БАЗОВАЯ АЛГОРИТМИЧЕСКАЯ ОБОЛОЧКА БОРТОВЫХ ОПЕРАТИВНО СОВЕТУЮЩИХ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ ТИПОВЫХ СИТУАЦИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АНТРОПОЦЕНТРИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА часть 2

БАЗОВАЯ АЛГОРИТМИЧЕСКАЯ ОБОЛОЧКА БОРТОВЫХ ОПЕРАТИВНО СОВЕТУЮЩИХ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ ТИПОВЫХ СИТУАЦИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АНТРОПОЦЕНТРИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА

БАЗОВАЯ АЛГОРИТМИЧЕСКАЯ ОБОЛОЧКА БОРТОВЫХ ОПЕРАТИВНО СОВЕТУЮЩИХ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ ТИПОВЫХ СИТУАЦИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АНТРОПОЦЕНТРИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА часть 1
БАЗОВАЯ АЛГОРИТМИЧЕСКАЯ ОБОЛОЧКА БОРТОВЫХ ОПЕРАТИВНО СОВЕТУЮЩИХ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ ТИПОВЫХ СИТУАЦИЙ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ АНТРОПОЦЕНТРИЧЕСКОГО ОБЪЕКТА часть 2

4. База математических моделей
Конкретика знаний по предметной области (модель мира ТС) в базах знаний БОСЭС ТС представляется: ситуационными векторами SV(ТС — ПрС/С); семантической сетью ПрС/С ТВ ТС, значимыми событиями в ТС, альтернативами решения проблем, критериями выбора предпочтительной альтернативы, матрицами парных сравнений, матрицами знаний по прецедентам, математическими моделями (ММ).
В отечественных и зарубежных разработках БОСЭС использованы в моделях мира следующие типы математических моделей (ММ).
ММ первого типа — имитационная ММ пространственно — временного прогноза развития ПрС/С.
Модель включает: дифференциальные уравнения с ограничениями на фазовые координаты и управление, блок генерирования допустимых управлений, условия окончания интегрирования.
Пример использования такой модели дан в [Демкин и др., 2008]
ММ второго типа – модель генерирования и ранжирования альтернатив решения ПрС/С.
Модель включает: блок генерирования множества альтернатив по заданным их типам, дифференциальные уравнения имитации развития ПрС/С по каждой альтернативе с оценкой значений критериев предпочтения альтернатив, априорно задаваемую и оперативно корректируемую матрицу парных сравнений критериев, алгоритм расчета глобальных приоритетов альтернатив.
Пример использования такой модели дан в [Мусарев и др.2001]
ММ третьего типа – ММ оптимизационного выбора решения ПрС/С.
Модель включает: дифференциальные уравнения с ограничениями на фазовые координаты и управление, блок генерирования допустимых управлений, процедуры оптимизации (max, min; maxmin, minmax).
Пример использования такой модели дан в [Демкин и др., 2008]
ММ четвертого типа – математические модели определения координат ситуационных векторов SV(ТС – ПрС/С), SV(ТС – ПрС/С).
Структура модели определяется бортовой информационной средой конкретного Антр/объекта и семантикой координаты ситуационного вектора, которую нужно определить.
5. Состав алгоритмической оболочки для разработки БОСЭС ТС
Оболочка определяет общую структуру базы знаний БОСЭС ТС, выделяя необходимые для любой
БОСЭС ТС предметно независимые и предметно зависимые следующие составляющие:
-двухуровневая иерархическая структура базы знаний,
-выделенные для каждого уровня механизмы вывода:
-для первого иерархического уровня — продукционные правила с ситуационных векторов SV(ТС – ПрС/С) для активизации конкретной ПрС/С,
-для второго иерархического уровня в зависимости от специфики ПрС/С предлагаются апробированные на практике механизмы вывода:
o многокритериальный выбор альтернативы решения ПрС/С,
o решение ПрС/С по прецеденту,
o оптимизационный выбор,
o продукционные правила;
-различного типа математические модели (ММ):
o пространственно временного прогноза развития ПрС/С,
o генерирования альтернатив решения ПрС/С,
o для оптимизационного выбора,
Из перечисленного выделим предметно независимые составляющие оболочки, по которым целесообразно разработать программные оболочки:
-двухуровневая иерархическая структура базы знаний с продукционными правилами,
-набор механизмов вывода для второго иерархического уровня:
o многокритериальный выбор альтернативы решения ПрС/С,
o решение ПрС/С по прецеденту;
o продукционные правила,
o оптимизационный вывод.
Состав алгоритмической оболочки (алгоритмический сценарий) представлен в табл.1.


6. Использование алгоритмической оболочки в технологических этапах разработки баз знаний БОСЭС ТС.

В инженерной практике [Козловских и др. 1995; Федунов, 2002; Рыбина 2008] сложились следующие технологические этапы разработки знаний БОСЭС ТС:
1.Изучение и формализация типовой ситуации с целью выявления семантической сети проблемных субситуаций (ПрС/С) и конструирования ситуационных векторов SV(ТС) и SV(ТС-ПрС/С), позволяющих идентифицировать соответственно ТС и ПрС/С в ней (конструирование первого иерархического уровня БЗ БОСЭС ТС).
2.Формирование множества значимых событий в ТС и поиск оптимальных (рациональных) способов решения каждой задачи в каждой проблемной субситуации
3.Формирование для каждой ПрС/С фрагмента алгоритмической оболочки БОСЭС ТС с адекватными ТС моделями мира и механизмами вывода (фрагменты второго иерархического уровня БЗ БОСЭС ТС). Формирование для всей ТС алгоритмической оболочки базы знаний БОСЭС ТС (интеграция первого и второго иерархический уровень БЗ БОСЭС ТС, формирование спецификаций априорных и оперативных входных сигналов в БЗ БОСЭС ТС и спецификаций выходных сигналов (рекомендаций экипажу на ИУП кабины)).
4.Создание базового образца БОСЭС ТС (наполнение знаниями алгоритмической оболочки БОСЭС с отсечением невостребованных фрагментов) и системы имитационного моделирования (СИМ) для отработки фрагментов (по ПрС/С) базы знаний БОСЭС ТС.
5.Адаптация базового образца БОСЭС ТС к бортовой информационной среде выбранного класса
Антр/объектов.
Исходным документом для разработки БЗ БОСЭС ТС является естественно языковое описание функционирования Антр/объекта «Логика работы системы «экипаж – бортовая аппаратура»». Описание структурируется согласно описанной выше ММ «Ген/задача – ГлУУ» и имеет следующие рубрики:
— по сеансам функционирования,
— по ТС в них.
Вербальное описание ТС ХХХ в сеансе функционирования ХХХ для разработки интеллектуальной системы БОСЭС ТС имеет следующие рубрики.
Для каждого Антр/объекта группы:
1. Условия возникновения (активизации) ТС. Предлагаемая форма предъявления информации на ИУП
(информационные кадры, речевые сообщения) для принятия оператором этого решения.
2. Состав и причинно следственные связи ПрС/С в рассматриваемой ТС.
3. По каждой ПрС/С:
а) условия наступления ПрС/С,
б) состав и описание решаемых экипажем задач, требующих интеллектуальной поддержки экипажа,
в) примеры решения экипажем этих задач в настоящее время:
-информация для решения каждой из этих задач (бортовая текущая, от Антр/объектов своей группы, от вне групповых источников; априорная (из системы подготовки сеанса функционирования), «интуитивная»),
-структура решения,
-способ реализации принятого решения (оценка ожидаемого числа ручных операций экипажа),
4. Интегральный индикационный кадр на ИУП кабины экипажа с рекомендациями БОСЭС ТС. Желаемое место и форма предъявления рекомендаций.
5. Состав и содержание желаемых речевых сообщений.
Для группы Антр/объектов как единого целого (если ТС ХХХ выполняется группой Антр/объектов):
-состав группы Антр/объектов и иерархии управления в группе, на каждом Антр/объекте которой должна работать разрабатываемая БОСЭС ТС,
-информационное и управленческое взаимодействие в группе.

Заключение
1.Базовая алгоритмическая оболочка БОСЭС ТС разработана как универсальная структура для наполнения знаниями по любой типовой ситуации (ТС) функционирования антропоцентрического объекта с одновременным отсечением фрагментов, невостребованных для этой ТС. На ее основе возможна разработка программной оболочки БОСЭС ТС.
2.Оболочка ориентирована на формальную модель предметной области «Ген/задача-ГлУУ».
3.Алгоритмическая оболочка БОСЭС ТС имеет в базе знаний два иерархических уровня. На первом продукционные правила оперативно активизируют адекватную ПрС/С. На втором уровне решаются задачи активизированной ПрС/С с помощью механизмов вывода: многокритериальный выбор альтернативы решения, решение по прецеденту, решение с помощью оптимизационной задачи, продукционные правила.
4.Базовая алгоритмическая оболочка адаптируется к соответствующей ТС: определяются координаты ситуационный векторов для первого иерархического уровня БЗ SV(ТС-ПрС/С); потребные механизмы вывода и типы ММ для второго иерархического уровня БЗ.
Адаптированная к соответствующей ТС базовая алгоритмическая оболочка наполняется знаниями по этой ТС, превращаясь в базовую БОСЭС ТС.
При программной реализации ее адаптируют к бортовой информационной среде и бортовым вычислительным возможностям заданного типа Антр/объекта.
  • +2
  • 6 ноября 2009, 15:27
  • yxom

Комментарии (1)

RSS свернуть / развернуть
комментарий был удален


Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.