автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Исследование и разработка знаниеориентированных структурно-аналитических моделей, алгоритмов и программ для принятия производственных решений

АКАДЕШЯ НАУК УКРАШ 1НСТИТУТ ПКМЁЛ ;ШЛШБУДУВАНШ

На правах рукопису

Лелиця Вгктпр Андрхйпвич

ДОСЛ1ДШШ ТА РоЗРоБКА ЗНАИШОРХбШОВАШ СТРУКТУРШ-АШ1ТИЧНЛХ ШДЕШЕИ, АЛГиPHT.itВ I ПЯ/ГРА.4 ДОН ПР^ШНШ ВИРШШЧИХ РЭДЕНЬ

05.13.16 - заотосування обчислювальнпг тех^ки, математичнпго' мпделювання та математичних мето-д1в у наукових дпслхдченнях

АВТОРЕФЕРАТ

дисертащ! на адобуття науковпго ступеня кандидата техн!чних наук

Харкх в - 1994

Дисертапхсп е рукопис.

Робота викпнаяа на кафедрг {нформатики та прпграмнпгп эабезпе-чення автгматиэованих систем Харк1вського aBianiffHorn 1нституту.

Науковий кор1ВНик-дпктпр технхчних наук, професор Схродда Imp Борисович.

Офицйн! оппненти:

1. доктор техн1чних наук, старший науковий cniBpo6iтник Pi ль Микола 1яанович, .

2. кандидат техн1':них наук, доцент Корольов Аяатолгй Викторович.

Пров!дна npraHiaaiiiH - Харк{вський {нститут радгоелектрощки,

/MiHiciepcTBo осв1ти УкраТни, м.Харктв/

Захист вгдбудеться "/О" О'

1994 р.

о

Г ОДИН! В

ауд. » 1112 на зас1данн{ спегцал13овано1 вчено! ради Д 0I6.22.U2 при lHCTMTyTf проблем иатинобудувалня АЛ УкраТни за адресов; 3IQU46, м.Харк1в,-вул.,' .Пожарського, 2/10.

3 дисертац1ею ножйа оэмайомитися у 6i6nioTeni 1нституту проблем машинпбудування АН УкраТни за адресов: 31caj4(j, м.Харк}в, вул.Пожарськпго, 2/10 .

Автореферат рпз{сланий Q'<

at'

19У4 р.

Вчений секретар опещал1зованот вчено! ради, доктор технтчних наук

ТЛ.Шейкп

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОЬиТИ !

Актуальность. Приймати ршення людит доводиться у вс1х сферах П дхяльностх в умовах ризику та деяко* хнформащйноГ невизна-ченост1. Об'ектом дослхдження в датй дисертац1ЙН1Й робоп с ви -робничий пб'ект прийняття ршень /ОПР/, тобто процео вибору варх-антхв чи Д1Й при управл1нш, проектуванш техн!чних систем та !х ниагнпстуваннг, оцхнпванн! ситуагцй 1 тлн. Дпсл1джутться ОПР.цо цопускають постановку задачх прийняття рхшень у термхнах роапгэна-вання'та класифхкацх! категор1й об'ектхв за 1х характеристиками, викиряних у рхзнотипових шкалах, що визначае актуальщ.сть робпти,

Суттевий вклад у. рпзв'яоувалня проблем хомп'ютерно! автомати-зацх! прийняття рхшень, ор1ентованого на знания, внесли зарубшн! га вхтчизняш вчещ: Е.&ейгенбаум, С.Осуга, Д.Уотермен, Д.А.Поспелов, М.У}нський, Р.Шльсон, О.НЛар1чев, С.В.Попов, А.В.Гладун, I.Ь.Сх-родка, А.Д.Закревський, та 1Н. Як правило, на практиц! використо -вуються продуктивн1, лопчт та фреймов! моделх уявлення анакь, здобування яких реалхзуеться безпосе-<=дньо через експертхв з кон-кретних проблемних областей. В данхй робот: досл1дкуетьсн здобу -вання ЕНаль через процеси навчання та сьчпнавчання. На В1дм1ну В1Д градмцйних метод!в запропоновакт автором ^СА-модел! дозволяють зинтеэувати навчаич1 та саыона£чалч1 алгпритми г.обудови правил прий-яяття ршень не Т1льки грунтуючись на обробцх гнформагц* в!д екс -перт1в, а й на рг зноманх тних даних, вим1ряних в рхзнотипових шка -яах /кхлькхсних та яисних/.

Робота виконувалася автором в перход з 1982-1Ж8 рр. на ка -$едр1 прикладно! та пбчислювально'1 математики Харкхвського авхацхй-иого институту /ХА1/ у В1дтв}дностх до г/д теми " Розробка мето-цхв г програмних засоб1в для автоматизахц! прийняття вироб;<й'ги.-; р*шень " ДРИ32356007Б та з 1988-1992 рр.на кафедрх 1»$срматикч х програмного забезпечення автоматизованих систем /ХА1/ у В1ДП0В1^. ноетх до плану науково-досл!дних роб!т пп Ц1льов1Й комплекснхй програм! ¡йн{стерства вищоТ осв1ти УРСР " Створення I рпзвиток систем автоматизованогп проектування / САПР/ { 1х п!дсистем" на 19861990 рр. ■

Мета рпботи - розробка знанняорхснтованих структурно-анал1тич-них моделей, алгоритм! в ! програм для автпматизащ Т прийняття ви-робничих ршень в умовах сучасного виробництва, що вхдрхзняються допустимою парт1стю, реалхзуються на В1тчизняних та закордонних ПЕСМ I мають високий р!вень штучно! компетентност! за рахунок мож-

- л -

, ливостч добувати i иан1пулпвати через навчання.р*знотиповими знаниями. '

Методика дослхдження задач, розглядачться в дисертшиТ,

■ груотуетьпя на використаннх Teopii R -функций, Tenpil розпгзна -вання пбразтв та мстодгв тнженерЛ знаНь i математично! Л1НГВ1С-тики. Обчиплпвальний експеримент виконувався на ПЕОМ IBM PC/AT в систем1 об'ектно-оргснтпванпгп обчислювального сер'едовища TUft&O

\ Pascal -6.0.

Hcbi наук"В1 результати, що виносяться на захист:

- концептия структурного образу знань /СОЗ/ та постановка • на ц{ й niACTaBi баэпвих А-задач} / 3 навчанням / i В-задач1 /з

самонавчанням/ прийняття pimeHb в терм1нах Teopii posniзнавання образ1В i R -функцгй;

- обгрунтований метод побудови клйсу ЗСА-моделей прийняття ргшень як багаторхвневих процедур ман1пулювання знаниями в флрш самоанал1зуючих Я -функщональних граматик, що вгдтворюють меха-Hi зм порпдження образ! в знань у простор! р1знотипових властивос -

' тей пб'пкт{в з урахуванням структурно! та аналттично! хнформащ! про емтричнх законом!pHocTi дпслгджувано! проблемно! обласп;

- фпрмування i доведения основних теорем, обгрунтовуючих за-пропоновяний ЗСА-метод прийняття piшень, та эагальний критертй для otiiнки адекватностт ЗОА-м^делей, пдночасно враховучгчий похибку та структурну складн1сть правила прийняття pimeHb / ПГ1Р/;

- два критерх! ощнки якостх ППР зпдно з загальним крите -pi ем та методом MiHiMi зши Т емшричного ризику, що дозволило вра-ховувати в!дпов1дно дв1 ощнки емкости клас1в ППР через к{льк1сть ycix можливих граматик i загальне число граматичних Нлок як еле -мент1в образу знань, а також критер1й оптимгзшц! ЗСА-моделей, по-будований по'методу MiHiMisarii! емшричного ризику, дозволяючий птримувати гарантован! ощнки ймовгрносп ппхибок класифхкащ! при оЗмеженому ne'RMi вх!дних виб1ркових знань;

- лбгрунтован1 алгоритми знанняорхснтованогп прийняття pimem з обыеженим i необмеженим здобувалням знань та загальна методика i алгоритми розв'язування базових А-, В-задач, що эабезпечуе пошук емп1ричних законпм1рностей як нпвих знань через навчання;

- статистичн: модел1 залежност1 мгж об'емом навчаючих знань i якхстю оптимального ППР, як1 дпзволяють прогнпзувати надтйнхсть ршення, що приймасться, щодп ¡алькпот1 альтернатив, числа плок граматичного дерева та складностх Його терм: наль них елемент1в

' В-П /;

- розробка дшчого гнтерактивного програмного комплексу ав-гоматизащ! знанняор:ентованого прийняття ршень /ИМ АЗПР/ з ви-{ористанням ПЕШ та йсго впровадження;

- розв'язки реальних задач зналняорхентованпго прийняття pi-цень з допомогою ЗСА-моделей при:

а/ хдентифгкащТ неперервно-травильного агрегату в АСУ 'ill ме-галургхйнпго заводу;

б/ :дентиф:кшц! провесу втдтворення титану в АСУ HI xïmkom-5:нату;

в/ проектуванн: принципово! схеми штамповки вибухом i мари -рутно! технолог:! гмпульсно! обробни !летал:в;

г/ викориотанн: 11Ш АЗПР для проектування системи живлення цвигунтв внутрхшнього згорякня i автоматизовано! диагностики енер-гоблокхв ûtomhoÏ електростанцг! / АЕС /.

В:рогтдн:сть результат:в, одержаних у робот:, п:дтверджусться ïx позитивнимн 3iставленники з результатами, одерканими хншими методами, задозхльним погодженням результатов розрахункового статио-тичного моделювання з екопериментальними даними, застосуванням теоретично обгрунтованих методов та контрольних виб:р'' v.их знань.

Практична ц:нн:сть роботи полягао у доводенш дисертащ йних результат:в до конкретних :нженерних методик та засобгв, забезпе-чуючих можлив:сть використання одерканих результат:в наукопо-дос-л{дними, проектно-конструкторськимн оргашзатцяш, виробничиии об'сднаннями для автоматизащГ прийняття виробничих р:шень, цо дозволяв вилучити затрати на пощук, Bapt aHTÏ в ршень в умовах н$виз -наченост: шляхом дешевого : швидкпго обчислення на ПЕШ. При цьсму забезпечувться багаторазове щдвищення ефективност: використання EDM за рахунок скорпчеиня трудовитрат в}д постановки задачг до одержання результат:в. Застосувалня розробленого 1ГП< АЗПР тдвищуо в середньому удвос якхсть решения, 40 приймасться, i скорочуе тер -Min пошуку рхшення у 10 -1UU разхв.

Вггроваддення. Розроблен! в дисертшпТ ЗСА-мпдел:, алгоритм« 'З 1986 р. гпровпддсен'г п АСУ III Московского металург:Яного змоду "Серп : »плот" i Сумского х:мкомбп!ату. .Методика прийняття ршень та ШК АЗПР гпроппдг'Ч1т на прптяз! 19У1-1993 pp. в проблемчтЯ ла -боряторП Ь-.лулъcrux д-ррел OMopriï XAi, на РокенсыйЯ A'ÎC i ка Бслг"рг.д|.'ькоиу зпвпдт щ перер-бтй илаотмас з учпстю на пя-гс автора в дпог:г'"снн! cjMnp'rr« эконом:чног^ гфвкту 61ЯР IîX'vtV крб./ pi к / за ni нами 1V".4 г./. lCh-»'j дел1 та гчфг».|{ ¡»одул: 1Ш АЗПР у

- о -

1992 р. впронаджен: в учбовий принес ХА1.

Публхкащ!. За темою дисертацН опубл!ковано 9 наукових прапь, в тому числ! Ь статей та 4 тези дпппв1дей.

Апробшця роботи. Одержан! у дисертацН результати допов1да-лися та обгпвпрювалися на У всесоюзному симппзхум! /Л)3-У /м.Ново-сиб!рськ, 19В6 р. /, мгжнародщй наукпвп-практичнхй конференщ! 'Чнформатизахця в умовах переходу до ринку" / КиТв, 1992р./»I их*' народи! Я конференцП " Розп1знавання сигнал! в та анал!з зображень' /м.КиТв, 1992 р./, на мгжНародтй науково-практичн!й конференщ! "Розвиток нац1онапьних систем наукпво-техн1чно1 1нфпрмацх1 кратн СЦЦ, центрально! та сххдно! бвропи у нпвих сусп!льно-пол!тичних ! соцхаяьно-еконпм!чних умовах" /Ки1в, 1993 р./, а також на рес -публхканськону наукпво-технхчному сеигнар} " Нпв1 1нформац1Йн1 технолог! Г та гнтелектуальн! системи" /1К АНУ, м.КиГв, 1991, 1993{

Структура та обсяг робпти. Дисертацхя складаеться з вступу, чотирьпх роэд1л1в, висновку, б1бл1пгрвф11 з 59 найменувань, 20 ри-сункхв та 3 таблиць, усього 155 сторхнок.

ЗМ1СТ 11РАД1

У вступ! обгруйтована актуальность теми I сформульована мета роботи.

У першому розд!л1 рисвхтлений стан прпблеми 1 поставлен! задач! дисертащйних досл1джень. Спочатку видгляеться I* описуеться клас виробничих пб'сктхв прийняття ршенъ як предмет дпийдження засобами пскенерН энань з метою ствпрення комл'ютерног знания -ор!ентпвано! сиотеми прийняття р!шень / ЗСПР /. Дал! визначен! кпнструктивн! умови можливост!, виправданост! та дощльнпстг роз-робки ЗС11Р для вид!леногп класу об'екпв.

В результат! проведеного пгляду ! анал!зу застосувань експер-тних систем /ЕС/ як перших представникхв ЗСПР встановлен! в!дсут-' нгсть в!тчизняних розрпбок ЕС, складшсть, висока варт!сть та не-дощльнГсть використання зарубгжних зразкгв ЕС рг>р виробницгва х ^ промислпвост! кра!ни. Звхдси витхкае актуальн!сть проблеми розроб-ки метод!в ! засоб!в створення ЗСПР просто* арх!тектури, доступ -но* вартост! ! з достатньо вис-ким р1внем "хнтелектуальност!" за рахунок здатност! система до накчання снанням.

Г'рунтуючись на цъому вион^.чена мета роботи I сформульован! згдачх дисертащ йних доел!л~.<?;; ■. ,чкг зворяться до ргзробки знания-г;' -нтованизС структурно-пнал:- -.где л ей, алгоритм! в I прпгром-о комплексу для прийш-лт-; •• !'-.:чи>. ршепь.

Другий роздхл гтрисьяченлй розробц1 та дослхдяенням знання-р1ентпваних структурно-анолхтичних /ЗСА/ моделей прийняття ршень. хд знаниями роэумхються вгдповгдн: апгоритмхчт структури /подiö-о прпдукц!ям чи фреймам/, p.ki чесуть рхзнотипову хнформахцю про б'ект i зайезпечують безпосередне маншулювання не:э з метою лопч-ого виводу правил прийняття ршень в образ! irasix знань. .цнпжину ервинних знань складають гиена oö'cktib прийняття

хиекь i сук.ушисть рхзиотипових ознак {¿,5,...,я} у виглядх вектор-

модел1 ОПР X" i Де кокна оэнака мае

11дгюв1дну множину допуотимих значенъ, тадряиих у тхй чи iKuiitt ;кал!. Прост: функцхон&льнх еалежностх / зв'язки / мш деякими оз-юками аваяаються локальними законом!рнпстями п!дносно 0I1P у прос-■opi ознак X** • тобтп знаниями, щп описуються у вигляд! нерхв ~ (остей i називепться влаотквпетями-предикатами /В-П/.

Категор1ям piaeifb, що приймолться 01дносно заданих цглей,вгд-юпхдаать класн /образи/ уноянни bcix допустимих СПР. Тобто

хрипускаеться, = О К- Д3 £ X" . Пойкеноввна об-

хасть у rrpocTopi Л"* Г'« в яку в!добра»ена мнокина СПР одного <ласу у В1Дпоехдност1 до конкретно! мети, називасться образом знань. Нехай в X" энайдена ontpua система твргйнолм'ч^ тдмнпжин { , , •••» } • що В1дпоз1даять яокальним властивпс -

г ям множин иг ' zz)

Визначення 2.1. /¿нпаина t'r , цо утворена в результат! зас-госування опершцй алгебри нножин до тармхнальних п!дмножин X,! (i-iS,... ,£) , називасться структурним образом знань /СОЗ/.

Якщо $(3?), VrC^Jе - характеристик! фунтцГ

в!дпов!дних опхрних п!дмнол;ин - описують onipny систему

терм!нальних В-П 003, то булева функц!я

&СЩ со

пписувуэагальнену лог!ку ознакових зв'яскхв м!ж I називаеться лог1кпо структури даного образу знань. Визначення 2.2. Логика

для :п'.оТ в!дгмх мноаини 5*0 Пк!п ^ 0 для S) , називаеться навчотчою ркбхркою

знань /НВЗ/ або таблицей емлгричних дашх /ТЕД/. Рядки'ТЕД в!дпов!-дапть стандартами описаниям ОПР G/,..,, ¿2* , стотц!-значениям Ix о знак , де пб'екти О^.-^йт, налелать до клясу ^ ,

об'екти )•■•> -до класу 4) , а . об'як-

ти ^./-Л»-, - «ласу ^ .

- ъ -

Визначення '¿.3. ..{нажина ^ ^ , для як о* { задано /*? И , називаетьсн контрольною ви-

бтркош знань / 1ШЗ /.

4 В1 ;шов1ДНост1 до визначення 2.1. ппстулюсмо концегаип /\'\-п'отезу/ СОЗ: терм}нальний елемент г.труктури образу знань-ие в1д -крита т"чн"вп мн^дина простору ргзнотипових знань Х" , що вгдпо-пгдос локальнгй класиф1куюЧ1Й закономгрностг як властивост{ об'пк-ттв одного чи дектлькох кластп; структурний образ знань с точкова множнна ¿¡Г €1 Хл | одеркусться в результат! застпсувшшя операщй алгебри множим до опхрнп! пистеми терм1нальних елемешчв /п!добраэ1в / I 1-раматично шдкорена емшричним эаконом1рностям предметно! облает!.

Визначення ¿.'I. Правилом прийняття ршень /ПНР/ вгдносно об'-г,кт1 в називаоться алгоритмхчна структура знания/, яка здат-

на переробляти вххдну стандартну гнфпрмацш -Й* про ОПР

у вихтдну - числовий номер класу, до якого належить об'ект .

Мехай зображення

с параметричним семейством Д1Йсних функгцй / _ вектор невиз-начених параметр}в/, що в1дпов1дае в1дношенню замикання I характеризуй баэисну множину елементгв структури СОЗ ¿^ , а зображення

{о,О , сз;

/ - вектор нсвизначених параметр!в кодуяання лог1Ки структу-

ри ¡л / В1дпов1дпе параметричному сгмейству лпггчних структур образ:в знань гцдкосно базисно! множини термгнальних В-П зИдно з визначенням 2.1. Тод:, вводячи базисн1 алгоритм1чщ еле-менти: алфав:ти пбраэтв знань / К / г ознак гб'ехттв / X /» ви -б!рков1 навчаяч1 /2.та контрольш / знания, клас ППР ({0))та огцнки загальних (IV) I допустимих (№,) витрат на розроб-ку ЗСПР з урахуванням р13них втрат, сформулюсмо базЬвх задач1 знанняорх^нтованогп прийняття ршень з навчонням / А- задаче/та самонавчанням / В-задача/.

А- задача:знайти ППР 03 а таким номерам <2 , що як ар-

гумент М1Н1М1зус гранично допустиму величину г,;ц(ги вартост1 при задантй II величит I пбмежончнх

£¿¿0}, тобто :

- ) 1 ^ >■ ^ • ('О

<зе/?

В-задача: знайти таиий вар1ант !з множини ППР, щп-

до рос-групувяння либ1ркопих знань на <1 зазначених груп,

забезпечити мхншальну варт1сть цьогп згрупування, не

перевищуючи допустимо! величини И& при обмеженнях б «

И/(0б) I ^ • (в;

Задача синтезу ЗСА-моделх прийняття ршень зводиться до побу-дпви правила 1дентиф1кащТ / розшзнаванНя / об'ектхв ,яке

б одноразово описувало грвматичний мехамзм породкення образ!в знань 13 алфавгту К в X з урахуванням структурно! та анал!-тично! 1Нформши! про емтричнх закономхрност: в х викону -

вало б роль ППР в1дпов1Дно до визначення 2.4.

У эагальному виглядг для смнченнпго числа натего^лй

р}шень / класгв, об'ект1в / ЗСА-модель := *

описусться 5 - значною -функгцею Рвачова ВД., заданою на граматичному прадеревх Сте

щСАад ,

ле

_ "К) «Ш _ ^

п М

- число х'1лок дерева образу знань ;

- к1льк1сть термшальних В-П /7-1 Г1ЛКИ образу . ;

■¿м - вектор параметр! в термтнальнпгп В-П плни образу со ;

А* - @ - диз'юнкщя та Я - кон'юниця систеш »

/Рвачов В.Л./ - / « ей ^ / .

з сг)= У ********

£ 1.0¿ЗМцО г^о, тобто двозначний предикат,.

На в!дм!ну в!д !сн,уючих моделей уявлення знань термхнальн! знания в ЗСА-моделях описуються р!знотиповими В-П у ригляд1 предикатних ртвнянь. Наприклад, якщо овнака Ху об'пкт!в обряду знань ^г пикпряна у шкал! найменувянь,тобто - Х,у » ! деякий фргугче.нт образу

яхднопеннп до мал рлпстирхсть 0? , то вхдповхдн! знан-. V ф-рчх В-П ^ зшшсуютьоя у вигляд!

А

да Дц^ - похибка вивдру.

Знания, 140 Бхдппв1да»)ть ППР, лодаютьея у виглядг структури

Теорема. НехаЙ заэдалеггдь визначеш локальнх властивосп (303- {Н} з допомогою знайдено* за вибгр-

ковими знаниями 2о структурно повноГ системи ¿7 терм4наль-них В-П

4ММ (д)

I логхка структури (I.) образу описана булевою функцхею ®

що супроводжус //** - реалхзуачу /за В.Л.Рвачовим / -функ-

Тодх при яких завгодно неперервних функщях , • ••_>

структурниП образ знань однозначно ппноуетьсл уэагальпеною класиф1куючою властивхстю / У№ / у форм1 предикатного р!вняння

^[гШл... л^Ь^оА1'т

Со, якцо '

до В1дпов):д&е ЗСА-модел1 (6). '

Для оцЫки адекватноот! ЗСА-модел! прийняття ршень' розробле-но загальний критер!й якост! ' - "

• 'V

да склйдова ) характеризуй втрати через похибки 1дентеф{ка-

Ц15С /розп{знаваннк/, а у - через отруктурну складнхсть

¿?л , пов>яоану з об'емом обчислень, пш'ятх та часом прийняття рхшення. Критер{й (12} дозволяв реалхзуватн пареметричну пптш.цэа-Ц1Ю ЗСА-модел1 по ймов1рност1 похибки х I! структурой складност1 одночасно, опираичись на методи мхн1мхзацх1 емпхричного ризику Вапника-ЧервоненкЛса.

У третьому роид!Л1 вики наш алгоритм! зацх я та опткм! защ я про-

ттес!в знанняорхентованого прийняття ршень на основ! застобуваннА .ЗСА- мэделой.

На ц!й основ} обгрунтована та сфор^ульована эадача двостад!й-но! оптим1зш^ I ЗСА-моделей ! алгоритм!в прийняття р!шень, На первой стад:! знаходяться оптимальн! параметра В-П в!днпснп Ймов!рно-ст1 похибки класифхншй!, а Ма друг!й - м1н1м1эуеться дпнжИна вовц н1шього шляху еС&& граматики-дерева та сумарне число Т первинки х ознак, викориптаних в терм!наДьНих В-П.

Для структурно! оптим!зац:1 граматик знайден! та дослу-

жен! оц1нка 1нтервалу змхнй величини при фгксованому

числ! Пу П гхлпк та ощнка вежливости терм1нвльних В-П при по-будовх ППР основ! тНфпрмац1 ЙНогп критер!ю Обгрунтована

доц!льн1сть структурно! оптим!зац}1 за параметром

У в!дпов!дност! до загальних к^итер1кв якост! ЪС&д*) (12) побудован! критер!? Фэ * на основ! використан-

нй вперше виведених пц!нок емкост! клаоу { Ъ} ЗСА-моделей як числа А/ граматик в {^3 та загвльно! к!льКост! //' грома-тичних г!лок-речень мови описания образ!в энань • Мвтп-

ляе одернати гарантован: оцхнки ймовгрностг похибки класифг кащ I при обмеженому об'ем: вх!дних знань.

Зггдно з методиками рхтень А, -В - задач розроблен!: екстре -мальний алгоритм побудови двокласово! граматики ЛОГ, ар грунтуеть-ся на використаннг адаптащ! логгки структур« ППР методом

стпхастично! апроксимагц!: алгоритм Г'ОДЗ для знаходження граматики обмеженого здобування энань за методом М1Нхм!зац!1 емпхричного ри-зику; алгоритм 1ЛВДЗ для синтезу граматики необмеженого йдобування знань, що грунтусться на викоНанн! ттерах^йНо! м:н:м:звц!1 емпхрич-ного риэику тз застосуванням алгоритму ГСДЗ; алгоритма таксоном!! . знань на основ: розробки базового алгоритму групувалня знань /ЬА13/, реатгзованого з допомогою модиф:кгвано! автором процедури Джонсона -Ролфч, щ" м:н:м!эуе критер:й згоди з! схе-

мой угрул'/пинч.м " оверху-вниз".

Чстз-■р-'-.'й рпод!л присвячений практичному эастосуванни ЗСА-мо-делеП хнтерактивногп программ о комплексу ДШ/ на

баз: '¡ЬВ.' .••:•-. лвтсматизацх! знанняор!снт«йпяпго прийняття ршень.

пгд.ти практичного эг-с?! ■ >• июл ЗСА-моделей у на? :>; < :гл-эдних прг>мислов('ч ' оЧктгв : розробки 1ПК

АЗПР. Залежност* míjk об'емом навчаючих знань i якпсп - оптимально! граматикц були експериментально пЦтверрженх на основу статичного моделювання i в результат! зроблено два таких важли-вих виснавки ■дисертац:!;

. а/ недпц! ль но перебирати i аналхаувати ЗСА-модель з

числом /Vv Нлок большим, нхж визначальне його порпгове значен-ня /К* 5

б/ з усих допустимих 1гл найб1льш випдна та, цо побудова-на по навчаючих виб i ркових знаниях найбхльшого об'ему лг> j при заданий вхрлгхдност! f мае найменше чиоло ПЛОК.

Грунтуючись на цьому. розроблена ЗСА-модель гдентифхкацг! складних промислових об'ектхв та алгоритм И реалхэац:! , цо вхд-рхзняеться вхд традицхйних пхдвищеним piвне;.! адекватноатх эабе^по-чення явного процеоу адалтащ!до конкретно! предметно! областх. На базх використання qie! модел1 побудоващ конкретн1 ЗСА-моделх 1дентиф1кац!! неперервно-травильного агрегату ьЬсковськогп мета-лургхИного заводу та процеоу вхдновлення титану в АСУ TTI Сумського ххмкомбхнату.

В пп. 4.4 i 4.6 розроблеН1 ÍH¡K&riepHi методики знанняор1снто-ваного прийняття рхшень при проектуванш принципов^! схеми вибухо-во! штамповки i маршрутно! технолог!I !мпульсно! обробки метал!в, системи живлення двигутв внутрхшнього згоряння, д!агностики енер-гоблок!в АЕС та розп!энаваяня технолпггчних аитуацгй в управлгнн! циклом переробки пласт мае.

Для роз'язку эазначених i подхбних задач автор отворив дшчий 1ПК АЗПР на базх застосування ПЕШ /типу РС/ХТ-АТ/, «кий успшно випробуванп при розв'язаннх cepil практичних задач! впровадаено у виробництво на ряд! н!дприемств Укра!ни та бдижнього зарубхжжя.

OGHOBill РЕЗУЛЬТАТУ! 1 ВШШМ ' '

I. Як предмет дослхдження автор видхлив прийняття pimeHb за-собами imenepií знань та розизнаваяня образ!в, а також визначив конструктив^' умови виправданост!, доцхльностх i можливостх роз -робки знакняор!ентпваних отруктурно-аналхтичних моделей /ЗСА-моде~ лей/, алгоритм!в i програм для прийняття виробничих ртаень.

£. Па основх сформульоваиоХ концепцх! структурного образу роз-роблеко обгрунгпваний клас ЗСА-моделей прийняття рхшень як* баглтп-р!внев»;зс влгоритмгв, mohí пу.тстчих знаниями у форм i самоанал!зупчих /? -функпхональних грвматик ¿sy>'J , птп описать i peanisynTb ме-хащзми породдення образ!в знтъ у простор! {лгяютипорпх о знак об'-

ектхв з пдночасним урахуванням структурно! 1 анал!тично! хнформа-!Ц! про емшричщ закономгриостг досл!джуввно! предметно! область

3. Для.створення знанняор1ентованих систем, прийняття р!шень /ЗСПР/ поставлен: базов: А-задача / з навчанням/, В-задача /з са-монавчанням/ I загальна задача завдання та по б уд о вй ЗСА-моделей На основ1 принцищв теор1! роэптзнавання образ!в, щп в клас! -функций Рвачова узагальнюе бгльвцсть в!домих псновних правил на вйпа -ДПК ЗНОТИПОВОСТI ознак ОР.

4. Розробленг загальн! методи I алгоритми розв'язання А,-В-задач та загальний критерхй ^С&л**) оценки адекватност! ЗСА-мп-делей прийняття ршень, що одночасно враховуе лохибку розв'язання I структурну складтсть правила прийняття ршень ЛШР/, а також допускае двостадхйну оптимгзагцю ЗСА-моделей за В1ДПов1дними параметрами похибки I складностх структури . Згхднп з структурой

методом мгнгмгзацгГ емпгричногп ризику побудованг три конструктивна критерИ для визначення якостх ППР при ргзних знайдених огцнках емк^пт1 класу ППР в умов ах обмеженогп об'ему вххдних вибхркойих знань.

5. На основ! використання методгв стпхастично! апроксимацЛ та мхн!м!зац!1 емпхричного ризику синтезованх екстремальнх алго -ритми побудови ПНР О-^ : ЛОГ - для двсальтернативного рпзв'язку ГОДЗ I ГНВДЗ - для граматик вхдпов1дно. до пбмеженого х необмеже-ногп зцобування знань з багатоальтернативним прийняттям рхшень та алгоритми таксоном! I /сампнавчання/знань з ориг!нальною схемою уг-рупування "зверху-вниз" на граматичних деревах.

Ь. В результат!' статиптичного моделювання эалежност1 мхж об'е-

мом навчагачих знань I як!стю 8 -оптимального ППР ¿«^встановлено,

сг»

що при-ф1кс"ваних допустимому порогов! якост! шукано! ! мль-

кост! альтернатив рхшень над1Йн!сть рхшення, «г приймаеться, п!д-вищуетьоя 13 зростанням об'ому навчаючих знань I пдночаснимзмен-шенням млькостх г!лок граматичногп- дерева та опрощениям структури термхнальних В-П.. . : . •

V. На баз! використання викладено! теорх! ЗСА-моделей !. алгоритм! в знанняорхент'ованого прийняття ршень розроблено дхючий на ПЕОЛ ¿нтеряктивний програмний комплекс /1ПК АЗПР/, з доппмогою яКо-го знайден! ефективт правила прийняття рхшень в реальних виробни-чих-задачах:

- тдентифхкш;!! неперервно-травильного агрегату в АСУ Т11 ме — тялург 1 Ннг-го заводу та. пронесу вхдноллення титану в АСУ И1 ххмиом-'Чнлту; чптоматиаопано! д1 агностики енергоблоыв АЕ2 ! гг.ап1знаван-

: . - ï4' - ■

ня технологгчних ситуац!Я в управлхнт циклом переробки пластмас;

.-лроектув&ння лринциловоЗГ схеш вибухоьоГ штамповки i марш-рутноГ технолог!Г гмпульсно! обробки метал:в та шютеми кивлэння двигутв внутршнього згорання.

Результати диоертац!)! та 1ПК АЗПР Епроваджен: i знаходять практична заотосувалня у виробнитах орган: зацхях та учбо.вому про-цес! ряду вуз!в. _

• Пршц за тедав дисертац!! : ■

1. Борисенко Б.II., Хоменко В.В., Лелица В,А. Гидродинамический расчет приемника импульсов давления в системах для послойного смесеобразования //âar.методы анализа дш&ч.систем.Харьков:

. Харьк. авиац.ин-т. 1977- Вып. Г.- С. 153-156.

2. Борисенко Б.К., Хоменко В,В., Лелица В,А, Гидродинамический о ■ расчет генератора формирования волны давления в системах п послойным смесеобразованием // Там.же. - С.133-136.

3. Борисенко Б.Л., ХЬменко,В.В., Лелица В.А. Математическая мод гидродинамического компенсатора системы питания двигателя вну*

реннего сгорания // Там же, - 1976. - Выл.2.. - С.7Х-75.

4. Борисенко Б.Н., Хоменко В.В., йзлица В.А. ¡Математическое моделирование и системное программирование при автоматизированном, проектирование систем питания двигателя внутреннего сгорания // Там же-. - С.113-119.

5. Сироджа И.Б., Лелица В.Д., Прудников Г.В.и др. Принцип построения самообучающих знадаеориентированных систем на базе '.ÍAK3-меюда // Р?ос ¿¡есалс/ лЛо/егг Con/.; Меу^ ¿ее/с/м^

£~с/$<2 Тес/inó/. 'ta Mach. Ba/£t//n^ ; ftyé?ocA/e UÁC го//?е, Sept /с9 -<?£/ /$93, /ГЛаъАго* - /?</ёас/),,^ /593, fi, /25-/27.

6. Лелиця В.А., Нечитайло В.А., Н!колаенко I.H.Пруднтков Г.В. та ÎH. 1нтелектуальна система прийняття р!шень на основ: вико • ристання розп!знавання образ!в, opieHTOBakoro на знания // Об-робка сигналхв i эображень та розызнавання образ!в: Тез.доп,

I всеукр.мхжн.конф. "УКРСВРАЗ 92", Ки1в, лист.1992р. - С.38-41. ,

7. Сиродоа ¿¡.Б., Волков С.Г., Прудников Г.В., Лелица В.А. и др. Использование ЙАКЗ-метода для создания интеллектуальной компьп-терной системы принятия производственных решений / Информатизация в условиях перехода к рынку" Сб.трудов 11 иеждунар.научн.-праит.конф., Киев, май 1992 г. - С.193-196.

8. Сирорда И.Б., Лелица В.А., Нечитайло В.А. и др. Концепция МАКЗ-метода для синтеза знаниеориентированных оистем принятия решений /передача, обработка и отображение информации: Тез.докл.научи.-техн.конф., Теберда-Харьйов, март 1992г. -С.102-104.

9. Строджа 1.Б., Лелкця В.А., Пруднхков Г.В, та !н. Використан-ня iMOPipunx оттгноч для риводу н^чхтуих знат на баэх БАКЗ-мг^оду // i^biphi мсделх та обробка рипэдкових сигнал!в i полхг: Тез.доп. Мхжнар.пимп.1М0ВСП-93, J1 вiв-Харкiв-Терно -щль, 13-10 Рер.' 1993 р. - С.49 -50.

Особисти.Ч внесок автора в роботи:

/I/- методика г!дродинамхчного розрахунку приймача хчпульс}в;

/2/- алгоритм розрахунку гвнератора формування хвил1 тиску;

/3/- алгоритм розрахунку компенсатора хвил1 тиску;

/4/- розробка програм автоматизму! системи кивлення двигуна;

/5/- синтез алгоритму та програми автоматично! класиф1кец{I;

/о/- розробка програм гндуктивного виводу кватчв знань;

/V/- розробка входного та вих1дного ¿нтерфрейм в знания -opicmoBJLHoI оистеми;

/8/- розробка методики автоматизащ! прийняття рхпень;

/9/- розробка та реал!зац1я алгоритму оцхнки виводу знань.