Введение к работе
Актуальность темы и цель работы. До последнего времени казалось возможным, что приобретение знаний будет развиваться как профессия на одном уровне с анализом систем и программированием и что первые недостатки профессиональных инженеров знаний будут обусловлены проблемами, постепенно преодолеваемыми по мере совершенствования этой профессии. Однако этот сценарий сейчас представляется все менее и менее вероятным. Это усилило интерес к разработкам систем поддержки знания, способным автоматизировать приобретение знаний и сопровождение системы знаний. Автоматизация приобретения и сопровождения знаний сейчас находит применение во многих разработках экспертных систем.
Существующие средства сопровождения характеризуются пассивностью (включаются только по команде человека), низким уровнем языка и тем, что все мероприятия реализуются в терминах программирования! а не в терминах предметной области. Построение интеллектуальных средств сопровождения знаний - самостоятельная сложная проблема, по сложности соизмеримая с задачей построения экспертных систем.
В общей схеме функционирования процедур сопровождения системы знаний особое место занимают процедуры, связанные с контролем согласованности взаимосвязанных компонентов. Методика анализа и контроля согласованности до сих пор специально не разрабатывалась, можно лишь указать некоторые программные средства, которые в какой-то мере могут быть отнесены к категории таковых.
Постановка проблемы представления знаний была подготовлена рядом фундаментальных исследований в искусственном интеллекте. В частности, основы формирования концепции знания как элемента моделирования проблемной среды были заложены профессором Поспе-
ловым Д.А. Среди особенностей знания он выделил наличие классифицирующих связей с соответствующими процедурами обобщения, пополнения, а также выявления противоречивых или несовместимых в рамках одного описания знаний. Одним из важных атрибутов системы знаний является ее активность, цри которой "внутренние потребности самой системы знаний становятся потребностями в реализации определенных программ деятельности". Возможность корректного функционирования процедур сопровождения активной системы знаний во многом определяется согласованностью ее компонентов. Среди возглавляемых Поспеловым Д.А. направлений в области представления знаний выделилось исследование условий функционирования активной системы знаний, в рамках которого одной из самых открытых проблем оказалось создание методологии контроля внутренней согласованности компонентов системы знаний. Необходимость создания такой методологии и определила актуальность темы представленной диссертации и ее основную цель.
Научная новизна. Выполненная диссертационная работа является первой и пока единственной попыткой создания методологии управления согласованностью компонентов знаний. Для ее реализации автору потребовалось сосредоточить усилия по двум основным направлениям: разработка формального аппарата моделирования рассогласованности в сетевых структурах и разработка алгоритмического и программного обеспечения управления согласованностью. Индуктивно-комбинаторный метод моделирования рассогласованности разработан автором впервые. Полученные цри этом результаты в основном являются новыми, хотя некоторые из них могут быть подтверждены ранее выполненными исследованиями специалистов по знаковым графам. Алгоритмическое и программное обеспечение, реализованное в описанных автором в пятой главе диалоговых систе-
- з -мах, разрабатывалось специально без привлечения готовых программных средств. Причем, если для меню-системы и системы управления информационными ресурсами ИНФОРМАРИУС можно указать классы подобных по назначению систем, то системы DISSON и RESTRUCTOR уникальны как по разработке, так и по назначению.
Практическая значимость. В целом диссертационная работа имеет экспериментальный характер, хотя предложенная теория и алгоритмы целиком реализованы в эксплуатируемых программных продуктах. Разработанные в работе методы представляют собой новый эффективный и удобный инструмент в научных исследованиях, связанных с проектированием и совершенствованием баз знаний широкого профиля. Применение предложенной в работе методологии позволяет существенно расширить возможности информационного моделирования сложных динамических объектов. Полученные в работе метематические результаты закладывают основы нового перспективного научного направления в моделировании гомеостазиса систем знаний. Диссертация выполнялась в рамках плана научно-исследовательских работ ВЦ РАН по теме "Разработка принципов и методов построения прикладных интеллектуальных систем в области планирования, проектирования, управления" (ИГР 01.86.0130496) и в соответствии с научно-технической программой развития средств организации баз данных и знаний Научного Совета "Искусственный интеллект" при Президиуме РАН. Результаты работы используются также в фундаментальных прикладных исследованиях (ФПИ) "Кит-АН", "Бита-АН", "Жакерия-АН".
Постановка задачи. Перед автором диссертации была поставлена задача разработки подхода к моделированию, анализу и контролю согласованности структурных компонентов системы знаний с последующей реализацией основных методов и алгоритмов интел-
лектуальными диалоговыми средствами.
Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались и обсуждались на Международных конференциях: на 2-м Че-хословацко-советском совещании молодых ученых по математической информатике в Братиславе, ЧССР в 1982 году; на 2-й Международной конференции "Искусственный интеллект и информационно-управляющие системы роботов" в Смоленице, ЧССР, в 1982 году; на 1-м Симпозиуме ИФАК по искусственному интеллекту в Ленинграде, в 1983 году; на 3-м Чехословацко-советском совещании молодых ученых по математической информатике в Смоленице, ЧССР в 1984 году; на 4-й Венгерской конференции по информатике, в Дьере, ВНР, в 1985 году; на Скандинавской конференции по искусственному интеллекту SCAI"88 в Тромсе, Норвегия, в 1988 году;
на Всесоюзных совещаниях: на ІХ-м Всесоюзном симпозиуме по кибернетике в Тбилиси, в 1981 году; на Всесоюзном семинаре "Фи-лософско-методологический анализ противоречия..." в Иркутске, в 1985 году; на Всесоюзной конференции "Применение мед. техники...", в Иркутске, в 1985 году; на Всесоюзной конференции "САПР-85", в Москве, в 1986 году; на Всесоюзном совещании "Программа исследований по интегрированным и гибридным интеллектуальным системам", в Твери, в 1990 году; на Всесоюзном семинаре "Программное обеспечение новых информационных технологий", в Твери, в 1991году;
а также на научных семинарах Вычислительного центра РАН и Московского физико-технического института.
Основное содержание работы отражено в 30 публикациях, из них 15 - в центральных научных журналах и периодических сборниках, кроме того, изданы монография и учебное пособие.
Структура и объеы работы. Диссертация состоит из введения,
пяти глав и списка литературы (147 наименований). Объем работы
- 271 страница машинописного текста, включая 30 рисунков.
