автореферат диссертации по документальной информации, 05.25.05, диссертация на тему:Багаторiвневi динамiчнi моделi управлiння базами знань та iх застосування в автоматизованих iнформацiйних системах

MÎHÎCTEPCTBO ОСВ1ТИ УКРА'/НИ

Харкшський ордена Трудового Чсрпоного Прапора шститут рад1оелехтрон1ки ¡меж академнга М.К.ЯнгРля

Pis од

• ' Uiii îsjJ

На правах рукон псу

ТЕ.Р31ЯН Ваган Якопич

БАГАТОР1ВНЕВ1 ДИНЛМ1ЧН1 МОДБА1 УПРАВЛШНЯ БАЗАМИ ЗНАНЬ ТА ÎX ЗАСГОСУВАН ¡Я В АВТОМАТИЗОВАНИХ ШФОРМАЦ1ЙНИХ СИСТЕМАХ

Спешальшсть: 05.25.05 - ¡кформашПш системи i процсси

Автореферат /днеертацп на здобуття ь /козого ступеня доктора техтчннх наук

XapxiB - 1993

Робота ьикоиана у Харкшському ордена Трудового Чсрвоного Прапора шетитуп радюслсктрошки ¡меш ак( :м!ка МЛСЯнгсля.

Науховий к .• (сультант-.

• доктор техшчних наук, профссор М.Ф.Бондарснко

Оф:,ийш опоненти:

• доктор техшчних наук, проф ор О-А.Па^ж

• доктор тпешчних- наук, профссор С.Д.Бушусо

• доктор техшчних наук, профссор В.Ф.Шостак

Проводив оргашззцш - 1нетигут габернстики АН Украдни, м. Кит.

Захист дисертаца в'дбудеться 1993 р. о _

годин) на з&сшанш спешалЬоиант' ради Д 068.37.01 в Харювському ордена Трудового Чсрвоного Прапора шетитуп радюс- -.ктрошки ¡меш академика М.К.Янгсля за здрссою: 310726, м.Харюв, пр. Лсшна, 14.

3 диссрт£Ц1£ю мо;хиа ознайомитись у 6(б...отсц1 шетитуту. Автореферат ро31Слано 7" 1993 ,

|р.

Вчсний секрстар спсшгипзоаано! р ад и кандидат техшчних наук,

доцент В.М.Лсвикш

ЗА ГА ЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальи»сть теми. Характерною осоолнв1стю ЕОМ майбутшх поколшь с рЬ' т збыьшення Ух "¡нтелсктуальних" злЮностей, яы дозволяють "розум1ти" безпосередньо задачу, шо ставиться перед ЕОМ кшиевим споживачем. Проблема пшвищення ¡нтелекту обчислювальних машин зв'язлна з одержанном можливост! сгфн..мати знания та мажпулювати Тми. На вшмшу вш б»-» даиих, якл мктять сукупжсть знань та факта про : ¡сш та кшыасш характеристики конкретних об'ектш, бази знань будуть м!стить концептуальна понятом знанпл, передан) на прнроджй мот в термшах предметно-! область Омкуеться, то у близькому маПбутньому бшышеть застосувань засобш обчислювальнЫ' толмки буде зв'язано з розроб >ю експертних систем для р!зноман1Тних предметних облает <1.

1нженср!я знань - це область шформашйноТ технолог», мета яхоТ -перетворення знань, накопьчувати та використовувати ям на пактиш до т^.(ер1ш1 ■ ого часу мала зм -у тшьки лк?дина, до с ,'екту обробки на комп'ютерах. Як науковий напрям шженер1я знань поки шо знаходиться на пороз» становления. Проте очевидно, шо мета, поставлена перед ¡нженер1сю знань,- забезпечити можлив1сть використання шформаци у гсомп'ютера* на б1льш високому р1вн1, чи\ вона е зараз, - актуальна. Можлиоост! сучасник комп'ютерш обмелеет', I вони можуть обробляти лише нсвелпку частину ¡нформаии, яка нпм потр!бна. Для ого, шоб комп'ютери могли машпулювати ¡нформяцкю на бшьш високому рыж, необхьтао Шдняти до шдпопшного р!вня форму подакня ¡нформаии. При тому шформашя иисокого ршня буде мати настшьки зггальну форму подання, шо и яжс можна буде назвати знаниям.

У тепершшй час ¡нжснср1я знань шдокремилась як самостчйний папрямох в дослшженнях з штучного штслскту. Бтьш того, и складов! частинн: подана знань, маншулювання знаниями, удобуття знань пизнаються першими та найважг"'шшими проблемами штучного ¡нтелекту.

Ус> систем» штучного ¡нтелекту ор|ентоваш на знания, та, як ввкжае Г.С.Посмслоп, подальший прогрсс систем штучного ¡нтелекту га ново) шформяшйноУ технолога предбачае розпиток трьох основних теорстичних проблем: подання зиань (центральна проблема штучного ¡нтелекту); комл'ютерна лшгтетикл, забезпечуюча пронес прь^одно-мооного спьчкувяння з ЕОМ; ком.ч'готерна лопка, яка мае особливо

вожлирс значения для розвитку експсртниг систем, оскшьки н мета -модслю-ання людських м!ркувань.

Значний вклад у досл1дження, шо зв'язаш з когнпчшнимп аспсхтами штучк ,го ¡нтелекту, внесли так! bia Mi вчеш, як Н.Ншьсон, Т.Вшоград, А.Н'юсл» П.Ушстон, М.Мшсысий, K-X'roir, Чж.Фелдман, Д.Мггч1, Р.Шснк, М Ку1ЛЛ1ан, В.М.Глушков, Г.С.Поспслов, Д.А.Поспслов, Э.Ф.Скароходьхо та багато шших.

Ця робота 'рнсвячсна проблсм1 i ,дання знань та використання знань таметазнань у форм1 метасемантичних моделей. Bona с розвитком числсних дое;..джень з Teopii та застосз тзань семантичних -¡ток та продукшйних моделей як найбшьш п лулярних i. -т щв подання знань.

НайбшыЦ повну уяву про стан дослшжень шо до проблеми використання семантичних citok дають останш зб1кяики статей, у яких подаш результатк провшних ш*ал та труп, то займа>оться разними аспект» и се антиад х citok. Дослшження йдуть у таких напрямках! створення Teopii концептуальних граф») ян универсально! форми подання знань (Сова Д.); створення т >piV концептуальних залежиостей (Лггепен С.); створення Teopii насл^дування вл&стивостей семантичних концспт!в (Томсон Р.); створення тсорн семантичних переважень (Ушке У., Фасс Д.); pi3ni фундаментальна шдходн до проблеми виводу знань у семантичних еттках (Вудс В., Шашро С., Рапопорт В., Мшопулос Д.); подання часу та простору в семантичних отках (Харт-; Р., Конн А., Ранделл Д.); розробка тсорп коныептуальних простерт (Хаутамям А.); счорення алгебрщ'чних моделей виводу в семантичних еггках (IHacTpi Л., Бршк К., Шм1дт Р., Берч Р.); розробка мовних 3oco6in для подання знань семаитичними еггками (Франкош Е., Магшш Б., Сток О., 3appi Ж..); розробка паралельних процедур для роботи _ семантичними Ытками (Хендлср Д.); розробка в облает! тсорп гргфш з метою i'x застосування до семзнтичниу citok (Шастр! Л., Мшл! X., Рада Р.» Fpiep Ц., Bappi Б., Пост'шгл П., 3pir X., Хабель А., Креовсыа X., Роберте Д.); pi3Hi прикладш питания семантичних ci'tok (Вшль Р., Л «¡¡неон Р., Гордон С., Грайсер А., Брайнсрд Л.) та шн.

CViacii! достджскня прсдставнимв в»тчизняно". школи п облает! теори ¡нтелекту та ¡нжен^рн знань розвиваються у слшуючих напрямках: матсматнчн! згеоби Teopii" ¡нтелекту; методи подання т<С використання снань; проблеми проектуваш у та виксрист. л!я баз даних та знань-, 4,дмоорг«;н1зуюч1 <:\<стеми; комп'готерна лшгшетика; розшзиаяання образин ncfij- хомп'ютсри; проолсми метазнань; теория семантичних cstok. iiiTepcc вг.клих&ють оглядов! Д(г-,Л0В1Д1 укрэ!Нсьй.их вчених в облает»

баз даних та зчань на V Всесоюзжй конферснцн (вересень 1991 року, м. Льв1В), у яки* були виспплан таю питания; ¡нформяшйн! систе\-методи уза1 альнення знань; теорба баз даних та знань; моей програмузання баз дяни та знань; застосузання баз даних та знаны ¡кструмснтальт засоби створечкя баз даних та зьань.

Стр!мким- ггмпаг^.и зростае штерес до практичних застосувань баз даних, знань та штучного ¡'нтслскту для розробки широкого «ласу експертнчх систем та систем п.лтримки прпЛчяття «¡шень.

Таким чином, до тепершхнього асу гшкопичений лепний досв1Л в облает! шженерп знань. Проте зараз не ¡гнус загалъно! теорн подання, надбання та вмкористанмл знпнъ та метазнакь, а так.ояс В1Д1-.утн1 приклади систем, що модслюють лчнам!чт об'екти (проблем!« облает:) реально! складиосп.

ВидЫемо осчовт проблсми, у-пиане вирниення як.их визначае сучасннй этап розиитку ¡нжеперп знань:

• штегр&шя традишйних .истолт подання знань в едину ^емплексну моде ■>, яка иасл!дус в соСл '{х лостоУнстпа та позбайлена притаманних 1м окремих нсдол;кт;

• розробка моделей "та мсто.'л'г управлжня знаниями, дозволяючнх обмежунати область пош>ч,у рйиення та контролговаги и суперечшсть у прочес! виводу;

• стзорення Тсор» комл.чекошх л»стод!в подання мстаэнанъ, як мехашзму уиранлшня знаниями;

• створення моделей та мстлд!в надбання знань на мстар!сш;

• розробка прикладних систем (експертж системи, системи управлшня, системи д1агностик!!, системи роапЬчаояння та ниш), моделюючих скл2.,д>п динамшн' об'екти (проблемш облает!) у реальному час».

Таким чином, сформульован; праблеми шженери знань формують собою коло задач, виршдення яких актуальна у тепердаый час аля розробки практик их штглектуальних ¡нформаш'Яних с тем кгрування, кодслювання, стлкунанпя, розп-знавяння, екснерчних та ¡нших систем, ям грунтуються на знаниях.

У рамках пкязаного кола проблем форк«улюеться постановка задач! дослз'джсния, внклддгного в дисертаип.

Метою роботи с розробка однов теорн багатор!вкеаих динам1ЧШ1Х моделей баз знань у рамках мстасемантичного пщходу як нового способу подання та викорнстання знань та метяз! ль у аптймзтизоианих ¡нформашйпих системах; а також досл!дження осноимих напряммв практичного вигсористачня вказаних моделей. Б1льш

конкретны проблеми, як! необидно було вирит- и у процсс1 роботи, МОЖ1Ш сформулювати таким чиним:

• розробка ос. ¿вних принцип«» та поло}. :нь мстасемактичного подання эчань;

» створсння мег-пнзму динамичного ксрування спъовими моделями падання знань за допомого-ю г.родукшйних;

• створсння V \ашзму динамичного ¿рувания системою продукций шляхом застосування багаторшнеьих систем метапродукций; контроль н». _уперсчнсст1 активного набору продукшй;

• розробка процедур прямого та з' ■ ^ротного ь.в чу знань у еемантич-них с1тках на основ) ссмантичних продукшй та метапродукций;

. розробка мстодш надбання продукщйних та мет. (родукшйшшх знань

на основ1 анал»^/ динам^кн понедшки моделюемого об'скта; о ста «нш апарат мстаспок Петри шо можуть динамично змшюааги свою конфигурацию, та дослюжсння Його застосувань до метассмантичних моделе. знань; » створсння апарата динамичного ксрування еггьоаими та металродукхпйними миделями засобами темпоральния правил та метаправил;

розробка основних концепшй тсорп метассмантичних стж як багаторшнсиих С1тьооих моделей подання знань та мет^знань; » створен:ш математичного апарата Алгебри Ссмантичних Вцдношсш, для опису задач, инршуемих у рамках метассмантичних с«ток; розробка мстод1в внооду у мстассмакгичннх сутках; розробка мегодш рЕшсннд ршняиь Алгебри Ссмантичних В1дношень; розробка мехашзму семантично» ¡Н1срп, таци вхшних с1Тьових структур в терминах баз знань, шо представлен! мстассмантичною с!ткою;

гкепериментальне дослщжсння апарата мстассман гичного подання знань на приклад! машин кдпткоамх авгоматш;

досл1д;кенн' застосузаиь мехашзму ссм антично/ ¡нтерпрегадп до анализу прнродноУ мозк; > досшджсинл застосуйань мстапродуюнйно! модсл! подання знань д<? скспсртних систем з с (сладкими динам^чними базами сЦань.

Об'скт та метод и досл!ДЖг шм. Як основний об'ект г.-лкслюаання и а»»нй дисертацн'ипЛ робо-п обраш системи ксрування "-.-зал. данит; та знань шформйшйних систг.м, а оО'сктом практичних • .'стосуаань розробленнх моделей - сксперпн системи, як! фушешонують складинх динам1Чяих нроблемннх областей.

В процсс1 пиконання робота були використаш науков! положения »сори графив, алгебри лопки, апгсбри прсдиклтт, иток Петрь формальних систем.

Наукой» новина та о с н о п нI положения, що виносяться па захист. На захист авт .) оиносить таи основш положения роботи:

• метасемантичний пшхш до подання знань та мет&знань;

• мехашзм об'едноння с^тьоп : т : нродукшйних моделей подання знань в ¡нтегровану модель подання мет=знань;

• принцип однотипност1 подання даних, Инань та правил виводу на кожному р!он1 ¡нгегровано'1 йагатор1Внсво1 модел! подання метазнаны

• принцип обмежен!1я области пошуку рниення на кожному крош виводу;

• ме.:ан13м контролю суперечност1 област1 пошуку ршенъ при допустим!й суперечност1 бази знан« п шлому;

¡нструменталын засо' 1 моделювання проблемних областей! метапродукшй.д системи, метаоемантичт атки, мг~чс«тки нетр«

• математнчш засоби маншулювання знаниями у рамках метапродукш'йних систем, мстасемантичних еггок, метааток Петр| у вигляд1 алгоритмш виводу знань, Алгебри Бшарних Вщношень, Алгебри Спрямованпх Семантичнпх В1дношепь;

• алгоритми нпдбання знань на метар1внях у форм! еемантичних продукн»!, метапродукц!й, правил та метаправил;

» результати ппровадження та експеримснтального дослшжг ня розроблёних моделей та метод1В.

Практична м!н Н1сть роботи метиться у програмшй реа/пзашТ запропонованих метод!п та алгоритмтв, а також у дослшженш можлипостей |'х використання для розробки практичних ¡нтелектуальних ¡нформашйнизс систем керуванкя, мод г овання, сшлкування, розшзнавания, експертних та (нших систем, маючих п огнов» базу знань, яка олисуе склады динам1'чш об'екти або проблемну область. До таких смстсм. зокрема, виносяться:

• штелектуальн! системи прийняття ркиень (каприклад системи анализу та синтезу пряродно! мови та мовлення, ялгоритм!В та програм, що характеризуются складшстго проблемноУ области);

• експертш системи д ¡агностики (наприклад експертш медичш систем« або системи диагностики снергоблокш АЕС, шо характерна--оться складною длнам1кок> об'скту ^¡агностики);

• скгтртн1 системи обл1ку, контролю га супро'■ 1ЖД<-чня матср1альних та грашових pccypciB (нанриклад систсми обл1ку посування драгметалле у ювонрному виробниитв». що характеризуют ься широкою номенклатурою, динэм<кою змшп плану в» -обннцтва та схеми посуйан-'я об'ект!» обл!ку).

Апробация робот и. Основ»»» результата дисерташйно» роботи доповшг "ись та обговорюзалиск

• на X об'еднаному ceMittapi "Прккладна шформатика автоматизованих систем г.. ¿ектування, керування, програмовано!" екс. 1уатацп", Калш.нград, 1985;

• на Всесоюзному ceMiHapi "Математичш та обчислюоальш мстоди у (jionorii", Пуншно, 1985;

• на IV Всесоюз..»й конференцн "Д1алог людина - ЕОМ", Кл»в, 1985;

«, на ;ecoi »ному MiHapi молодих вчених та фахшшв "1нформатшса та обчнелювальна техн1Ка", Звешгород, 1986;

на Всесоюзшй иауково-- хшчн:й lukojh "iMirauirtHi сксперименти з моделями складних систем", Калпинград, 1939;

• на II Всесоюзшй конференцп "Штучний ¡нтелект - 90", Мшськ, 1990;

> на IV Мжнародшй конференцп "Акгуалыи проблеми АС К", Паланга, 1990;

на Всесоюзной конференци "Проектунання, ошнка ^а оптим»зац1Я функцюнуиання систем людг.ка техника", Севастополь, 1990; » на IX Всесоюзному симпозиум! "Ефектившсть, як»сть та над^Шнсть

систем людина-техтка", Воронеж, 1990; « на XVII М'|жрсГ10наЛ1.н0му ccr.miapi "Ергоном1ка та ефектившсть систем людина-техшка", 1гнатна, 1991;

• на V Всесоюзна конференцп "Банки даних та знань", Льшв, 1991;

• на I М:чснародм111 лгтшй школ!-сем»нар1 з пробл' t прикладно1 математики, Университет м. Ювяскюля (Фшляндш), 1991;

г на I ВссукраУнськ1й конференц "Обробка сигнален i зображень та розтзнавап ч образ1в", КиУв, 1992;

на V фшеьюй конференцп з штучного штслекту "New Directions in Artificiallntelligcnce" >raHicMi (ФшллндЫ), 1992;

на II МЫснародному ccMinapi з проблем подання знаш ?У»нверситст м. Юсяскюля (ф|нлянд1и), 199,"!.

Впроиеджсння рсзупьтат!в роботи. Результати ;.)юн сних /",сл1джснь, атакой. стпорст на i'x ociioei прикладч! систсми, сболомкп та штерфеПси були ппрова ■ \ctii у рам», к ДР. то пикоиуюгься п XtPK: лшгь.сг. .ний штерфсйс лпя систем контролю за станом

поттряного ссрсдовиша (замовник: Москва п/с .701); програмний лшгтстичний ¡нгерфейс до бал даних (замовник: Л!сичанськ, ф-ка техшч.чих тканин); автоматизована система нормуваншг траш на ochcjî об'ектно-оркнтованих баз даннх (замовник: Харюаський юоетрннй завод); математичне та программе забезпсченш- 'нтелектуалмшх систем надбання знань та ïx впровад^ссння (замовник: мшктерство осв!ти Укранш); еск_..ний проект скспертно; системи д;агнсстикм АЕС (головний замовник; Держко1>"тс ' Украши, замовник; НВО Хартрон), а також передан; для досл;дноТ експлуатац;'/ до ряду станов, в тому числ1 за кордон.

П у G ji i к а ц i Ï по робот;. За темою дисертацй опубликовано 43 друковаш роботи, 1 монография, и тому числ; за кордоном - 7.

С т р у к т ура та об*см дисертаци. Дисерташйна робот.' складаеться з в ступу, п'ятп роздМв, виснивкт, списку лггератури та додатк;в.

3MÎCT ЮБОТИ

У в с ту k. i приведена стисла характеристика стану теоретичних та ' практичных розробок. в досл;джупан;й проблемшй облает;, обгрунтрвана актуальшеть проблеми, сформульован; мета та завдання роботи, наведен; основш положения, що вичосяться на захист, в казана наукова новизка та практична т'ншсть отриманих результат;в, зроблена коротка характеристика змг'сту роздЫв роботи.

У першому роз л i л î проведений ан&ш'з ¡снуючихг зги 6in подання та виводу знань. В;дзначсн; проблеми, шо е епшышми для бишшост: ¡снуточнх мстодш подання знань, а саме:

• шдсутт'сть едино; термшологп та едино! Teopiï подання знань та, як наслшок, складн!сть ун;ф{каци вивод!в;

• складн;сть настроювзння на нову предмет; Г) /бласть;

• недосконал1сть метояш перегирки суперечност; знаик

• иедосконал1Сть метод;в надбання знань;

• в1дсутн;сть метод1в подання знань ,;ро складш динвлмчш об'скти;

• icTOTiie збшьшення часу рппення задач виводу при зростанн; розм;р;в бази знань;

• В!дтсутн;сть ефективних метод;в управлшня базами знань;

• не розроблена теория подання метазнань.

Сформульовгна мета та основн; згвдання дисергашйно; рс'оти, в основ; яких лежать розробка основ теорн метаатьових та метапродукшПних моделей у рамках метассмантичного п;дходу як нового

способ" подання та використання знань та мстагш.чь в автоматизаваних ¡нформаЦ1йн(1Х системах-, а також дослшження основних напрямив практичного в к .ористання вказаких моделе* Иостульоааш основш парадигм» метасемаитичного тдходу до подання та викори~гання знань:

• об'сднання сп'мзвих та продукшйних моделей подання знань як щтегровано! мсдел! подання метазнань;

» однотипнееГ1- подання даних, знань /а правил виводу на кожному

ргаш штегровано! багаторшнсио! модсл1 подання метазнань; » обмеження блаеп пошуку рилення на кожному крош випод)

• нссупсречшсть облает! пошуку "-'тень при ¿о"-устим1й суперечност1 базы знань в шлому.

У вщп^и.^иосп з В1дзначеними параднп *ми запронопована сгр)-ктура метасск-штики як комплексу матсматичних засоб1в упрацлпшя модеш и по шня 31" нь (мал. 1).

а

ПрОДуКЦ!ЙН1 правила XI

МЕТАСЕМАНТИКА 7

Темпоралы-н правила 7

■и

Семантичш правила §

М

а Сема! _!!

Семантична С1тка р

Мал. 1

За об'ект мстасемантИчного упрамлшня в шИ робот! вибрана семантична що задясться на набор! предикатив Рк, ям позначають

»¡дношеннп М1Ж об'ектамм:

Р(Л<.1к,А0 ^

\ ю.що об'ект - *сза.лй

(иддошенням Ц з иГвкгом А О, * Ьплому вчп.адку.

Кожна петля на граф!, шо в]дображас структуру метасемантикн, ¡нтерпретусться як прсфпсс МЕТЛ-. Наприклад шлях Р-1-Р познач--мстасемантичну Ытку першего р!вня. Мстасемантична сЗтка pi пня п являс собою множину з ■ семантичних ciTOK. накладемих одна на одну таким чином, та нершини сглси i с зв'язкамм cit».^« i-1.

Кожне ребоо графу штерпретуеться як складне правило, складене з правил, то е(дпов(дають ¡нцидентним даному ребру вершинам. 3». язок М-2-Р позначас управяшня ct .аь.ичною cjtkoio за допомогою прапил метасемантики.

Виходячи з структур» мстассмантики; був розроблений мехашзм класиф1'каци правил i метаправил метасемантикн, передбачаючий однаковс подання ycix класт прдпмл та ушф1кац!ю процедура виноду. Наприклад:

R - продукшйш правила (пр^дукнп) являють собою умови "народйсення" i "cMepTi" семантичних зв'язган у cin<i:

R;: Щ<умоаа народжгкня за хл-.у Ц. >) THEM Ц.,

¡Г'(<"умша cmcxtti въ хзку Ц. >) ТНЕЫ

!

• Т - темпоральн! правила задають час "життя" та час "рслаксашТ" (в1дноаленн.л шеля "смертГ') семгнтичних зв'язгив:

Т(: IF(I.k) THEN(r> Lkj

T,: IF(Ek) THEN(^ I.t,

де t и в - в|'дпов|'дно час життя та час. релахсацн зп'лзку L^;

• S - семантичт правила дозеоляють обчислювати семантику кеявних ссмантичних зв'язгав у ciTLii. Наприклад, правило Sj: Lj * L;> — Lj означае, шо, .чкшо деякий об'ект А; семантнчноТ citkh зв'язаний в1дношенням з ¡м'лм Li з об'ектом Aj, a oOVkt Aj семаитичноУ citkh зв'язаний вшношенням з 1м'ям L2 з об'ектом то мае бути зв'лзок з ¡м'ям Lз М1Ж о ектами A; i А^;

K-4-R - продукшйш" метаправил (метапродукшУ) лпляють собою умови "народження" та "смсртГ продукшйних правил; • . Т-З-Т - тгмперальн! метаправила задяють час "життя" та час "релаксаш'Г темпоральних правил;

• S-5-S - семантичш метаправила встановяюють семантичш зп'язки у вщповшност! з законами Адгебри Семзнтичних Шдношень м1ж семантичними правилами, утворюхэчн семантичш мгтатдношемня; R-7-T. - продуюнйко-темпоралын правила яоляють собою умови "народження" та "смертГ темг.оральних правил, наприклад, правило:

RTt: F(Tta(T2 vT3)) THEN Tj означае, що tcmi. jpaj-: ас правило T! вилучаеться з множини активних тсмпоральних правил, якшо у ньому вщсутне правило Т2 та с правило Т3;

• T-6-R - т торально-продукшйш правила задають час "...иття" та час "релаксацн" лродукд1йш1Х правил. Наприклад, правило: TKt: ЩЛ,) THEN'5! означай, то пр- чуким Rj може янгосодитись у активному стан: не 6;льш п'яти такпи системного часу;

• R.-1Q-S - юдукшйно-ссмантичк! правила являють собо"* умови "наро. хення" та "смертГ' ссмантичних правп;

• S-l 1-R - ссмантико-продукшйш правила в станов люють семантичш зв'язки у В1Д 0В1д>юст1 з законами Алгейри Со-лнтичних В1дношень м1ж продукцы; 1, утоорюючи семап гичш метавшношемня;

. Т О Ч - т-мпорально-семактичк! прапила зьдають час "життя" та "релаксыци" семантичинх правил;

• S-9-T -семянтико-темпор-чпьш правила встансвлюють семантичш зя'язки в1диов1дно до ^акон1в Алгебри Семантичних Вшношснь м!ж тсмпоральними правилами, утворюючи семантичш метав¡дношення.

У «руг-ому ро з д i л i був розглянутий лопчний компонент метасемангичного пода;. ■ _я знань. Уведено поняття семантично! • родукцн як продукий, зд1бпо1 вконувати слементарн! змши в гемангичшй ciTui: "народж мня" або "смерть" визначеногч, В1ДНошення:

1Ц: rF(S,(t-i)) THEN PK(t);

Rj: IF(Sj(t-r)) THEN Pt(t).

Перте правило являс собою умову "на'-оджеаня" (актившаци) в dTui вшнешення, що задане предикатом Рк. Друге правило - умова "«;мер.т»" (в^дсутносТ! в TeneptuiHifl момент в ctTui) шдпов1дного >..редикату ь.дношення. S - умова використання ядра продукий або лиз'юнкци» стан!в стси, що обумо чюють "народження" ("смсрть") на •ластупному такт! в ¡дношення I\. Мтса правила R япляс собою лопчну i;jpcMiHHy, то обумовлюе стан (пасивний-активний, або присутшй-Ыдсутшй, або "живий"-" -сртвпЯ") вшповщного празиаа.

R( =

1, якщо П1дп.">в1дне правил - ttpi -.утне

а тепер^шньому набор; правил; 0, а :кш1 у Бияадку.

Ста вдозкачитм, шо для першого правила Г^ =Рк аЦе означае, шо мае оспе розглядати умову "народження" ильки для шдсутны-о шдношения. Аналоп'чна: 3) = . Розглянемо приклад правила:

К,: хР (Р2 л (Г, V?, л?,)) ТНЕУ

Не правило означае, шо в'тношеннп Р2 з.'являеться. в с!тш, якшо на попередньому такп' а Ыгш ¡сну в зло вшнешекни Р, або було вЦ-утие Я1дношгкш1 Р, та присутне В1д» ли^лня Т"4.

Ро.эглянемо гаку задачу впвог на основ1 семангячних продукций. Нехай задано стан семантпчноУ с;тки в деякиЛ момент часу, а також наСмр семантичних правил функшонуаання дано? о'тки. Необхмно визначити стан семантичмо! агки через песне число «асових так п в (мал. 2).

S(t„)

Наб-' семлнтичнкх продукц1й

S0„

+ lir) -->.

Мал. 2

В робот» запропонований мехатзм пиводу п семантичних еггках на основ! ссмантичних продукций. Кожей i-i1 крок процедури являе собою ' таку посгидовш'сть Д1й:

1) з наберу продукт вибираються yei i, для яких кон'юпкшя умов використання та тспершнього стгну а'тки приймае значения "¡стина":

2) у ВШ1ТОВ1ДНОСП з обраною множиною продукшй формуються набори eiAHQiucH'j« ЯК! повинш з'явитись в cítuí на наступному тактт та ям повкнн!зникнути;

3) у В1дпошднсст1 ¡3 наборами, як'1 були .-формован!, пиконуються в1дразу vei нсоб;идн1 перетворенчя cítkh;

4) до л!чильпика часу додасться х;

5) формусться вираз для Tcnepi чього стану с!тки у вшповьоност! з змжами, що були зроблеш;

6) якшо н cítuí не було зроблеко жодноТ змши, то вих|'д з процедура

7) якшо i 5 п, то перехш до п. 1.

Результатом ииводу е отриманий сткн citkh. При достроковому nnxofli э процедури результатом пиводу t стан cítkh, отримздиЯ на ост.анньому Kpoui. Оск!льки до цього стану неможлиео оикористати жоднс! продукий", будемо називати fiero сталмм або термшальнкм.

В .«jöoti розгпянуте питания надбання смг, . ичн ••х знань. Задачу надбакня знань можна сформулювати таким чином: нсхай и ¡дома дсяка nocniflOBHicTh cT«nic семантичноУ с«тки за кши~вс число такпв: S(t0),

«•). 5?'*0+nr); необхщно збудувати naöip ссмантичн с продукздй, який модслюе о' гкт, то подаеться даною множимого crania. Для инршснкя uiei задачи був розробпений механизм автоматичного фермування пра 1л поведшки об'скта у динамин и форм» ссмантичних продукшй* Процедура формування правил складаеться з п кроыв. К-ожсн i-ft крок п'зцедури склала«ться з TftK.oi 1\осл1Доаност1 Д1й:

1. При popisiiHHH) сташв S(tt (i-l)r) i t,vt0 ir) формуються два наборп В'!дноше1" , ш з'явились у новому сташ та ям зникли.

2. Для кожного в»дношення Р, з першого набору формусться правило:

IP (3(t5 + (i -1)»)) THEN P,.

3. Для кожного В1ДН' 'JCHH4 P, з другого набору формуеться правило:

IF (SUo + О -1) г)) THEN Р[.

Якщо семамтичнд .. .тка моделюс поведтку об'екта реально« с.кладнос-п, то неможливо передбачати, що Haöip правил 3Minn його стану з 6iroM часу не змшюсты .. Якщо при робот! нроцедурл формування ссмангичннх продукшЛ винпкас така ситуашя:

S(ti)=S(t2), S(ti*t)*S(t2*-T),

то не означав, идо з одного й того ж стану citkh в один момент часу адйснюеться перехш за одними правилами, а в. другий - за ¡ншими. Для усуоення cyi. речност! в Haöopi правил, яка випливас з описано! ситуацл, бу.'.'о введено поняття семантичноУ метапродукшУ як нродукци, зд1бно! пмкенувати ' елементарш змши в множиш семантичних продукций: "иародзкення" аио "смерть" певноУ продукцн:

rt'jilFls'.O-r'MIHENRv.O); R'^IF^O-rDTHENV').

т'1зглямут1 б oTopiBHcei ютеми семантичних метапродукций, в жсик метапр» укшУ б!льш високих pimicii могкуть ->мшюигти многкину мгтачрчлукшй irr едшк ршней. Пр. - тому вст ювлюеться вимога про

тс, щоб тзктовшЧ час кожного i-ro р!вня MeTanpo/QTiuiii був бшьшим та кратким тактовому часу метапродукшЛ i-1-го р'тия: = к,гы-

Аналопчно задачам ниводу я 0днср1внспих продук1«-Лних моделях в робот! розглянуп мсхяшами прямого та зворотного виводу в семантпчних cÏTicax при ная;тност1 5агатор1внево оистеми метапродукшй, SKi можуть бути проьпостроваж таким алгоритмом:

к~0

DO 1 ij=l ,кп

Формування стану S" '(t0 -t-î- , DO 2 i2=l,kn.i

Формування стану S"J(t0+kr).

DOn-lVi=l,k2

Формування ст»чу S'(t0 + kr). DO n ir=l.kt

Формування стану S(tc+kr).

( k£n ) юнень процедур». k=k-l n CONTINUE n-1 CONTINUE

2 CONTINUE

1 CONTINUE

В цьому алгоритм! k( - t* / г1'1. Якщо t менше О, то алгоритм ствь^юе ланшог сташв, .<nci в1дпов1дають реверсному (зворотному) виводу.

РозроблениП мехашзм автоматичного синтезу метапродукпЫ на основ! знал1зу поведшки модслюемого об'екта, вихоллчи з динам1ки виникання суперечностей з систем! продукшй. Процес формування метапродукций проходить таю стали:

1. Сортувги я ycix вихшних продукц:й за часом '. формування. Б результат« для кожного часового т^кту t формування маемо деяку множину продукт'«! R(t).

2. Для кожно! семантично': продукца з R(t) знаходиться продукшйний додаток. Формуються множини продукшЯних додатив для кожного такту R(t).

3. 3 кожноТ множини H(t) вил^аються tï правила, яв суперечать семантичтш продукщ'ям шдпотдноУ множини R(0-

4. Визначветься супереЧжсть множим пр< . укц;ч, ям належать р!зним тактам за правилом: семантичш продукцп Rj(ti) i Rj(t2) суперечш, лкшо множима R(,i;) м!стить яродухшю, шо супер«--»ить продукцп Rj(t:).

5. Для "ожного такту t записуе.мо стан набору пр; ил у форм! кон'юныл! ycix i peMÏHHHX, яkî означують продукцн, при чому yci продукт"!, то суперечать R(t), дходять до запису стану з заперсченням.

6. Маючи п ;лшовшсгь сташп набору правил для кожного часового такту, моАна синтезувати наб!р правил (в даному випадку метаправил) за алгори'чом, який був наведений вище.

Дат отриманий набф mcti . равил мьж1 . контролювати на суперсчн1сть у -¡дпов^дност» з наведеним алгоритмом та, якшо це необхшно, аналопчно синтезувати na6ip метаправил другого р1вня. Цей процес продовжуеться доки наякомусь метаршш не вийдс несуперечний

HÙ6ip 11рл311Л.

Як один з можлнвих вармнтш мехашзму узагальнсния значь введено поняття узагальиено. ссмантпчно: продукцп, зд1бно1 виконувати фуикин "народження" i "смертГ в chui за один такт множини ш'дношень ;; чевною пластивкпо. В рабоп розглянуп ochobhï види узагальнених яшношень та продукшй, а ~чкож алгоритми виводу в семантичних cÏTKax з иккорист&нням узагальненпх семантичних продукций.

Введено поняття мс-аелтки Петр! як оригш&лы ï модиф1каци традиц!йикх ci-гок Петр!, шо Сазусться на мстаатьовому шдход! до i ■'делюпання, зд-10но1 автоматично змшюаати свсчо конф1гурашго за гевмимй правилами, яи тс»: моделюються епкою Пстр1. МетаЫтка Петр! утворюеться з звичайно! еггки Петр! шляхом додавання двох тиши и сушин: мстапозишй та мстапереход>в. Колен,и вершит еик!ДИО! cîtkh ¡'адаетг.ся у Ыдпов^дшсть метгпозицш, шо вказуе стан сершинн ("жива", "мгртаа"). ' 'стзпозишя умовно зображуеться кружко . Зв'язок з шлпопЫюю вершиною cîtkh зображуеться пунктиром. На мал. 3,а зобразкена мстапоз.ш^ для вершин.. - позшш, на мал. 3,6 - мстапозишя для вершини - 1 р;:ходу.

à) ..... 6) р i \

Мдл. 3

На малюпках Р; та означають В1ДП0В1ДН0 деяку позишю та псрсх1Д сггки Лятр1, а Р'{ та - шлловщш даннм вершинам метапозиг-"'. При цьому першина вважасться "жпяою" (в1дкритою, дос.упною), якшо у тдпов^дшй Уй мставе-ршгн мастьси принаймш одна ф)шкз. В1'дсутшсть фшжи у мстапозшдп означай, шо поточна конц .гурашя атки така, шо вшпошдна позиц1Я або персх!д и шй коп^пгурацм тдеутнь Мстаперехш е аналопчним переходу п .чпичайтй еп'Ш Петрь При иьому ус| його : х!дш та бихшш позшш е метало, .т...ми. На мал. 4 наведений приклад метапереходу V";.

Розглянут! ос.новн! принципи роботи рхзних тип!в метаоток Петри переходник, псзицнЧних або змнианих. Розглямут> багатоодзнев! метас!тки Петр!, п яких кожний кастухший р1пень мо:к! шшювати конф1гурад1ю попереднього р1вгч. При пьому формально метаехтка П^^р! п-го порядку оизначаеться таким вектором:

Нп =<Р, V, Г, Н, М0; Р', V, Г, Н', М'0, к; ...; Рп, V", Рп, Н\ М0., к"-1 >

де Р' - метапозици ¡-го порядку, V' - метапереходи ¡-го порядку; Р -предикат ¡нцидентноетх, що пказус на наяпнхеть дуг, <ш з'едпують мстапозишУ 1-го порядку з мегэпереходами ¡-го порядку; Н* - предикат пщидентногп, шо нказус на наяпхпеть дуг, з'едпують метапер! .оди ¡-го порядку з мстапозишями ¡-го порядку; М|> - початк.сва розмггка метапозчшй ¡-го порядку; к' - натурально число, шо вказус поношения

часу виконання металереходш ¡+1 порядку до часу виконання метлпсреходш 1-го порядку.

Вивченя г ■>жлив1сть моделювання робот • ссмантичних продукций та метапродукшй засобами метасгток Петр«. Поставимо V в1дпов:дн!сть кожному «..»античному зв'язку, шо ¡снуе в семантичшй еггш, дв'1 позицп епки Петр!. Перша позишя в!дпов!дас активному стану зв'язку, друга -пасианому. При цьому наивность фнию в периий позишУ буде озн&чати, що в погочшй конф1гураци ссмантичноУ с!тки вшпогщний зв'язок е присутшм (> л. 5,а), а наявшеть фшки в друпй позии"' означас виюутш- .ь з'вязку в поточшй конф^'рацй (ма 5.6).

а) Р. *Р(А( Д. , А} ) ~ 1 б) Р. =Р(А1Д,,Аа) = 0

о».; в»?;

Мал. 5

В результат! запропонований орипнальний спос!б подання знань шляхом накльдання на семантичну «тку багатор1внево1 метамтки Петр!.

У третьему рчэ д 1 д I був розглянутий часовий компонент метасемантичного подання знань. Введено поняття темпорального правила, яке встановлюе час "життя" або час релаг шн будь-якого компонента метасемантичного подання знань. Кожному еемантичному поношению в с!тц! Р, »Р(А,,Ц,Л,) надасться предикат Т1, який називасться часовим реле життя ! визначаеться таким чином:

Т1(Р;,Т) =

1 (реле шдкрито), яйцо Д = 1

протягом часу Z Т; О (реле закрито), - в ¡ншому випадк^

Т1(Р, ,Т) з Р, = 1, де Т - час життя в ¡дн иення Р,.

Граф^чно часовс реле життя зображуеться лодв|йним кружком безпосередньо на шдпоа1дному еемантичному зв'язг^, всередиж якого вказусться час життя и эго в!дношення (мал. 6).

-О .

Мал. 6

ч ¡итого *okv, кожному bwhoi ппно Г< ^Р< А,) в семантичшй

ciriii межи» моставити у втпоешшсть пре/- кат Тг, який "адивасться

часовкм реле рслакслип, зд|'бним вшновити цей семантичний зв'язок по зак¡пчеито деякого вказаного часу шеля розриву цього зв'язку;

Тг(Р,,Т)эР( =»1, де Т - час релакгаш7 вшношення Р..

Граф1чно часове реле релаксацп зоб жусться подвМним квадратом бегшосерсдиьс на шиловидному семантичному зв'язку, всередит якого вкадусться час рслаксанн цього В1дн0шсння (мал. 7).

В робот«' розглянут» алгоритм« прямого та зворотноп визоду на основ)1 .соиих "еле..

Под|бно розглямутим пище часовим реле життя та релакезш! для вшношень семантично! С1ткк рояглянут! аналопчн! реле для семантичних продукций та метапродукций. Викладеш приклади поведщки семантично! С1тки у час] при наявност! темпоральни. правил. Введено поияття темпорального метаправила як правила, зд!бного змшюпати темпоралын правила. Темпоральш метаправила дозиоллють змшювати' .рива.щсть период! в, протягом я к их система веде себе певким чином.

Розширено визначення семантнчноТ продукци, яке введене в попередньому розл!л1, шляхом додання часов о! затримки спрацьовування лродукцГ«', ню дозволяс зз'я?увати стали атки, рознесеш у часи Розглянут! два типи часово!' загримки: безлгрервна та дискретна, що дозволлють гнучко тракту пат и зв'лзок "причина-наслшок" М1Ж станами с1тки. В загалык ¡у випадку семантична продукшя мож»- бути записана у пиглядЬ

де ц п круглих дужках - бе^перервна затрпмка спрацьовування продукци або час, протягом якого безперервно повинна бути ¡стнною <умог >, щоб спрацювала прэцукшя; г, и квадратних дужках - дискретна затримкл спрацьовування продукци або сумярний час, яротягом якого повинна

1, ЯК130 Р| — 0 протлгем Чгсу Тг(Р;,Т) = 1 1- Т (р^ле ш'дхрито);

О, я ]'ншому виЛадку.

Мал. 7

11,: 1Р( -умоаа>) ТНЯ1?1 Г|) <результат>, И,: 1Р(<умова>) 'ТВВ-/''1 <результат>,

6)Г t ктиною умовна частина (в пром:жках ¡ст чост« припускаються будь-яга перерви), шоб ст/раиювала продуки1я.

Буо ь../сладений cnoci6 запису тем. .оральних правил у форм1 семанти-'них продукций. Час життя вшношення Pj мог ■ бути записаним такою продук ею;

R„: IF (Р,) "HEN*4"' Pj,

де rM - час життя визнэшення. Час рслаксаип вщношсння Р, може бути запигчник» такою продукцию:

R„: IP(Fi) THEM*1,1 Р,, /к r% - час релаксаци в!Дношеикя.

Напри.лад, факт: "Джон кожи» 4 годими алоше горло i робить не про-гягом 10 ьаклин" можна формал1зувати таким чином: А, - Джон, А2 -гоА ¡о, Li вппив на, Р, "=Р(А., L,.

П.: Ш (Р,) T1IEN (Ягодина) рг> R,: DF (Pt) THEN (10:[ВИЛ"П) Р,.

Сдина форма подання лопчного та часового компонентой метасемантики дозволяе утф|кувати процедури виводу в метасемантиць В розд1Л1 роз1бран! 1 _ иклади виводу, в яких одночасно присутш yci №ожлив) компоненти: продукцй" 1 метапродукдп, темпоральш правила та метаправила, при чо у ус» вони зиписаш в формат» семантичних продукшЛ. Показано, шо нишд при наявносл темпоральних правил i метаправил не вшр1зняеться за своею складшстю П1Д виводу, я кий иико'ристовуе ильки продукип. Разглянут: в роздии засоби подання часу в с1Тьових та продукшйних моделях утчорюють досить простий та зручний cnoci6 моделювання поведшки складних об'екпв.

У четвертому р о з д i л i розглянутий статичний компонент мстасеь; античного подання знань. Наведен! иизначення поняттям об'ект, метаоб'скт, шдношенн.ч та мет^вшношення. Кожному шдношенню м:ж об'сктами можна поставит у Б1дпсшщшсть метаоб'скт - воображения отношения. Так: об'скти будемо називати ссмантичними ноешми тдношень. Введе' •• поняття метасемантично1 с:тки як множили семантичних еггок, иакладепих одна на одну таким чином, шо гпдношення кожно? поп сред ньсч еггки с об'ек'гами наступно'ь Формально метаитка задасться Tpirtk.jio <A.L,S>, де Л - множина об'ектш метас1тки (' зичш, меть ,зпчм> об'ск , семантичш носи тдношень ycix pirjweil), t. -мможти шдисписнь та мстапшношеиъ, S - н-точний стан метаеггки. Станом м* ic< -и булсмо назниь. л lamic ы v.

Л Р(А?,Ьк.Ар.

дс л;, А° - множини обЧ-к-пв (включаючн множини семантичних носнв вшношень) та Ьк - вшношення мЬ: ними (включаючи метавшношення). Введемо обмеження: вшношення М1Ж метаоб'*кт»Ми (об'екггамл) та матср|'альними нос1Ями вшношень, а також М1Ж матер!альними иосшми вшношень рваного ргвня заборонен!. При граф1чному зображенж ршня метаотки кожному кон'юнкту з формул» (.1) ставиться у шдг ндшсть зображення вшношення.

Наприклад ниразу:

Мал. 8

Сформульопаш задачи виводу в мстасемантичних отках, яы зображуються тшьки бшарними вшиошеннями:

• обчислення семантики вшношення М1Ж парею будь-яких об'ектш а метасеманти* ¡й <лтш як функцц шд тдомих семантичних вщношень та метатдношень;

В залежност! епд об'ект1в А, та Л2 така задача можс бути розд: лена:

• на задачу пошуку гид ношения М1Ж атомарнкми об'сктами;

• на задачу пошуку вшношення мЬк складними неперес]каючимися (ли не матоть сшльних склааових час-чн) о гстами;

• на задачу пошу!:у вшношення мта складиимл гк рсакаючимисл об'ектами;

Р<А;,А5>А,>Ь1>Л4>А,)лР(А(!,12>АгЛ3)л лР(Л5(Ь3,А6)АР(Ац>Ач,Ь,,>А1,3) = 1

ншповшас метаепка, зображена на мапюнку 8.

• на задачу пошуку вшношсння м!Ж склэдним об'ектом та його складовою частиною та навпаки;

♦ обчислсння семантики складного об'екта (унарного в1дношення)( пк функцн в1д виюмих вщношень та мсташдношснь; В залежное™ вщ об'екта А таку задачу можна роздшити:

• на задачу визначення властивостсй атомарного об'екта як функцн В1Д вшношень та метав1Дношень, шо показують взасмод1ю даного об'екта з нншши об'ектами еггки;

• на задачу визначення властивостей ск дного об'екта як фунюш В1Д в!Дношень та мсташдношснь мга складовими частицами цього складного об'екта.

В ус!Х пере.'пчених задачах термин "обчислсння семантики" значить визначення «к ■ ш вщношення, яке потр|бно знайти, з множинн L ¡мен семанТични:? вшношень, на як!й задана метассмантична еггка.

Для виршення задач виводу введений математичннй апарат Алгсбри Бшарних В»дношень на основ! семантичних операций над вшношенпями. Алгебра задастися на множик I. символ1Чних ¡мен вшношень. За базисний елемент обрано предикатний символ Р:

I, яга^р лцхч о(?Ч1сгал1й А; та

Aj icnye вЦношемм L^ 0, в ¡нто/иу внпадку.

В базис onepauiii вводяться таю семантнчш oncpaiui, задан! на множим! L:

• операции звертаиня шдношення (мал. 9).

Л> Lt • Л ' ^ Lv Л5

О-L -эО => Ой---—О

Мал. 9

Запишсмо визначення onepauii егмантичного обертання н предикаций формк

P(A„Lll,AJ)~P(AI.Lb,A1).

При цьому Lk - цс нове вшношення, яке можнг. позначнти ihiuhm символом L„ та яке також и ходить у множину I/, або Lk LM. операцЫ есмантнчного мнежеппя (суперпозиш!) вшняшень (мал. 10).

В предикатгой форм| семантичне множення записуеться таким чином«'

. Р(А„Ь1,А(1)лР(А|„Ья,А,)~Р(А1,Ьк*Ь.,А)). (2)

При цьому ц*}, то вит1Кае з обмеження, яко накладене на предикат Р.

На мош Алгебри Бшарних ВЫношень вира- (2) записуеться так: Ь, *Ь„ = ЬЯ. Вшношсння Ьп - нове в!дношсння, яке також входить у множину Ь.

операцьч семантичного додавання (мал. 11).

4

А, А, А, О >0 А;

Ь.

Мал. 11

В предикатшй форм! операцш семантичного додавання може бути записана гак:

Р(Л1,Ц,А1)лР(А,,Ь.Л)~р(А,Л+Ь11,А,),

або на мов1 Алгебри Бшарних Выношены Ьы = +ЬЯ.

Результатом виконвння операци семантичного додавання е нове

вшношення яке також входить у множину Ь.

В робот! розглянут! оснсвн! властивост1 наведених семантичних операшй. Уведено поняття семантичного правила як методу збереження знань та управг' тня виводом в статиш. ГПд семантичним правилом Алгебри Бшарних Вшношснь будемо розум!ти вираз виду Ь^Ь, ор[Ь,...], де б Ь; ор - е знак семантичноТ операци. Розллнуп властивост!

в{дношень "екв1валентност1", "незнания", "е частиною" та "частина шлого", яи використаш як семантичш константи

Запрспоноваш засоби обчислення о .антики простых та складних взаемоднЧ, влас типостей складних об'сктш.

Для иир'шення задачи ношуку нсвщомого вшношення м1ж заданою парою об'сктпв вводиться ионяття вшношення-шляху як будь-яко! сунерпозицн ыдношень, як1 починаються В1Д суб'екта взаемодл та закшчуються об'ектом взасмодн. Вггп.ошення-шлях не можс мати пс :ль, так як при визначенш операцп ссмантичного множення було накладенс обмеження на бтарн;сть вщношенпя, отриманого у результат!.

У в еден 1 семантичн!. операци дозволяють обчислювати семантику бшарного ьшношення м!ж парою об'скт1в, якою будимо називатн семантичну суму ус!Х ендпошсмь-шлчхш, зв'яз;: >чих ш об'екти:

тут I дал! знак суми означав семантичну суму.

! Нд сема..гикою вшношення типу "частина-шле'" м!ж об'ектом А та його складовою частиною А, будемо розумпи семантичну суму ус1х ншношень-шляхш, як! йдуть вш ¡нших об'скт!в-складоиих частин складного об'скту А до об'скту та ЯК1 належать структур! об'скта А

Для вирштення аде! задачи ввсдсмо такий зираз для обчислення семантики вшношення М1Ж об'ектом та його складовою частиною:

ЬАЛм' Еи^РАЯТ'Ьд^), (3)

Г^раа'Т.СР.АН

де А - екпадний еб'ект, А1 - об'скт, шо с складоною частиною об'скта А.

Для ранения зворотноТ задач! пешуку вшношення М1Ж складовою частиною об'скту та об'скту, шо включае и, можна використати вираз (3), якшо обернут отриманнй результат.

Пш семантикою складного об'скта будемо розумпи сукупшсть властивос ~й складного об'скта, як! виходять з йог виутрнииьоТ структури та подаються у пигляд1 унарг 'х вшчошень або, ¡ншою мовою, сукупшсть вшношень-ш. хш м!"" об'ектами - складовими частинами цього об'скта. Так як уведена алгебра дозволяс працювати тшькн з бшарними спрямовгними вщношеннями, а властивост« об'скта - с унарш" вшношення, то для вирнлення задачи пошуку семантики складного об'скта засобами Алгебри Бшгрних Вшношень в дисгрташйшй робот! введено поняття бшарних скв!валентш власчивостей об'скта. 3 визначення семантики складного об'скта видно, шо до складу ш/шошень-шлях1В вкодять як прямь так ! зворотш вшношення-шляхи. Роздшнмо усю множину шляхов на лв\ пшмножини: до першо! пключимо шдмошечня-шляхн ^^ при !<]; до другого - при ¡>]. Бш&рний е)уивалент алястииоетей складов их частин Д складного об'скта А ОН) пключпмо в

обидв! гпдмножинй. Семантична сума ycix в)дношень-шляХ|'в, як» входять п кожну з гидмножин, иизначае два дэаемно заоротних бшарних е)кв1валснта властивостей складного аб'екть. Позначивши 6inapHÍ сквшаленти символами LA.A Va маемо:

Lva = Б «PAKT. OF) +TLAi.Ai

vii ><i ПЧ^акт ОГАМ

Складною изаемод!ею будемо називати взаемод1Ю м': парою' склздних рб'сктш, яка е семантичним поношениям, шо зп'яэуе даа подгр&фи семаитично! cítkh, якц Р1Дпов> -акт» цим скпадним об'егтам. 1

Для обчислення семантики такого в1днош»-ння необидно анаИти: су?лу В1ДИошень-шляхш, ягл безпосередньо зв'язують вих!дш скттадш об'екти; суму в1Дношень-шлях1з, як! зв'язують складот частини одного об'екта з шшнм сбЧ-ктом; суму п1днси:ень-шлях1в, nid зв'язують складов! частини одного об'скту з складовими частицами ¡ншого сб'екту; а також Ы1дношсння-властивост1 об'ектш, яю одночасмо е складовими частинами двоя вих1дних складних сб'ект«в:

= Z + I (HAS.PART-L^.H £ (V*, *PART _0F)+

+ £ (HAS.rART'L^, *FART_OF)+

V;. j bt'I>. Vi

OF>H F'C^PftRT Of,A>-l

И8>АЯП0ГЗИ ríC,PÍACO?.£Í-l _

Практика, паукового питания будь-якого об'скт>' aíRchoctí псредбачае два методи штвчсння в..астивостей об'скту: шшчаючи його структуру (пластивссп складопкх частин та характер Тх взаемодЬЧ) або штвчаючи його взаемод» з об'сктамп навколишньего ссредопиша. Таким чином, можна казати, то ¡снують два иаборп пластппосгей об'скту, ям будемо- називати гзнутр^шиьою та зовнлшньсю семантикою об'екта, В робот1 рбзгляку-i яизначсння об'екта CBÍT та атомарного' об'скта, а та кож упедсш поняття в ну rpiimibcí та зовн!шньо! семантики як сукупкост1 иластмсостей об'ект.ч, то можно ^¡знатися при дослшжсиш його внутршшьоУ структура та структур« його 3of3híuihíx взаемод»!

е1дпов1дно.

Сформулъов;нн1й закон семантичноТ pin чтги, якпй постулюе еквталентнЕсть ссмат пки складного об'ькта cítxíi, зна: lenoY на ochchí ahaniay його вкутрщщьо« струхтуги, та сгт,:з»п ипл, знайдсно! на ochobí пнатзу структури и его чзтг эл.; Л з зпзннгчпЧ^л с.Ч'сктами, при у мог, i

повнетп знань про ш структур». 1ьш1ими словами зсвншня та внутршшя семантика об'скту семантично екшвалснтш. Додавши елемент незнания до закону семангично! piuHonr.ru одсржуемо р|внянмя семантично! ршноеаги.

В робот! розглянуп метсди ршення основних тиши р1внянь семантично! ршнонаги в терышах Алгебри Бшарних Бшношепъ. Запропоноваш алгоритми надбання знаиь у форм! семантичних правил. При иьому кр!м традишйного методу формування семантичних правил за аналоп'сю, розроблений новий метод фор>-,вання правил на основ! закону семантично'! рщноваги.

Поширсний базис операшй Алгебри Бшарних Вшношень шляхом уведення операци семантичного посилення, яка дозооляс ураховувати семантику ус . верхш'х метар!внсй мстассмантичноТ с!тки при вивод) в!дношень М|'ж об'сктами нижшх ршней. Розглянемс малюнок 12, який зображус семантичне вЬяношсння а також властив!сть Ь „

в!дпов1дного матер!ального нос1я.

Для оСчисленяч семантики в!дношення Ц,, м!ж об'ектами А; та А] з урахупанням семантики метая ¡дношемня впедемо операцию семантичного посплсння:

де - операх»я семыг (чного поси пения поношения 1.к

меташдношенням !.'„, а Ац - семантичний нос!й в!дношення I*.

Опускяючи предикатний символ Р, можна записати: Ьт = Ь^". В робо-п пиклацеш оснопт властивост! операци семантичного посилення, а також розроблений алгоритм ыиводу в мстасемантичних С1тках з урахуаанням семантики мстар!вней, шо використовуе введену операшю. Поширено визначення семантичного предикат)' Р;

Р(А5!..........А°)==

1, якщо мЬх лдаолоанами о€Г <зкГ1В

А1 и А° кнув ыдношенкя 1,; О, в :ншому втцюдку,

3 урахуваниям введсного розшпрення ссманти^» операцн Алгебрч Вшарпих В1дношснь пизначаються дял роботи з п-арними пщнсшсннями. Уводиться понятул каналу газнання як пристрою (канал ЕОМ, нейроннл; С1тка), по лкаму падходить (нформацш одно! семантики. Кожр- 1 канал формуе наб!р ¡^¡дпошень, я кий будемо називати класом сумлност« шдношень. Зараз семантичш операцй задаються на »¡дношенн^х, як» входять до одного класу сумкностк 3 урахуванням проведених змц^.в робот! розглядаеться а парат Алгебри Спрямованих Семантичних В1Дношень.

Показана можливкть ззедення уЫх тишв правил та метаправил метасемантики до единого формату подання:

де Р^ - .м!тка метав:дношсиня ршня п (при п=0 мставшношення рашш позначалось термшом "вщношення"), що с лопчкою перч^мншою, одиничне значения я ко! сш'дчьть про присутшсть тлпоЕидноУ взасмодп н

поточному стат с^тки; Р - семантичний предикат: АрС»<5. Арг«ц -вшповшно суб'скт та об'ект изаемодм, що позна«аеться метав1днои1снням Р^ (в загальному випадку е семантичним нос1ем метавшношень ртня п-1), при п=0 семантичш носп ранпи позначалися гермшами "об'ект", "множина об'ектш", "перем!нпП об'ект": 4 -символ!Чне !м'я мстазшношення п-го ршня, ч-го класу сум:сност! (при п=0 ¡м'я метав¡дн^шення раннн позначалось термшом "¡м'я в!дношення").

В робот! наведен! пркклали запису праиил (метаправил), метасемантики у форм: узагальненого ссмантичного тдношення. Показано, що ус! види правил метасемантики можна подати як в форм! узагальненого ссмантичного тдношення, так ! в форм« продукщй з часовою затримкою.

Процес обробки вх1д;;с! ¡нформаии в ¡нтелектуа* них системах традишйко розд:ляють на гна;нз, при якому формуеться структура гЫджх а?.гтт!п та гк.в.'до' пень, та штсрпрсташю, в ход: яке:

в станов люсться взаемозв'язок структур«, що збудована на эташ анал1зу, та структур« знань систсми, робляться пеобхшт змжи в структур! знань, Ш1зн&часться шдповшнд реакшя.

В залсжпост! в'ш типу вхшно! ¡нформанн (запит або факт) 6} . емо розр1зняти паси в ну та активну семантичну штерпреташю. В дисерт&шйшй робот1 розглнутий один з мстодш решения проблеми ссмантичноТ пггсрпрстани вхшних структур знань в терминах знань, якл оже збсрл аються н метасемаптичшй с|тш. .

У п'ятому розд!Л1 дослш : ек| лриклалш аспскти метасемантичних моделей подання £ ань. Показана можливкть застосуваннл розроблених моделей в системах анализу природно'1 мови. Викладеж основш стали аншлзу' прнродноУ мови, для якнх дошльнэ використовув.' /и розроблеш в днеертаци шетрументальж та математичн! засоби та модель В робот! аикладений алгоритм р1шспня задачи надбання лшгшетичиих знань. Як механизм анализу прнродноУ мови запропоноааний апьрат валентность що доз о о ляс витягати з бази знань ¿нформацЬэ про погодження р13них складов ; частин словоформ. Механизм изасмод:й словоформ за валентшетю нагадуе. мехашзм взасмод!й х1м(чних слемотв. Результат вз. -:модн проявлясться в виниканш В1Дношсння м:ж изаемодиючимн словами, ¡м'я якого визначасгься складом компонента .' формаип словоформ, я/а пряйняли участь в реаюш.

Метасемантича. модель механизму налбання знань онисус.ться таким набором семантичних продукций, як1 викеристооують елсменти мови Алгебри Спрямояаппх Вшнишень:

1Р(Р(>» ,НА8_РАЯТ,Ад)лР(А^ ,НА8_РАИТ, А,)л л?(Ад.НАБ.РАКТ.А,; лР(А^ ,НА5_Р/. .Т.А1>)л1,(А,| ,1.™.А,-, )а лР(А;3,^,Аь» 1Ш® Р(А„Ьк,Ас); (4)

И?(Р(А;1 .НАЗ.РАИТ.А >лР(А;3,НЛЗ..РАРЛ',А,)л лР(А^,ПА5_РАКТ,Ас)лР(Аь ,НАЗ_РАЯТ,Ас)лР(А;1 ) а

лР(Аь,^1,Ак))Ш62^0) (Р(А;1 ,НЛ5_РЛНТ,А;1 /А,)л лР(А;,,НАБ..РАЕТ,А;2 /А,) аР(А^,НАЗ_РАЯТ,А^ /А,)/. лР(Аь,НАЗ_РАКТ,Аь /А„лР(Л^'/А„1%,А^ /А„)л аР(А;3/А„1£3,Аь/Ас)), (5)

Де Aj/Aj - операция вилучення рядка А,, з рядка А;;

1Р(Р(А( ,HAS_PART, А,) л F(A j ,НАЗ_ PART, А, )л

ЛР<А„Ц?,Ао))ТНЕМ(0> PCAj.L^Aj). (б)

Правило (4) можна трактувати як правиле -^дбанпя знаУ>ь пр<У властивг!ст1 складових частим, загальних для двох об'сктш, та шдношення М!Ж ;.ими, виходячи з зИань про властипост! та взаемодй' самих об.'еиЧв. Правило (5) можна трактувати як правило набу-тя знаки^ про властивост! складових частин, якими в<др;знлються оЬ ости, та отношениях мЬк ними, виходячи з знань про властипост! та взяемодн самих об'ектш. Правило (6) можна фоштерпрстувати як мехашзм спад1гування властивостей та шдношень мЬк 5'ектами, виходячи з власуивйстей та вшношень 'ix складових частин. Ланий мехашзм зключае в себе розглянутий мехашзм взасмодМ за валентшетю.

Вивчсна можлив1сть застосування методу ссмантичнаТ штерпретацн як основи семантичного ananisy в р1зиоматтни,г Л1нгв1стичних застосуваннях.

Наведен» результати екпериментального дослщження основних процедур виноду в метасемантичних моделях знань на приклад! машин кл!ткових аптомат1В з використанням piainix Tiinin правил, метасемантики. Кттковий прост!р зручно описувати в TepMinax ссмантичнит citok. Кожна кл!тка с об'ект Aj, якому можуть належати таю зластивостн •

Pj = P(Aj ,Lf ,Aj) - i-та клетка "x ,ва"; - ¡-та гсштка "мертва";

"Р(Лг,Ь1)!()А;) - ¡-та клггка мае к живих сус!д1В.

Розглянемо два типи семантичних продукц!й, лкими можна описувати поведшку кл!ткових автомата:

II?: IF(Pf аР^ ) THEN Ff; k = 0.....3 - правила "народження" клтеи?

Rk : IF(P* л Р^ ) THEN Р*; к = 0.....S - правила "смертГ кл1тки.

Використовуючи даш позначення, в1домий кл1ткочий автомат "?'Сиття" можна описати таким набором семантичних продукшй!

Виг.ористовуючи ссмантичш та часов! метапродукцн, можна одержат» кл!тков1 автомати, як! здабш змшюватп в процес1 роботи правила свого развитку.

Наведено опис Д1ЮчоУ промисловоУ системи нормування та с т!ку руху драгме1°ал!в, створено! на основ! метассмантично! модсл! знань. Математнчна модель пронесу руху драгметаву на Харктському ювел!рному завод! яаляе собою зм!шану метас!тку Петр! другого порядку. Фрагмент метас!тки Петр!, який моделюе процедуру вчадчи деталей працтнику на д|лянш збору, наведений на маг ■ нку 13.

Викладсна концепшя застосування кмасемантичних моделей та методов для ршеннл задач диагностики складнях динлм1чних об'сслчв на приклад! експсртно! системи д!а гностики атомних слсктростаншй УкраТни. Сфог-..«ульоваш основш напрямки та перспсктиви подальших прикладних дос-гпджень в обласп метасемантики.

В долатках наведен» копи як'пв про зпроваджйння аикористання результата дигерташ'йно'Г роботи, а такоух розпечатка рЬзультат)'в скспериментального д0сл!дження, якб проводилось за допомогою программе! системи, шо модслюс роботу мстясемантични^» правил над клпчсовим простором.

0СНОВН1 РЕЗУЛЬТАТА ТА ВИСНОВ?СИ

Головшш результатом, дисерташйно! роботп е розробка^Снов теор|} багаторшнеиих динам1чних моделей управления базам» знань рамках! метассмзятичного подходу, як нового способу подання та використання знань та метазнакь в автоматизозаиих шформгцз'йних системах.

Оеновш результат»! роботи можуть бути сформульоаан! та^им чином:

,1. Сформульован! основн! парадигми метасемантичного тдходу до подання та використання знань. У вшпоп1дност1 з висунутими параЛигмами запропонсвана структура метасемантики як комплексу математичних зассбш управления моделями подання знань. Виходячи з структури, був розроблений мехашзм класиф!кацп правил та метаправил метасемантики, який передбачае однаков1сть подання услх клест правил та уш'ф!кац11о процедури пиводу.

2, Введено поняття семангично! продукцп як продукип, зд1бно1 виконувати елементарш зм'ли в семантичшй сты. Запропоновано мехашзм ви : зду в семантичних атках на основ! семантичних продукций. Цей мехашзм вшрЬняеться простотою та ефсктипшстю за рахунок паралсльност] використання продукшй. Робота системи семантичних продукцп дозволяе шдображати кр.^ь семантичку С1тку динамику змши с тан ¡в моделюеного Ьб'екта. Розгляи>то мехашзм зворотного виводу в семантичних а'тках на основ» семантичних. продукшй. Робота далого мехашзму дозволяе задновити динам!ку змши станш моделюемого об'скта • в минулому. Запропоновано алгоритм си»1тезу семантичних продукшй' зооротчого виводу на основ! прямих семантичних продукций. Уведено поняття семантачноТ метапродукцн як продукцп, зд1бно» пиконувати елсментярт змши. в множиш семантичних продукций: "народження" або "смерть" пепнем продукцп. Метапродуиш дозволяготь моделювати поведшку об'ёктш, правила яко! можуть змшюпатися протягом часу за пстанояленими метат ^вилами. Розглянут! багатор!внст системи семантичних мет,-*пкодукц1й, в ян метапродукцн бш>ш писокого ршпл можуть змшговати множину метапродукшй ропер^лтх ршней. Використ -»я багатор|пнепо'( системи семантичних

продукш'й дозволяе достатньо складнмй иабф правил поведшкн об'екту описати простими засобамн на кожному ршш управлшня системою продукпш. Розглянуп мехашзмн прямого та зворотного п но оду в семантичних с!тках при каяоност! Сагатор1внево1 систсми метапродутий. Даний мехашзм с простим та сфсктивним, так як на уЫх р|внях використовуе такий самий алгоритм паралелыюго використання продчкшй та мстапродукшй. Вишд дозволяе синтсзувати стан моделюемого об'екту в мннулому та майбутньому в умовах змшн правил його поведшки. Розроблсно механизм автоматичного форм^иання правил повсдннси вивчасмого об'екту в час» в фопм1 семантичних продукшй, а також мехашзм аитоматнчного синтезу метапродукшй на основ! анал1зу поведшкн моделюемого об'екту.' Критер1ем переходу до 1 • жного наступного р1 \я мсгапродукшй е виникання суперсчност! в правилах поточного ршия. Таким чином, гарантусться, що в жодному з часових такт!в в систем! не можуть бути активизоваш дш суперечш продукцн, але сам наб1р правил можс мштити в соб! будь-яку юлыасть супсречностей. Мехашзм передбачас можлив!гть синтезувати просту багатор!Внсву метапродукшйну систему безпосередньо з одноршнепо! систсми складних семантичних продукшй.

3. У, -дено покяття метаелгки Петр! як оригшальной модиф!Камн традишйних с!Ток Петр!, то оазую-ься на мстас1Тьовому шдход1 до модслювання. Метаатка Петр! е спробою застосуваги основш принципи метассмантичного подання знань, алс не до семантичних Ыток, а до епчзк Петр!. Вона зд|6на автоматично змшюваги свою конфн-урашю за пев ними правилам, пк> також моделюються аткою Петрь Розглянуп основш принципи роботи р)зних ТИП1В мстаспок Пегр1. Показано, що метаитка е бшьш компактною модел'ю складного об'скта у пор1внянш з звичайнок. .¡ткою Петр». При цьому сфсктивнкть роботи м^гаЫтки нише, так як на кожному такт! тгоботи ¡з шло!" лтки вид!ляеться активна у ней час шдотка, та перепфка ус!х уг ■ да спрацьовувзння здМснюсться лише для обмежеиого числа переходш. Розглянуп багатор1внсв1 метаатки Петр», в яких кожен нг тупнпй р1вень можс зм1н;овати конфнурацно поперсдньо!-о р1вня. Чим больше порядок метас1тки, тим больше конф1гурац1й базового ршкя с!гки Петр! пона можс народити. При цьому базовим р!внсм можна управляти, змнноючи розм1тку будь-якого з метаршней. Одержано оригшальний спос!б подання знань шляхом наложения на ссмантичну С1тку багаторшнево! метас1тки Петр!. При цьому функшонування метас!тки Петр! будс на кожному такт! визпачати поточну конфз'гуршию семантично! еггки, шо воображав стан

МОЛслюемого об'скта. В результат] з сукупностх ехтьовох та предукцхйноУ моделей сгримана едина С1Тьова модель подання знань - метасеман+ична с!тка Петр).

4. Уведено поняття темпорального правила, яке задае чао-"асиття" або час рслаксацн будь-якого компоненту метасемаптнчного подання знань. Розглянутх темпоральш ' праг|к и для. вхдпошень семантичнох С1ТКИ, семантичних продукн!й та метапродукций. Розглянутх, приклади поведи-. и семантнчноУ ехтки у час г при наявностх темпоральнич правил.. Використання темпоральннх правил, яи коректуготь набх{^ семантичних продукций, дозволяе моделюгаати об'екти-, поведхнка рких в рЬн! перходи часу пхдпорядковуеться рхзним законам. Сдина форма подання логхчнох та часовоУ комп .ент метасемангики дозволяе ушфхкувати процедури виводу в мстассмантнщ.

5. Уведено поняття метасемантичноУ ехтки, яка дозволяе однаково збер1гати усх типи знань (дан!, знания, метазнания та правила роботи з ними). Сформульованх задачи виводу в метассмантичних отках, яга складаються тхльки з бнхарних вхдношень. До традишйно вирхшусмих о рамках семантичних ехток задач пошуку вхдношень м1ж парою об'ектхв на пхдетанх шля.хш на граф» п дашй робот» додан! задачи, обчислення семантики складного об'скта та складноУ взасмодГх з урахуванням семантики метар|шхей Ыткн.

6. Для рхшення задач виводу був введений математичнихЧ апарат Алгебри БЬ-арних Вхдношень на основ1 семантичних операшй над вхдношеннями. ОперацхУ, як! входять до базису алгебри, задаються на множин! символ!чних ¡мен семантичних вшношень безв!дносно до об'ект!в, хло дозволяе зробити анг тичним процее виводу. На основ! Алгебри Б!нарних Вшношень запропононахн способи символхчного обчислення семантики простих та складнях взасмодйТ, властивостей складних об'ект!в. Уведено поняття семантичного правила як методу зберхгання знань та управл!ння виводом у статиш.

7. Сформульовано закон семантичнох рхвноваги, якнй постулгое егезшалентхпеть семантики складного об'скта ехтки, отриманох на пхдстав1 аналхзу його внутрхшньоУ структури, та семантики, отриманох на пшетап! аналхзу структури його взаемод!й з зовнхшхнми об'сктами. Виходячн з аналхзу структури закону, зроблено висновок, що умовою вконання закону е поинота знань про проблемну область При порушеннх закону семантичнох ршноваги утпорюються уи ш ДJ.я подальшого ххроцесу надбання знань про шдсутжй компонент внутрхшньоУ або зовншхньох структури об'гкта шляхом пиления ршнянь семантичнох рхвноваги

шдпосно елементу "незнания". Роэглянуп метод» риисння осношшх тип!в р1вияаь семантичноУ ршноваги в термшах Алгебри Бшарнмх Вшношень- Запропоноваш алгоритм« набуття знань в форм1 семантичних правил.

8. Розглянута можливкть модиф!кацп Алгебри Бшарних Вщношень для роботи з вшчошепнями будь-якоУ арность Уведен! семанТичш онераца дня роботи з п-арними В1ДНошсннями. Викладен! основн! слементи узагальненоУ Алгебри Спрлмованих Ссмантичних В!дношень, частковим випадком якоУе Алгебр« Бшарних вГдношень.

9. Показана можливкть зведс-чя ус1Х тнпш правил ть метаправил метасемантики до единого формату подання. Будь-якс правило метассм<штики подаеться, з одного боку, в форм! ». арного семантичного <став!дношскня, з ¡итого боку - у вигляд: ссмантнчноУ метапродукци. Наведено один з можлшш.ч методш ршгення проблем» семантичноУ ¡нтерпреташУ вхшних структур знань в терминах знань, як! вже збер1гах>ться в мстасемантичжЛ еггщ.

10. Дослшжеко ряд застосувань метасс *антлчних моделей до р!зних и.формашйпих систем. За об'ек.т експериментальноУ та промислозоУ апробаии були уант< основн! типи 1равил метасемантики, метао.сманти ■ п епки, метас:тки Петр!, запропоноь'^т в дисерташйшй робст. Були розглянут! тага облает застсування результатов роботи: ¡нтелектуальн« системи анал1зу природноУ мови, мэшнни юпткових азтоматш, експертн! системи у склад! АСУ п!дприсмством та експертш системи у склад! АО' 'ГП в ехладному динам1чному об'ск'п. Результата сксперимеитального дослшження дозвоплють конечатуваги:

• дешльшетъ внкористання мстассмантнчких моделей в системах анализу природноУ мови визшчаеться: можлишетю динам1чноУ адапта1 . систем до особлиаостей будь-якоУ пх1Д..оУ мови та проблемно! облас-: завдяки використанню ме.тазнань; використачням процедур л* ¡чного метавшюду при аналЫ та ¡нтерпреташУ вх|дних текст:в; обмеженням контексту ¡мтерпретацн шляхом використанн- мстапродукшй; можлив« стю комшляцн знань, отриманих в!д р!зних сксперпв, при синтез: шдношдей на вх:дш залит апня;

використання клггкових автоматш для експериментального досл!дження результата, викладсних в диссртэц1У, дозволяе простими засовами п едшпй модсл1 десл1дити ус! типи семантичних правил та метаправил. 3 ¡ншого боку, використання метасемантики

дозволяе иоширити ¡нструментарн! управлтня юитковими автоматам« та тдпищити »к моделгоюч! можл"еосг,^ . дошлыисть застосування метасемантичних моделей до проектування динам»чних систем нормувшшя, обл1ку та адмнлстративного керування тдприсмством визначае.ться мцжливнгпо динам!чна эммнонати конф1Гурац!ю схеми руху матер1алу в з^лежност» вщ итого ряду факторт та багатор1внево» »ерархн упраплшня, а також швидко> перенастроювйти систему и 4 нову номенклатуру пнробш- Та змши й технологн IX виробництва. Для них »¡лей ыикористаний тэ 1ройшоо« виробннчу апробашю апарат мстяс!ток Петр»; ,

дсшлылсть застосування метасемантичних моделей до ексдертних систем п1дтримки автоматизованих систем управлшня складными техиолопчннми процссамм на приклад! АСУ ТП енергоблоку ЛЕС визначасться використанням: метасемантичних с!Ток, то м!стять у соб! вузли, сиетеми, зв'язки м»ж ними, а тзкож зв'язки м»»е самими штёрфсйс&ми систем; метяпродукцн^но» модел» поведшки енергоблоку в часн метапродукшйиоУ модел! д!агностики авар!йних ситуашй; ¡нтелектуальних нперфейс»в з р1зними р!внями сножипач»в.

Це Д0СЛ1Дження поставило шлмй ряд задач, як» ше чекають свого остаточного рплення. Зокрсма штерес являс. подальший розвиток математично»-о апарату Алгебри Ссмантичних Вщношень, розробха ноаих метод!в р!шення сем_нтичних р»внянь, пошук нов»»х об'ект!в метасемант.. »ного упраплшня, кр!м розглянутих в робот! семангичних с»ток, с!Ток Петр», кл!ткових автомата.

Основний зм»ст дисертаци опубл1коиано у так»1х роботах:

1. Вондарснко М. Ф., Терзан В. Я., Попков И. Ш. Метод частичного устранення многозначности синтаксического представления предложения без привлечет«! семантики // Автоматизированные системы управления и приборы автоматики,- Харьков: Основа, 1992.-Вып. 98.- С. 26-31.- 1993.- Вып. 99.- С. 36-42.- Вып. 100.- С. 8-19.

2. Бондлр-ико М.Ф., Тсрзиян В.Я., Попков И.И. Моделирование лингвистических знаний в интеллектуальных естественноязыковых интерфейсах,- Деп. в Укр.ИНТЭИ № 1414 - Ук92., 1992.- 235 с.

3. Бондаренко М.Ф., Тсрэнян В.Я. Проблемы создания интеллекуальных естественно-языковых интерфейсов // "Искусственный интеллект - 90" / Круглые столы: Мат. . малы II Всесоюзной конференции. - Ми»;ск.- 1990.- С, 99-102.

4. Гсрвсин С.Н., Кайкопа Е.5., Тсрзиян В.Я. Интервальный подход к обработке -теле мнений: Метод последовательных

отсечений // Проблемы бионики.- Харьков: Основа. 1990. Вып. 44.- С. 4146.

5. Головина Е.А., Колмычск К.Н., Терзиян В.Я. Принципы проверки семантической правильности естественно-язык^лыу высказываний // Проблемы бионики.- Харьков: ХГУ, 1984.- Вып. 32.- С. 64-72.

6. Головин?. Е.А., Tcp3HJ.il В.Я. Экспресс-анализ естественноязыковых высказываний // Интерактивные системы: Ма ц >иалы пятой школы:ссминара. Тбилиси: Мсцниереба, 1983. 385-388.

7. Дзюндзюг Б.В., Тсрзияи И.Я. Д длогопдя система управления охраной труда на производстве // Прикладная информатика автоматизированных систем проектирования, у«!разления, программированной эксплуатации: Материалы X объединенного семинара.- Калининград: ЦНТИ, 1985.- С. 65.

8. Дзюндзюк Б.В., 'Герзикн В.Я. Математическая модель процессов биологического воздействия на организм человека комплекса вредных факторов // Математические и вычислительные методы в биологии: Материалы Всесоюзного семинара.- Пушино: ОНТИ НЦБИ АН СССР, 1985.-С 184-185.

9. Дзюндзюк Б.В., Тсрзияи В.Я. Принципы построения интеллектуального обучаемого естеч. венно-языкового интерфейса для решения задач борьбы с профессиональными заболеваниями // Проблемы бионик».- Харьков: Выша школа, 1988.- Вып. 40.- С. 8(-88.

10.Дзюндзюк Б.В., Тсрзияи В.Я., Ссвсрмна Л.В. Принципы потросния диалоговых экспертных систем охраны труда на оснспс дискретной математики // Проблемы бионики.- Харьков: Выша школа, 1989.- Вып 12.-С. 104-109.

Н.Кайкопа Е.Б., Попкоп 1Л.У , Тсрзияи В.Я. Механизмы функционирования ител. ктуаль«ых лингвистических интерфейсов в условиях многозначности // Эргономика и эффективность систем "чсловск-тсмшка": Материалы XVII Межрегионального ссминара.-Игналинь: ВВМИУ, 1991.- С. 94.

12.Кайхова Е.Б., Тсрзияи В.Я. Бионический подход к проектированию итегшектуальных лингвистических интерфейсов // Эргономика и эффективность систем "челонск-тсхнпка": Материалы XVII Межрегионального семинара,- Игналина: ВВМИУ, 1991,- С. 95.

13.Кайкова Е.Б., Тсрз..ян В.Я. Методы естественно-языкового управления моделями сложных систем // Имитационные эксперименты с

моделями сложных систем: Материалы Всесоюзной научно-технической школы.- Калининград: КТИРГТХ, 1989.- С. 108-109.

14. Каткова Е.Б., Тсрзкян В.Я. Механизм исследования временных последовательностей в естгстиснно-лзыковнх текстах // Проблемы бионики.- Харьков: Выша школа, 1987.- Выл. 39.- С. 25-34.

&5.Комар:совэ И.В., Терзкян В.Я. Алгоритм разрешения местоимений а системах машинного анализа текстов // Проблемы бионики.- Харькон: ХГУ, 1984.- Вып. 33.- С. 42-43.

lö.kuipumjtchko Л.н., Киижние С.З., Теряиян В.Я. Применение семантических сетей к решению проблемы тестирования уровк знаний"/ Эргономика и эффективность систем "человек-техника": Материалы XVII Межрегионального семинара.- Иг^алина: ВВМИУ, 1991.- С. 156.

17. Лихачева O.A., Терлиян В.Я. Проблема обучения ителлектуальних лингвистических интерфейсов // Эргономика и эффективность систем "человек-техника": Материалы XVII Межрегионального семинара.- Игналина: ВВМИУ, 1991.- С. 103.

18. Ловкцкий В.А., Терзняп В.Я. Семантический анализ в системе ДЕСТА // Интерактивные системы: Материалы третьей школы-семинара.- Тбилиси: Мецниереба, 1980.- Т. 3.- С. 80-83.

19. Лошшкгай В.А., Терзняп В.Я. Кодирование слов а ТВ-структуре // Проблемы бионики,- Харьков: ХГУ, 19П1.- Вып. 26.- С. 60-68

20. Северина Л.В., Тсрзкян В.Я. Автоматический синтез алгоритмов решения задач ъ диалоговой системе принятия решений // Программное и математическое обеспечение систем обработки данных и принятия решений.- Харьков: ХАИ, 1989.- С. 142-145.

21.Терзиян В Л. Анализ, семантическая нормализация и идентификация сстественно-языковых текстов // Интерактивные системы: Материалы четвертой школы-семинара.- Тбилиси: Мецниереба, 1982.-С. 219-221.

22.Тсрзнлн В.Я. Вывод умозаключений из естественно-языковых высказываний И Проблемно-ориентированные диалоговые комплексы) Материалы реет 'бликансг.ого семинара.- Кншинев: Реклама, 1983.- С. 102-104.

ЗЗ.Тсрзияи В.П. Диалоговая естсственнэ-языковая система управления программным обеспечением // Прикладная информатика автоматизированных систем проектирования, управления, программированной эксплуатации: Мчтсри^ 1Ы X объединенного семинара.- Калининград: ЦНТИ, 193Г>.- С. 70.

24.Терлиян В.Я. Интеллектуальный естественно-языковый интерфейс между программными модулями // Диалог человек-ЭВМ: Материалы IV Всесоюзной конференции.- К.: ИК АН УССР, 1986.- Т.2. С. 156-157.

25.Терзиян В .Я. Методы автоматического синтеза моделей сложных систем // Имитационные эксперименты с моделями сложных систем: Материалы Всесоюзной научно-технической школы.-Калининград: КТИРПХ, 1989.- С. 110-111.

26.Тсрзиян В.Я. Методы Сстестпенн' языкового управления в системах с искусственным интеллектом // Информатика и вычислительная техника: Материалы Всесоюзного семинара молодых ученых и специалистов.- М.: Наука, 1986.- С. 167-168.

27.Терз..яи В.Я. Понятие интеллектуальности естественноязыковых систем // Автоматизированные системы управления и приборы ьятоматики.- Харьков: Основа. 1993.- Вып. 101.- С. 47-54.

ЗЗ.Терзиян В.Я. Понятия итсллектуальности систем "человек-техника" // Эргономика и эффективность сие см "человек-техника": Материалы XVII Межрегионального семинара.- Игналина: ВВМИУ. 1991. С. 84.

29.Тсрзнян В.Я., Попков И.И. Формализация процесса устранения многозначности синтаксического разбора естественноязыкового высказывания // Проблемы бионики.- Харьков: Основа, 1991.-Бып. 47.- С. 23-36.

30.Тсрзнян ПЛ. Принципы организации анализа естественноязыковых высказываний в системах общения пользователей с ЭВМ // Проблемы бионики.- Харьков: ХГУ, 1985. Вып. 34.- С. 66-74.- Вып. 35.- С. 17-24.

31.Тсрзнян В.Я. Принципы работы с семантическими сетями в системах принятия рвений И Программное и математическое обеспечение систем обработки данных и принятия решений.- Харьков: ХАИ. 1990.

32.Тсрэкян В.Я. Приобретение знаний о интеллектуальных естественно-языковых системах // Управляющие системы и машины.- К.: ИК АН УССР, 1991.- Вып. 7.- С. 143-149.

33.Тсрзиян В.Я. Семантический анализ п диалоговой системе // Автоматизация научных исследований, эргономического проектирования и испытаний сложных ^слонеко-машинных систем: Материалы Всосоюзной конференции.- Ленинград.- 1983.-Т. 1.- С. 19-20.

34. Тсрзияи В.Я. Способ представления метазнаний в итсллсктуальных СЧТ // Эргономика и эффективность систем "человек-техника": Материалы XVII Межрегионального семинара.- Игналина! ВВМИУ, 1991.- С. 112.

35.Тсрзияи В.Я. Этапы и уровни анализ- естественно-л Быковых высказываний // Интерактивные системы: Материалы пятой школы-семинара.- Тбилиси: Меинисреба, 1933.- С. 400-Л02.

36.Bondarcnko M., Tcrziyan V. Reasoning with -Mctasemantid Network// Proc. of the First All-Ukrainian Couf. on Signal-Image Processing anc} Pattern Rccognitio .- Kiev (Ukraine).- 1992.- P. 11.

37.Puuroaen S., Tcrziyan VJï. A Meta.ecmantic; Network // Ncwj Directions in Artificial Intelligence / Publications of the Finnish At Society.-Otaniemi (Finland).- 1992.- P. 136-143.

ЗЗ.СтеЬегцик V., Kirichcnko t., Stolnicov Z., Tcrziyan V. Mathematical Model of the Human Energetical System Jascd on the Concepts of Oriental Medical Sciences.- Cincinnati (Ohio, USA): Universal Transactions, Inc., 1993.- 7 p.

39.0r«rbcnjuk V., ICiricJienio I., Tcrziyan V. Temporal Reasoning with Binary Relations Algebra.- Cincinnati (Ohio, USA): Universal Transactions, Inc., 1993.-22 p.

40.Kirichenko I.,' Tcrziyan V. Metarules Based Reasoning with Semantic Network.- Cincinnati (Ohio, USA): Universal Transactions, Inc., 1993.13 p.

. 41. Xirichenko I., Tcrziyan V. Reasoning Based on Generalize Semantic Rule.- Cincir -ati (Ohio, USA): Universal Transactions, Inc., 1993.- IS p.

42. Kryltsov I., Kirichcnko I., Tcrziyan V. The Bionic Approach to Self Learning Natural Language System.- Cincinnati (Ohio, USA): Universal Transactions, Inc., 1993.- 16 p.

43. Tcrziyan V. Reasoning with Metasemantic Network.- Cincinnati (Ohio, USA): Universal Transactions, Inc., 1993.- 36 p.

ntaor«» до пртггу 20.07.03 p.

Об ей 2,25 друк-лг-ч. Тирчж ICO lïp^ïi.

CbopîiPT nctmpy oOxBl Зпнлэлспкл 3/D63

j'.VT^-rnn S13V, Суксъиг, 77/70