автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.16, диссертация на тему:Исследование закономерностей структуризации конструктивно-технологических знаний

московский ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ " ФИЗИКО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ШУМОВ Сергей Иванович

УДК 007:681.324:681.3.016

ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ СТРУКТУРИЗАЦИИ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ЗНАНИЙ

Специальность: 05.13.16 - Применение вычислительной техники, математических методов а математического моделировали* в научных исследованиях

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 1992

Работа выполнена в Институте вания Российской Академии наук.

автоматизации проектиро-

Научный руководитель -доктор физико-математических наук, профессор

Щенников В.В.

Научный консультант -кандидат технических н. ук

Капу стаи В.М.

Официальные оппоненты:

академик РАЕН, доктор технических наук, профессор

доктор технических наук, профессор

Поспело* Д.А.

Емельянов А.М.

Ведущая организация:

Институт проблем передачи информации Российской Академии наук

Защита состоится ¿Щ^Щ^ 1992 г. в

часов но заседании специализированного совета К 063.91.11 Московского ордена Трудового Красного Знамени физико-технического института по адресу: 141700, Московская область, г. Долгопрудный, Институтский пер., д. 9-

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского физико-технического института.

Автореферат разсклан

с.

А/

Учёный сёК| специализированного доктор физнко-матейафчеШ)* Наук

\1 ? 1 - \

\т

1992 г.

А.Й.СЯйШй&кйй

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время "бумажная" технология хранения и обработки знаний начинает вытесняться новыми информационными технологиями, основанными на широком использовании ЭВМ. Однако, существующие компьютерные системы управления базами данных и знаний, требуют структурированную информацию. Во многих случаях структуризация достаточно очевидна и не представляет сложности: это библиографические указатели, системы бронирования мест на транспорте и т.п. Как правило, способы структуризации информации в таких предметных областях были сформированы еще до внедрения ЭВМ, поэтому не составляет труда "заложить" эти датше в, СУБД или экспертную систему.

Если рассмотреть более сложные системы, например, технические, то нетрудно убедиться, что не существует единого способа описания их функционирования и устройства, который можно было бы непосредственно использовать для представления знаний в экспертной системе.

С другой стороны, в последнее время стал широко использоваться системный подход для описания различных конкретных предметных областей (КПО), однако, такое представление, как правило, заканчивается графическим изображением или текстом, непригодным для дальнейшей автоматизированной обработки.

В связи с этим актуальным является создание такого способа структуризации знаний в КПО, который позволял бы адекватно представлять предметную область, и полученное описние можно было хранить непосредственно в памяти компьютера, тем самым устранялся бы разрыв в технологической цепочке описания знаний в конкретной предметной области:

предметная область

традиционное описание

системное описание

I

структуризация знанпй представление знаний базы данных.

Цель работы. Целью настоящей работы является исследование закономерностей описания конструктивно-технологических знаний в конкретной предметной области и создание на этой основе программных средств представления знаний.

В соответствии с поставленной целью в работе решаются следующие основные задачи:

- исследование возможностей системного анализа для представления знаний в человеко-машинных системах;

- изучение типов структуризации информации, основанных на процсосяом и объектном представлении систем;

- создание единого процессно-обьектного способа описания систем;

- разработка алгоритма структуризации конструктивно-технологических зпаний в конкретной предметной области;

- разработка языка, описания конструктивно-технологических знаний, форматизованных при помощи алгоритма структуризации;

- создание экспертной системы на основе разработанной системы представления знаний;

- применение экспертной системы для решения прикладных задач.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались:

- методология системного анализа и теории принятия решений;

- методы искусственного интеллекта, в частности, фреймовый подход г. представлению знаний;

- математнко-кибернетические модели, в том числе сети Петри;

- методология структурного и объектно-ориентированного программирования;

Научная новизна:

- рассмотрены типы структуризации информации, основанных на процессном и объектном представлении систем;

- введено понятие информационного пространства выбора, рассмотрены его свойства, способы выделения подпространств и объединения нескольких подпространств в одно;

- даны различные способы описания пространств выбора: в виде ин-дексно-последоватслыюго файла (спискового представления), при помощи картотеки, при помоши сетей Петри;

- разработан циклический алгоритм структуризации конструктивно-технологических знаний в конкретной предметной области;

- предложен язык описания конструктивно-технологических знаний, форматизованных при помощи алгоритма структуризации;

- рассмотрена методика построения объектного описания, систем на основе процессного описания и наоборот;

Практическая ценность полученных результатов заключается в следующем:

- предложенная методика структуризации знаний может быть использована для формального процессно-объектного описания предметных областей, причем такое описание может быть осуществлено как вручную, так и при помощи ЭВМ;

- создана экспертная системы на основе разработанной системы представления знаний;

- разработанная автором экспертная система может быть применена для построения принципиально новых технологических (в том числе и высокотехнологических) процессов.

- экспертные системы, созданные автором, использованы для решения прикладных задач.

Апробация работы. Результаты работы были представлены автором на:

- II Всесоюзной конференции "Управление большим городом", (Москва,

1983);

- Всесоюзной конференции "Бионика и биомедкибернентика" (Ленинград,

1985);

- V и VI Московской городской конференции молодых ученых и специалистов по проблемам кибернетики н вычислительной техники (Москва, 1986, 1987);

- Всесоюзной школе-семинаре по биологической и медицинской кибернетике "БИМК-88" (Ленинград, 1988);

- Всесоюзной конференции по искусственному интеллекту (Переславль- . Залесский, 1988);

- III Всесоюзной школе-семинаре "Комбинаторно-статистические методы анализа и обработки информации, экспертное оценивание" (Одесса, 1990);

- IV Всесоюзной школе-семинаре "Статистические и дискретные методы анализа данных и экспертное оценивание" (Одесса, 1991);

- конференциях Московского физико-технического института (1983-88

гг.);

- семинарах Института автоматизации проектирования АН СССР и Научного совета АН СССР по комплексной проблеме "Кибернетика" (1983-91 гг.);

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 10 научных работах.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, включающего 89 наименований. Работа изложена на 168 страницах машинописного текста, включая рисунки и список литературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении содержится обоснование актуальности теми диссертации, сформулированы цель и задачи работы, изложены основные научные и практические результаты, выносимые на защиту. Описана структура работы и краткое содержание глав.

В первой главе дается очерк основных этапов и переломных моментов в развитии научной мысли по проблемам структуризации и представления знаний.

Перечисляются некоторые проблемы технической кибернетики, без решения которых невозможно практическое применение методов искусственного интеллекта, причем ключевой проблемой, по мнению диссертанта, является следующая: система представления знаний должна быть принципиально ориентирована на работу с теоретическими понятиями, допускать всевозможные формы м уровни обобщения-конкретизации знаний, характерные для развитых теорий.

В качестве методологии описания знаний в конкретных предметных областях естественным представляется использование системного анализа. Системное описание предполагает рассмотрение предметной области в виде взаимодействующих между собой подсистем, каждая из которых, в свою очередь, может быть рассмотрена как совокупность подсистем более низкого уровня. Существуют два вида системного описания: объектное и процессное. В $1.1 подробно рассматриваются эти два способа представления и приводятся примеры конкретных системных описаний в различных предметных областях: техника, спорт, программирование.

В §1.2 рассматривается комбинирование решений - распространенный прием в конструировании и в проектном деле. В частности, описывается способ группировки и комбинирования альтернативных решений, предложений Ф.Цвик-ки, - так называемый "морфологический ящик".

Для создания баз знаний используют, в частности, средства управления базами данных (СУБД). В §1.3 рассматриваются модели баз данных, используемых для создания СУБД: реляционные, сетевые и иерархические.

В 51-4 термин "знание" рассматривается как новое качество в диалектическом переходе количества информации. В свою очередь, информация является также качественным обобщением понятия "данные". Приводится классификация различных методов представления знаний в порядке от наиболее процедурного (наиболее застывшего, структурированного) до наиболее декларативного (наиболее открытого, свободного, неупорядоченного). Дается обзор некоторых моделей представления знаний: логических, сетевых, продукционных, тензорных, фреймовых. Рассматриваются также способы представления нечетких знаний и разновидность продукционных моделей - таблицы решений.

Осветив работы своих предшественников в 5 51.1-1.4, в § |_5 диссертант называет те вопреки, которые остались нерешенными, и таким образом определяет место своей диссертации среди работ по рассматриваемым проблемам.

По мнению диссертанта, недостаточно внимания о современных научных исследованиях уделяется вопросам структуризации знаний. Несмотря на довольно большое количество как теоретических работ, так и программных средств, которые так или иначе связаны с представлением знаний, не существует единого подхода к процессу приобретения и описания знаний о КПО.

Наиболее целесообразным предлагается развитие идеи морфологического ящика применительно к структуризации не только объектов, но и процессов.

Автор диссертации приходит к выводу о необходимости построить метод явной работы с альтернативами применительно к сложным изделиям и обеспечить следующее:

- объединить все морфологические таблицы как "точки" выбора в одно логически связное пространство выбора;

- дать эксперту возможность "перемещаться" в любую точку такого пространства - переключать внимание на любой предмет от общих схем компоновки изделия до мельчайших деталей;

- после тот, как осуществлен выбор во всех таблицах, предъявить набор выбранных признаков для построения мысленного образа того, что в итоге получилось.

Во второй главе диссертации дается определение комбинаторного пространства. выбора и рассматриваются его основные свойства.

Пространство выбора отражает не только множество всех систем данного семейства,, которые можно мысленно построить, оперируя только признаками строения, системы в их градациями - альтернативами признаков, но и концент-рировашв» выражает то общее, что присуще всем системам данного семейства.

& $2.1 рассматриваются способы описания пространства выбора. Первоначально пространство выбора формируется систематиком в виде обычной картотеки. Основной "единицей" представления знаний о признаках строения систем в картотеке явлется карточка. В случае представления пространства выбора в виде помеченных иерархических сетей Петри, основной "единицей" представления знаний о> признаках строения систем (аналогом карточки) становится стру!£гурная формула.

' Каждая карточка, в списке ветвления которой перечисляются варианты, представляет собой точку выбора. Полный набор всех наличных точек выбора составляет пространство выбора.

В описании систем можно выделить четыре типа ветвления информации:

а) ветвление целого объекта, процесса на части. Объекта - на блоки или признаки, процесса - на этапы или каналы;

б) ветвление из-за перечисления вариантов целого объекта, канала, этапа;

в) ветвление процесса по смысловому составу на "начало" ("вход"), "превращение" и "результат" ("выход");

г) ветвление в результате перечисления вариантов связи, то есть того, как к "началу" данного процесса может быть подключен "результат" различных предшествующих процессов и каких именно.

Перечисленные типы ветвления используются для объектного и процессного описания систем, причем эти описания осуществляются независимо друг от друга. Последовательность использования тех или иных типов ветвления, необходимых для описания системы или ее частей, задается отдельно циклическими алгоритмами структуризации конструктивных (объектных) и технологических (процессных) знаний в конкретной предметной области, описанных в § 2.2 и 5 2.3 соответственно. В § 2.4 рассматриваются примеры конкретных пространств выбора.

В §2.5 рассматриваются следующие основные свойства пространства выбора: связность, разделимость, вариантность, иерархичность, комбинаторность и наращиваемость. Эти свойства находят свое воплощение в том, какие типы карточек подлежат заполнению и как их расставляют в картотеке (как переходы сети связаны друг с другом).

Связность пространства выбора средствами картотеки обеспечивается тем, что удваивается каждая отдельная запись. Первый раз формулировка понятия (объекта, связи, процесса, превращения, ...) фигурирует как позиция в списке вЛвления какой-либо карточки. Второй раз эта же формулировка появляется на другой карточке, но уже как головная запись, чтобы в ее поле было можно строить подчиненный ей список ветвления.

Разделимость реализуется на карточке тогда, когда после головной записи, обозначающей некоторое целое, в списке ветвления идет перечисление его частей, а именно: объект - части объекта, процесс - части процесса ("начало", "превращение", "результат"), "начало" ("результат") - компоненты "начала" ("результата"), "превращение" - каналы и этапы.

Вариантность реализуется на карточке всякий раз, когда в списке ветвления перечисляются варианты целого, объектов, этапов, каналов, параметров, признакоз и т.п.

Иерархичность реализуется в картотеке в целом по мере того, как обеспечивается связность и после зтого регистрируется разделимость или вариантность. Иерархичность зафиксирована в строении номеров карточек.

Комбинаторность пространства выбора отражает тот факт, что комбинация признаков строения системы, выбранных каждый в своей точке выбора, соответствует осуществимым конструкциям систем. Комбинаторность реализуется через разделимость, вариантность и иерархичность вместе взятые.

Наращиваемость отражена в самом устройстве картотеки и способе нумерации карточек. Она позволяет, если того потребует смысл принимаемой информации, в любом месте картотеки вставить произвольное требуемое количество новых карточек. В сетевой интерпретации это означает объявление перехода составным.

В базе знаний, ориентированной на использование ЭВМ, некоторые из перечисленных свойств пространства выбора реализуются иначе, - с учетом специфики используемых средств. Это, однако, не меняет главного - самих свойств пространства выбора.

Следует особо заметить, что совокупность приведенных в данной работе способов записи объектов, процессов и их семейств в форме пространства выбора не позволяет выпасть, ускользнуть из сферы влияния систематика ни одному признаку объектов и ни одной связи в сети процессов. Одновременно система рабочих правил имеет организующий, ориентирующий характер, диктует систематику очередную группу действий, исходя из текущего состояния создаваемой картотеки или ее машинного аналога.

В § 2.6 рассматриваются два сопряженных процесса на пространстве выбора: выбор и прореживание. Очевидно, что выбор в какой-либо точке пространства влечет отбрасывание (изъятие из дальнейшего рассмотрения) всех тех частей пространства, которые содержат сведения о детализации отброшенных вариантов, т.е. подпространств, "подчиненных" ("лежащих под") тем вариантам серии вариантов, которые не были выбраны. Таким образом, единичный акт выбора (выбор в единственной точке пространства выбора) означает исключение многих подобъектов и подпроцессов нижележащих уровней из процесса дальнейшего уточняющего выбора. Процесс выбора, развивающийся на пространстве выбора от охвата одного уровня с переходом к нижележащему уровню, приводит к лавинообразному отбрасыванию подпространств из дальнейшего рассмотрения, т.е. процессу сопутствует очень сильное прореживание пространства. Такое прореживание пространства выбора приводит в итоге к дереву (в случае объектного моделирования семейства систем) выбранных вариантов признаков или к иерархически организованной многоярусной сети (в случае процессного моделирования семейства систем) выбранных вариантов протекания процессов.

Наряду с дедуктивным выбором, рассмотренном в предыдущем параграфе, существует иной тип выбора, не очень естественный для человека, но, как оказалось, единственно возможный для ЭВМ. В §2.7 рассматривается отбор вариантов с одновременной оценкой их по одному или нескольким численным критериям.

При этом отборе невозможно, как в случае дедуктивного выбора, начать рассмотрение на верхних уровнях пространства выбора, так как здесь нельзя сразу приписать вариантам никаких характеристик. Эта определенность имеет место только на нижнем уровне пространства выбора, т.е. для вершин, которые не имеют подчиненных вариантов и ни на что не ветвятся.

Выбор называется равномерным, если его проводят, переходя с уровня на уровень сверху вниз так, что, пока не завершен выбор на данном уровне, нельзя переходить к выбору на нижележащем. Если же данное условие не соблюдается, то выбор называется неравномерным. В §2.8 рассматривается неравномерный выбор, в т.ч. так называемый рельеф выбора, т.е. поверхность, отделяющую в пространстве область, где выоор закончен, от области, где он еще не начат.

Третья глава посвящена описанию пространств выбора общего вида.

В предыдущей главе описание объектов и описание процессов, в которых они функционируют, рассматривались независимо друг от друга. Общим как в том, так и в другом случае, является построение однотипных декомпозиций, соответствующих либо объектному, либо процессному представлению систем. Наиболее полное описание, осуществляемое с помощью имеющихся в нашем распоряжении выразительных средств, достигается при слиянии процессного представления с объектным, т.е. при построении единой процессно-объеитной структуры для семейства систем. .' .

Для получения единого объектно-процессного представления семейства систем мы должны, начиная с самого верхнего уровня, при проведении декомпозиции процессов одновременно обеспечить декомпозицию и построение соответствующих структур для объектов - компонент начала и результата рассматриваемого процесса.

После того, как цикл процессной структуризации повторен нужное количество раз, возникает необходимость установления связей между подпроцессами, а также указания тождественных входов или выходов объемлющих и внутренних процессов. Иначе говоря, требуется указать связи внутри уровня и между уровнями структуризации. В §3.1 рассматривается способ установления меж-уровмевых связей.

Создаваемые таким образом объектные структуры не будут лишь детализацией соответствующих компонент начала и результатов процессов каждого уровня. Подобъекты такой объек' юй структуры будут обязательно встречаться в качестве компонент начала и результата при дальнейшей детализации процессов. В итоге мы будем иметь не множество разрозненных объектных структур, сопровождающих единую процессную структуру, а единую объектную структуру. Более того, эти две структуры будут жестко связаны между собой на каждом уровне иерархии подобно тому, как связаны между собой начало, превращение и результат отдельного процесса. Совокупность этих двух взаимопроникающих структур и есть единое процессно-объектное представление семейства систем.

В качестве внемашинного представления единой процессно-объектной структуры (пространства выбора общего вида) по-прежнему используется картотека. Действительно, полученная процессно-объектная структура не содержит ничего, кроме процессов, объектов и связей, и, следовательно, для ее представления в картотеке достаточно описанных ранее средств.

Пространство выбора общего вида дает концентрированную информацию о семенсгве систем в целом, т.е. одновременно обеспечивает информацией как обо всех возможных системах семейства вообще, так и о любой системе данного семейства в частности. В §3.2 отмечается, что логика использования пространств выбора общего вица при решении задачи конструирования систем представляет собой постепенный переход от рассмотрения широкого круга систем, которые можно породить на основе данного пространства выбора, к все более конкретному, узкому кругу систем и в конечном итоге к единственной системе данного семейства, наиболее полно удовлетворяющей условиям поставленной задачи. Работать сразу со всеми системами семейства, как правило, бывает невозможно. Но они, будучи в "сжатом" виде представлены с помощью предложенных средств, всегда образуют тот начальный класс систем (полное пространство выбора), с рассмотрения которого начинается процесс дедуктивного выбора, приводящий в результате к выбору единственной конструкции систе-обладающей заданными свойствами, или к выбору ограниченного множества конструкций таких систем. На каждом шаге процесса выбора результатом является некоторый класс систем, среди которых процесс выбора будет продолжаться.

В § 3.3 объектное описание рассматривается как результат процессного, поскольку подмножествами процессно-объектной структуры являются деревья "и/или", представляющие собой объектные описания отдельных блоков системы, причем деревья такого вида образуются входами и выходами процессов различных уровней.

Возможность получать объектное описание на основании процессного имеет важное методологическое значение, т.к. практика создания пространств выбора конкретных предметных областей показывает, что специалист-систематик интуитивно осуществляет сначала именно процессное описание системы (обычно даже не отдавая себе в этом отчет), а затем на основании анализа входов и. выходов выделенных процессов дает признаки объектного строения системы.

Б § 3.4 рассматривается, каким образом объектные описания могут быть основой создания процессно-объектного описания систем, а в 3.5 в качестве итога приводится метод построения пространства выбора общего вида - цикли-

ческий алгоритм структуризации конструктивно-технологических знаний в предметных областях. Ветвление осуществляется в следующем цикле:

ПРОЦЕСС

П. ОЛ -

Рис. I

а) сформулировать понятие конкретного процесса (Рис. 1);

ВЙРИЙНТЫ ПРОЦЕССА

£

п.01.а. ??,

Рис. 2

Ь) сформулировать все понятия, соответствующие вариантам проведения процесса (Рис. 2);

"НДЧЙПО", "ПРЕВРАЩЕНИЕ" И "РЕЗУЛЬТАТ" ПРОЦЕССА

п. 01. 04. П. 01.А.01.П.

У V,

ФГ

Рис. 3

с) сформулировать "начало", "превращение" н "результат" данного варианта процесса (Рис. 31;

Г

КОМПОНЕНТЫ "НАЧАЛА" И "РЕЗУЛЬТАТА" ПРОЦЕССА

Рнс. 4

(1) сформулировать названия компонент "начала" и "результата" данного варианта процесса (Рис. 4);

ПОДПРОЦЕССЫ

У» » .'Г,

]

]

31

<--■

П.01.Й.01.П

{п.вьл.вмГвГ.} [П.В1.Д.В1.П.82.{

|П.В1.<1.Й1.П.??.|

ЖШсШЕШ

с

3

Рис. 5

е) сформулировать подпроцессы "превращения" данного варианта процесса (Рис. 5);

структуризация подпроцессов

'Л

а

-СЩ

О

&

и

а

и

Й

Рис. 6

О каждый подпроцесс считать процессом и описать его, начиная с пункта "а)" и т.д. (Рис. 6);

внутриуровневая ААЫерндтивн ая связь

в

ГТ

ЙТ"11

Рис. 7

g) установить связи между альтернативными подпроцессами каждого "превращения" (внутриуровневая альтернативная связь) (Рис. 7);

внутриуровневая бе3.4/1ыерндтивнля связь

]

г......"ii х„,

ШШ

1 _

/ У -----■ -—л

Рис. 8

Ь) установить связи между безальтернативными подпроцессами каждого "превращения" (внутриуровневая безальтернативная связь) (Рис. 8); ■

ме^уровневля лиыернлтивндя связь

^ В! Г'^

Ё

Рис. 9

1) установить связи между "началом" ("результатом") каждого процесса и "началами" ("результатами") альтернативных подпроцессов его "превращения" (межуровневая альтернативная связь) (Рис. 9);

межуровневдя бездльтерндтивндя связь

j) установить связи между "началом" ("результатом") каждого процесса и "началами" ("результатами") безальтернативных подпроцессов его "превращения" (межуровневая безальтернативная связь) (Рис. 10);

Пользуясь этим правилом можно, читая линейный текст, расчленить н без дублирования записать:

- все признаки строения объектов с их вариантами,

- все признаки строения процессов с их вариантами.

Принятая буквенно-цифровая индексация позволяет обеспечить следующее:

1. Каждое понятие занимает один и только один узел структуры описания.

2. Текстовые формулировки в узлах структуры выполнены на профессиональном диалекте естественного языка, поэтому сохранены все выразительные средства языка.

3. Индексация обеспечивает возможность добавления любых новых данных о строении объектов и процессов.

4. Конкретный тематический вопрос представлен в виде части структуры и может быть выдан в виде целостного документа.

5. Ветвление понятий и их взаимосвязи представлены явно в обозримой форме. Ни одна связь не выпадает из поля зрения и не может быть обойдена вниманием.

6. Можно выделять уровни конкретизации знаний, а также рассматривать -{рлько терминальные ветвления.

7. Эквивалентные серии признаков строения объектов и процессов локализованы как целое, что дает возможность обдумывать и аргументировать выбор признаков для анализа и конструирования.

8. Обеспечено главное свойство конструктивно-технологических знаний -комбинируемое» между собой вариантов решения разных частей объектов и процессов.

На основе предлагаемого метода описания конструктивно-технологических знаний может быть создана система представления знаний в экспертных системах и системах автоматизации проектирования, поскольку:

1. Цикл структуризации представляет собой, по существу, алгоритм, на основе которого могут быть написаны сценарий интерактивного опроса эксперта и схема формирования соответствующих записей для базы данных.

2. Для хранения записей можно использовать стандартный индексный

файл.

3. Комбинируемое^ позволяет генерировать варианты систем, возможно, не известные ранее.

4. Хранимые записи можно извлекать из базы знаний в требуемой последовательности.

В четвертой главе рассмотрены вопросы создания и практического применения программных средств, в основе работы которых лежат предложенная методика структуризации конструктивно-технологических знаний.

В качестве конкретных предметных областей приложения предложенной методики рассмотрены 1) конверсия; 2) изобретательская деятельность.

Что касается конверсии, то была рассмотрена задача разборки изделия военного назначения и утилизация полученных частей. Затронута в работе другая задача конверсии - симплификация военного производства.

Для изобретателей даны практические рекомендации по использованию понятия пространства выбора для создания новой техники и технологии, в частности приведены несколько примеров деловых игр.

В заключении перечисляются основные результаты диссертационной работы, а также направления дальнейших исследований.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

- рассмотрены возможности системного анализа для представления знаний в человеко-машинных системах;

- рассмотрены типы структуризации информации, основанные на процессном и объектном представлении систем;

- введено понятие информационного пространства выбора, рассмотрены его свойства, способы выделения подпространств и объединения нескольких подпространств в одно;

- даны различные способы описания пространств выбора: в виде индекс-но-последовательного файла (спискового представления), при помощи картотеки, при помощи сетей Петри;

- предложен циклический алгоритм структуризации конструктивно-технологических знаний в конкретной предметной области;

- предложен язык описания конструктивно-технологических знаний, фор-матизованных при помощи алгоритма структуризации;

- разработана методика построения информационного пространства выбора при помощи алгоритма структуризации;

- предложена методика построения объектного описания систем на основе процессного описания и наоборот;

- создана экспертная система, база знаний которой представляет собой описание пространства выбора;

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Капустин В.М., Шумов С.И. Комбинаторные фреймы для описания техноло-

гических процессов в городском хозяйстве// Управление большим городом: Тез. докл. II Всесоюз. конф. - М.: НПО АСУ "Москва", 1983. -С. 171-172.

2. Использование средств вычислительной техники при решении задач техниче-

ской кибернетики/ Е.Г. Березип, И.В. Глинка, С.И. Шумов, и др.// Кибернетика: Информационные материалы - М.: Науч. совет АН СССР по комплексной пробл. "Кибернетика", 1985. - Вып. 4(136). - С. 14-27.

3. Шумов С.И. Метод базисных решений задачи оптимизации на процессном

комбинаторном фрейме// Пятая Моск. гор. конф. молодых ученых и специалистов по проблемам кибернетики и вычислит, техники: Тез. докл. - М.: Науч. совет АН СССР по комплексной пробл. "Кибернетика", 1986. - С. 50.

4. Формирование информационной базы для морфологического анализа техни-

ческих систем: Рекомендации/ Сост. Р.П. Вчерашний, В.А. Бутеев, В.М. Капустян, С.И. Шумов. - М.: Информэлектро, 1987. - 68 с.

5. Шумов С.И. Метод формирования базы знаний о биологических системах//

Шестая Моск. гор. конф. молодых ученых и специалистов по проблемам кибернетики и вычислит, техники: Тез. докл. - М.: Науч. совет АН СССР по комплексной пробл. "Кибернетика", 1987. - С. 57.

6. Шумов С.И. Представление знаний в базе альтернатив "Базальт"// Матема-

тические методы обработки информации и управления: Междувед. сб. -М.: МФТИ, 1988. - С. 58-62.

7. Шумов С.И. Вопросы дескриптивного моделирования систем при помощи Се-

тей Петри: Препр./ Науч. совет АН СССР по комплексной пробл. "Кибернетика". - М., 1988. - 40 с.

8. Белкин А Р., Шумов С.И. Принципы построения системы ГРЕТА// Третья

Всесоюз. школа-семинар "Комбинаторно-статистические методы анализа и обработки информации, экспертное оценивание": Тез. докл. - Одесса: Одесский политех, инст., 1990. - С. 183.

9. Бутеев В.А, Капустян В.М., Шумов С.И. Концепция пространств выбора в

градостроительстве. Задачи творчества и проектирования// Алгоритмическое и программное обеспечение САПР в градостроительстве. М.: Наука, 1990. - С. 51-70.

10. Бутеев В.А., Капустян В.М., Шумов С.И. Изобретатель в новом простран-

стве// Эвро, 1991. - N I. - С. 46-54.

Ротапринт МФТИ. Заказ 1/221- Тирак 100 экз. 08.06.92