Введение к работе
Актуальность проблемы. Работы в области искусственного интеллекта последних, лет привели к ряду достижений. Наиболее значительным из них стала разработка интеллектуализированных компьютерных систем, основанных на использовании знаний и опыта высококвалифицированных специалистов и способах решения ими задач в определенной предметной области. При этом проблемы выявления, структуризации и ввода знаний в память системы, а также методы работы с ними оказались в центре внимания многих специалистов.
Одной из актуальных проблем в этой области является создание эффективных методических, языковых, программных и др. средств поддержки процессов построения интеллектуализированных компьютерных систем (систем, основанных на знаниях; экспертных систем). К их числу относятся и проблемы, связаїшьіе с разработкой эффективных и удобных методов управления поиском вывода.
Имеющиеся средства управления поиском вывода в системах, основанных на знаниях, часто базируются на общих эвристических соображениях, не отражающих в полной мере особенности рассуждения эксперта применительно к данной предметной области, носят локальный характер, являются достаточно бедными и не эффективными (например, предикаты cut и fail в языке Пролог, LEX-стратегия выбора в языке OPS5).
Наличие указанных недостатков приводит к необходимости исследования вопроса о создании более мощных и удобных средств управления поиском вывода, делающих акцент не на универсальность, а на удобство настройки этих средств на рассматриваемый класс проблем. Такие средства должны, на наш взгляд, помогать пользователям (экспертам, программистам) более точно описывать логику и методику своих рассуждений при решении задач, а также облегчать поиск ошибок и модификацию системы без больших объемов перепрограммирования.
Цель работы. Целью диссертационной, работы является исследование и разработка подхода к управлешно поиском вывода в экспертных системах, основашюго на явном задании метаправил поиска вывода.
Для достижения этой цели в работе решаются следующие основные задачи:
1) разработка языка управления поиском вывода;
2) программная реализация прототипа инструментального средства, демонстрирующая практические возможности развитогс подхода;
3)апробация разработанного ЯУВ в предметной области связанной с поиском пределов функций и вьіявлеіше в ходе этой объектов и конструкций, необходимых для организации управле ния поиском вывода в экспертных системах.
Научная новизна. В процессе решения поставленных зада1 применительно к конкретной предметной области получены еле дующие новые научные результаты, которые выносятся автором н< защиту:
-
средства метауровня для управления поиском вывода, ос новными из которых являются метаправила вывода, управяяющи предикаты, управляющие метки и выводы;
-
язык управления поиском вывода, позволяющий описы вать управление обработкой запроса в экспертных системах;
-
программная реализация языка управления выводом, ко торая демонстрирует возможности развитого подхода и може служить основой для развития соответствующих инструментам ных средств
Практическая значимость. Практическая ценность получег ных результатов заключается в следующем:
1) разработанный язык управления поиском вывода позволз
ет более точно описывать логику и методику рассуждений эксперт
при решении конкретной задачи. Отделенность управляющей кол
поненты от других частей системы упрощает поиск ошибок и м<
дификацшо системы;
2) разработанное в среде Си++ программное обеспечени
реализующее язык управления поиском вывода, может быть и
пользовано в составе различных комплексов инструментальнь
средств поддержки процессов построения интеллектуализироваї
ных компьютерных систем.
Реализация и внедрение результатов работы. Разработка т мы диссертации проводилась в рамках совместной с кафедре ИМО ПетрГУ госбюджетной темы НИР "Исследование и разр ботка моделей, методов и технологий построения интеллектуал зированных компьютерных систем" (номер гос. регистр ации 01.9.' 0 09929). Результаты диссертационной работы внедрены в ЦНИ робототехники и технической кибернетики для решения зада1
ловышения эффективности эксплуатации региональной высокоскоростной компьютерной сети RUSnet. Также разработана и реализована система представления знании идя решения задач о поиске пределов, которая используется в учебном процессе в Карельском государственном педагогическом университете.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались: на конференции "Новые информационные технологии в образовании и управлении", Петрозаводск, 1993 г.; на научно-технической конференции "Проблемные вопросы сбора, обработки и передачи информации в сложных радиотехнических системах", Пушкин, 1994 г.; на научно-практической конференции "Информатизация образовання'94", Екатеринбург, 1994 г.; научной конференции "Methods of Teaching Mathematics and Physics in Higher and Secondary School", Петрозаводск, 1995 г.; на семинаре-выставке "ИНФО'96", ПетрГУ, Петрозаводск, 1996; на семинаре кафедры ИМО ПетрГУ; на ученом совете ОМАД КНЦ РАН; на семинаре лаборатории теории алгоритмов и лаборатории прикладной информатики СПИИРАН; на рабочих совещаниях в ЦНИИ робототехники и технической кибернетики.
Публикация. По теме диссертации опубликованы 7 печатных ребот.
Объем и структура работы. Диссертационная работа состоит из введешш, четырех глав, заключения, списка литературы и шести приложений. Общий объем работы составляет 137 страниц сквозной нумерации, в том числе 5 рисунков. Список литературы включает в себя 57 наименований на 6 страницах.
