искусственного интеллекта в условиях корпоративного информационного процесса до сих пор недостаточно исследованы. Поэтому исследование и совершенствование методов информационной интеграции применительно к задачам построения оптимальных многокомпонентньк технических систем является актуальным, а создание эффективных реализаций интеллектуальных методов позволит снизить трудоемкость решения подобных задач.
Цель работы и задачи исследования. Целью диссертационной работы является повышение уровня интеллектуальной поддержки построения многокомпонентных технических систем путем информационной интеграции распределенных данных. В соответствии с поставленной целью в диссертационной работе решаются следующие основные задачи:
1. Исследование способов, моделей и средств обеспечения
информационной интеграции; разработка перспективной модели
информационной интеграции на основе интеллектуальных интеграторов.
2. Построение модели интеллектуального интегратора.
-
Исследование существующих методов и разработка метода интеллектуальной поддержки построения конфигураций многокомпонентньк технических систем.
-
Разработка математической модели описания оптимальных
конфигураций многокомпонентных технических сибтсм
РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА СП«К| ОЭ
экспериментальная проверка адекватности предложенного метода и моделей на примере компьютерных систем.
5. Разработка и реализация прототипа интеллектуального интегратора онтологического конфигуратора многокомпонентных технических систем.
Объект исследований. Объектом исследований является многокомпонентная техническая система.
Методы исследования. Для решения поставленных задач используются методы математической логики, теория формальных систем и исчислений, теория и методы инженерии знаний, методы объектно-ориентированного и логического программирования, теория формальных языков и грамматик.
Основные научные результаты, выносимые на защиту:
1. Перспективная модель информационной интеграции на основе
интеллектуальных интеграторов;
2. Функциональная модель интеллектуального интегратора;
-
Метод интеллектуальной поддержки построения конфигураций многокомпонентных технических систем;
-
Математическая модель онтологического описания конфигурации многокомпонентной технической системы.
Научная новизна работы:
1. Перспективная модель информационной интеграции для задач
поддержки принятия решений, отличающаяся введением уровня
интеллектуальных интеграторов в иерархии обработки информации и
обеспечивающая возможность предварительной семантической обработки
данных от разных источников.
2. Модель интеллектуального интегратора системы поддержки
принятия решений, отличающаяся применением множества трансляторов
источников информации и использованием точного онтологического
описания объектов инженерных знаний, обеспечивающая создание
интегрированной базы знаний для построения многокомпонентных
технических систем и позволяющая сократить диалог с пользователем.
3. Метод интеллектуальной поддержки построения конфигураций
многокомпонентных технических систем, основанный на концепции
метода IDEF5, отличающийся уточнением понятий вида, свойства и
атрибута, введением отношений совместимости и сравнительных
отношений объектов, относительных свойств и атрибутов,
обеспечивающий сокращение времени получения оптимальных
конфигураций.
4. Математическая модель онтологического описания конфигурации
многокомпонентной технической системы, основанная на логике первого
порядка и теории множеств, отличающаяся точным формальным
описанием требуемой конфигурации многокомпонентных технических
систем, использованием рейтинговых функций сравнительных отношений
и объектов, относительных свойств и атрибутов, обеспечивающая
эффективную вычислительную реализацию в среде логического
программирования.
Практическая ценность. Реализован прототип интеллектуального интегратора онтологического конфигуратора в среде Visual Prolog ver. 5.2, содержащий 4778 строк программного текста, объем баз знаний 375 Kb, обеспечивающий высокое быстродействие порядка 300 конф./мин,
превосходящий известные зарубежные аналоги. Применение такой системы снижает трудоемкость оптимального построения сложных технических систем, сокращает возможные ошибки в условиях быстро меняющейся информации о новых выпускаемых комплектующих изделиях.
Апробация работы. Основные результаты работы доложены на первой электронной международной научно-технической конференции «Автоматизация и информатизация в машиностроении» г. Тула, ТулГУ, январь-март 2000г.; на II международной научно-технической конференции «Повышение эффективности теплообменных процессов и систем» г. Вологда, ВоГТУ, 19-22 апреля 2000г.; на международной научно-технической конференции «Информатизация процессов формирования открытых систем на основе СУБД, САПР, АСНИ и искусственного интеллекта» г. Вологда, 26-28 июня 2001г.; на международной научно-технической конференции «Моделирование, оптимизация и интенсификация производственных процессов и систем» г. Вологда, ВоГТУ, 29-31 октября 2001г.; на международной научно-технической конференции «Информационные технологии в производственных, социальных и экономических процессах (ИНФОТЕХ-2001)» г. Череповец, ЧГУ, 4-6 декабря 2001г; на VIII на международной конференции Современные технологии обучения «СТО-2002» г. Санкт-Петербург, 23-24 апреля 2002г.; на научных семинарах кафедры АТПП ВоГТУ 1999-2003г.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 научных работ, из них тезисы к 3 докладам на международных научно-технических конференциях и 5 статей.
Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 109 наименований (в том числе 51 - на иностранных языках), и пяти приложений. Основная часть работы изложена на 111 страницах машинописного текста, включая 15 рисунков и 11 таблиц.
