автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Разработка моделей иерархических описаний для эффективного решения сложных задач в многомашинных многопроцессорных комплексах

Введение.

Глава 1. Модель оценки и оптимизации затрат в многоуровневых нечетких средах.

1.1. Введение.

1.2. Оценка и оптимизация затрат.

1.3. Теоретико-вероятностная интерпретация модели.

1.4. Обобщение на нечеткий случай.

1.5. Пример.

1.6. Программная реализация.

2.2. Общая характеристика модели. . 29

2.3. База знаний. 34

2.4. Механизм вывода. 37

2.5. Подсистема объяснений. 40

2.6. Приобретение знаний. . 42

2.7. Язык представления знаний. 47

2.8. Связь модели с логическим представлением. 48

2.9. Алгебраическая интерпретация модели. 51

2.10. Пример. 53

2.11. Программный комплекс ПИФАГОР. 55

2.12. Заключение. 56

Глава 3. Исчисление и алгебра иерархических схем и языков. 59

3.1. Введение. 59

3.2. Исчисление иерархических схем. 59

3.3. Минимизация аксиоматической системы. 64 2

3.4. Полнота и непротиворечивость аксиоматической системы. 69

3.5. Алгоритмическая алгебра иерархических схем. 76

3.6. Алгебра иерархических языков. 94

3.7. Заключение.102

Глава 4. Оптимизация времени вычислений в многомашинных, многопроцессорных системах и программная среда "Вычислительный портал". 103

4.1. Введение. 103

4.2. Оптимизация времени обменов в многомашинных, многопроцессорных системах. 103

4.3. Оптимизация времени вычислений в условиях многозадачного режима. 109

4.4. Оптимизация времени вычислений в разделяемых группах.111

4.5. Сокращенные вычисления.112

4.6. Программная среда "Вычислительный портал" для многомашинных, многопроцессорных систем.113

4.7. Заключение. 118

Заключение.119

Библиография.120

Публикации по материалам диссертации.128

Акты внедрения результатов работы.132

ВВЕДЕНИЕ

Практически любая сложная задача не может быть решена без многоуровневого иерархического подхода. При компьютерном решении сложных задач возникает проблема выбора средств, которые наиболее удобны для описания нужной предметной области. На каждом этапе, уровне решения задачи могут использоваться разные средства, при этом важно насколько язык общения с компьютерной системой соответствует выполняемой деятельности. Неудачное решение этой проблемы может значительно снизить эффективность применения компьютерных средств.

В настоящее время существует ряд систем и технологий, которые частично могут разрешить упомянутые проблемы. Компонентные технологии [1, 2], такие как CORBA, СОМ, позволяют интегрировать на двоичном уровне программные компоненты, созданные на разных языках. В системе работы с гипермедиа документами InterMedia [3] разработана многопользовательская гипермедиа структура, оснащенная пакетом редакторов для текстовой, графической, анимационной информации. В системе HyTime [4] предложена структурная организация языков для представления документов, причем, каждый тип мультимедиа поддерживается своей средой редактирования.

Общее решение описанной проблемы видится в использовании компонентной мульти-языковой микроконтекстной pi-технологии [5-10], предложенной В.В.Прохоровым, которая предполагает, что описание задачи должно представляться в виде иерархии описаний на различных языках, каждый из которых наиболее соответствует части проблемы и уровню ее детализации. При этом каждый из подъязыков должен поддерживаться своими ре-f дактирующей, компилирующей, исполняющей, документирующей и т.п. подсистемами под подсистемой понимается совокупность программ, соответствующих фазам редактирования, компиляции и т.п.).

В многомашинных, многопроцессорных системах актуально использовать иерархическую мультиязыковую технологию при решении сложных задач. При этом необходимо обеспечить эффективность решения задач. Решение данной проблемы требует повысить эффективность разработки, необходимого программного инструментария и вычислений при решении задачи в многомашинных, многопроцессорных системах, чему и посвящена диссертация. Особую остроту эффективность решения задач приобретает с развитием технологии интеграции вычислительных ресурсов Grid.

Проблема повышения эффективности разработки, программного инструментария и вычислений важна, например, при создании распределенного приложения для электронной коммерции, которое позволяет не только выбрать нужный товар, но и предоставляет вычислительные услуги. Эффективность разработки приложения требует оптимального выбора необходимых ресурсов (языков, специалистов и оборудования). Для реализации вычислительных услуг на высокопроизводительных компьютерах актуальна эффективность программного инструментария и вычислений. Более подробно пример будет рассмотрен в одной из глав диссертации.

Эффективность разработки при решении задач имеет прямую связь с проблемой оптимизации материальных затрат в программных разработках. Кроме того, важным является создание эффективной методики для решения трудноформализумых задач, требующих представления, приобретения и обработки знаний.

Возрастание значения и роли современного программного обеспечения повысило интерес пользователей и разработчиков к анализу характеристик создаваемых программ. Одной из наиболее важных таких характеристик являются материальные затраты на разработку программ. Оценка, анализ и оптимизация затрат при решении практических задач приобретают все большую важность по мере усложнения этих задач [11-15]. Исследование затрат позволит в значительной степени упорядочить, систематизировать и упростить проектирование современного программного обеспечения.

К наиболее распространенным моделям оценки затрат относятся SLIM, СОСОМО, модель функциональных точек, ESTIMACS [16, 17], которые, в основном, опираются на некоторые эмпирические знания о будущем программном продукте. Как показали экспериментальные исследования [16], прогнозируемые этими моделями оценки существенно расходятся с фактическими затратами, отклонения иногда доходят до 500%. Причиной подобных расхождений является, по всей видимости, неадекватность предложенных универсальных моделей всему разнообразию сложных многоплановых сред.

Является актуальным создание модели оценки и оптимизации материальных затрат при решении многоуровневых задач, требующих мультиязыковых сред, что является первой целью диссертации. Под мультиязыковыми понимаются среды, которые могут использовать разные программные продукты с различными языками.

Эффективная методика для решения трудноформализумых задач с использованием иерархической мультиязыковой технологии тесно связана с проблемой представления знаний. Под представлением знаний будем понимать методологию моделирования и формализации концептуальных знаний, ориентированных на компьютерную обработку [28]. Представление знаний нашло применение в экспертных системах [29-31], интеллектуальных информационных системах [32], производственных системах с искусственным интеллектом [33], роботехнических системах [34], лингвистических системах [35], одним словом, в системах искусственного интеллекта.

Язык представления знаний должен обладать достаточно высокой описательной мощностью и не создавать особых трудностей при полноценной обработке компьютером. Сложность и многообразие структур знаний вызвали к жизни несколько различных моделей (формализмов) представления знаний (общая модель, которая бы годилась для формализации предметных областей любой природы, пока отсутствует). В настоящее время модели представления знаний с точки зрения создания практически интересных систем переживают определенные трудности. Большинство моделей успешно справляется с задачами модельного типа. При переходе к реальным задачам эти модели становятся малоэффективными и порождают большое число ошибок.

Практика показала, что основным моделям присущи определенные недостатки [36]:

1. У семантических сетей [37-42] (направленных графов с помеченными вершинами и дугами, в которых вершины соответствуют конкретным объектам, а дуги отражают отношения между ними) а) нерегулярность структуры; б) однородность сетей может приводить к сложности графического представления; в) семантическая сеть не содержит ясного представления о структуре предметной области; г) слишком произвольная структура требует большого разнообразия процедур обработки.

2. У фреймов (иерархических информационных структур для описания типовых объектов, ситуаций и действий в конкретной предметной области) [43-47] а) в предметной области каждый объект может иметь достаточно обширные связи с другими объектами, поэтому фрейм для описания этого объекта может оказаться чрезмерно громоздким; б) на системах фреймов интерпретируются только отношения иерархического типа и отсутствуют средства интерпретации произвольных отношений; 6 в) фреймовый формализм хорошо решает проблему управления целью и плохо проблему управления данными; г) фреймы обладают большими выразительными возможностями, гибкостью, модульностью, однако механизмы манипулирования и вывода для них развиты слабо.

3. У систем продукций (систем управления множеством правил, срабатывающих только при выполнении некоторых определенных условий) [48-50] а) для некоторых предметных областей системы продукций либо не подходят как механизм представления знаний, либо малоэффективны; б) для больших предметных областей число продукций становится чрезмерно велико, что ведет к потере наглядности, трудоемкости пополнения систем продукций.

4. У логических моделей (формальных систем, основанных на формализме языков математической логики) [51-53] а) слабая наглядность, отсутствие выразительных средств для передачи тонкостей предметной области; б) громоздкость описания знаний из-за необходимости введения большого числа аксиом; в) отсутствие структуры, так как знания представлены в виде совокупности логических формул.

Каждый способ представления тяготеет к определенной структуре знаний (выбор оптимальной модели во многом зависит от характера и сложности решаемых задач):

1. Фреймы и семантические сети удобны для описания глубинных знаний (основных закономерностей), продукции и логические модели - для поверхностных знаний (эвристик, устанавливаемых опытным путем).

2. Логика работает на хорошо структурированных предметных областях.

Все эти модели представления знаний достаточно жесткие для реального многообразия мира знаний. Если система ограничена единственной моделью представления, большая часть информации в полученной базе знаний может оказаться явно не представленной, что затрудняет понимание и модификацию базы знаний. Представление знаний должно быть понятным экспертам и пользователям системы, иначе затрудняется приобретение знаний и их оценка. Однако выполнить это требование для сложных задач в рамках одной модели довольно трудно.

В последнее время стали использоваться модели представления знаний, объединяющие указанные способы. В системе ПРИЗ модель представления знаний задается функциональной семантической сетью в сочетании с формализмом вычислительных моделей. В системе СЕМС-1ТАКЕТ знания представлены в семантических сетях и продукциях. Система ERAE в качестве модели представления знаний использует семантические сети и логические средства. Использование систем продукций в сочетании с логическими средствами в качестве представления знаний диалога рассматривается в [54]. Сочетание средств системы фреймов и систем продукций используется в инструментальной системе МУЛЬТИ-ПРОЦЕССИТ. Система КЕНТАВР [55] представляет знания в виде совокупности фреймов и продукций и предназначена для решения задач в области физиологии дыхания. Интеграция знаний на примере объединения разных формальных исчислений рассматривается в [56].

Существует и проблема разрыва между естественным для специалиста языком выражения знаний и формой их представления. Важно, чтобы при описании предметной области использовались те термины и понятия (как по содержанию, так и по форме представления), которые используются специалистами и не вводились бы специальные термины с тем, чтобы сохранить и перенести в модель представления знаний семантику внешнего мира. Общий недостаток, присущий большинству языков представления знаний, состоит в том, что данные средства рассчитаны исключительно на специалистов по использованию знаний.

Является актуальным разработать гибридную иерархическую модель представления знаний на базе pi-технологии, что является второй целью диссертации.

При решении задач в многомашинных, многопроцессорных системах с использованием иерархической мультиязыковой технологии в качестве программного инструментария удобно использовать иерархические pi-схемы - разработанного В.В.Прохоровым структурного графического языка представления алгоритмов, в котором алгоритмические конструкции представляются визуально [5]. Среди операторов иерархических схем содержатся и параллельные конструкции. Эффективность программного инструментария можно обеспечить оптимизацией программ по выбранным критериям. Решение этой проблемы требует построения алгебраических систем с разработанной совокупностью соотношений, применяемых к формальным описаниям программ в данных алгебрах. К подобным алгебраическим системам относятся системы алгоритмических алгебр Глушкова [90] с развитым аппаратом тождественных преобразований регулярных схем программ. Создание алгебраического аппарата неразрывно связано с решением проблем аксиоматизации, состоящей в исследовании основных свойств операций, входящих в сигнатуру соответствующей алгебры.

Является актуальным разработать логический и алгебраический аппарат анализа иерархических схем и pi-технологии, что является третьей целью диссертации.

В проблеме эффективности вычислений при решении задачи в многомашинных, многопроцессорных системах весомую роль играют задачи распределения процессов на узлах системы. В условиях отсутствия обменов между вычислительными узлами эти задачи рассматриваются в теории расписаний [95], для решения которых разработано значительное количество методов. Время на обмены может существенным образом изменить результаты оптимизации, предлагаемые теорией расписаний: для некоторых задач на многопроцессорных компьютерах время на обмен превосходит время счета на процессорах. В работах [9698] исследуются проблемы распределения процессов в системе вычислительных узлов с учетом обменов. Однако эти системы обладают простейшей коммуникационной структурой: все узлы связаны друг с другом непосредственно, причем все каналы связей одинаковы.

Является актуальным создать модель для оптимального распределения процессов в технической системе вычислительных узлов с целью минимизации времени выполнения параллельной программы с учетом обменов между узлами, что является четвертой целью диссертации.

В первой главе диссертации предлагается модель, предназначенная для оценки и оптимизации затрат при решении многоуровневых задач в многомашинных, многопроцессорных системах, требующих мультиязыковых сред. В модели используются теория нечетких множеств, теория вероятностей, динамическое программирование. Предполагается, что задачи решаются в рамках иерархической мультиязыковой pi-технологии. При исследовании затрат полагается, что решение проходит фазы анализа задачи, проектирования, тестирования и непосредственного вычисления. Затраты оцениваются и оптимизируются на основе экспертных оценок. Разработана программа, реализующая модель оптимизации затрат.

Во второй главе излагается новая гибридная модель представления знаний, разработанная в рамках концепции иерархической мультиязыковой технологии. Данная модель объединяет в себе традиционные модели представления знаний, организованные по иерархическому признаку, при этом каждый язык представления знаний (как и ограничивающая его модель) максимально соответствуют предметной области. Применительно к этой модели предложены организации базы знаний, механизм вывода, подсистем объяснений, приобретения знаний. Рассмотрены связь этой модели с логическим представлением, модельный пример системы. Разработан программный комплекс ПИФАГОР, реализующий основные элементы предложенной модели.

В третьей главе предлагается формальный математический аппарат для анализа иерархических схем и иерархической мультиязыковой технологии. Конструируется исчисление pi-схем, как аксиоматическая система описания семантики, на базе логики Хоара. Предложенная аксиоматическая система позволит получать различные свойства программ, однозначно их интерпретировать, проводить их верификацию. Проводится минимизация аксиоматической системы, доказывается ее полнота и непротиворечивость относительно операционной семантики. Рассматривается алгоритмическая алгебра pi-схем. Тождества алгебры выводятся как следствия аксиоматической системы. Исследуется алгебра иерархических языков. Полученные тождественные соотношения обеспечивают алгебраические средства для оптимизации программ на основе эквивалентных преобразований. Полученный аппарат может использоваться как основная математическая модель при проектировании программ.

В четвертой главе предлагается модель для оптимального распределения процессов в технической системе вычислительных узлов с целью минимизации времени выполнения программы с учетом обменов. В модели каналы связи между узлами могут обладать различной пропускной способностью, узлы могут быть связаны не напрямую. Допускается многозадачный режим на одном процессоре. Эта модель оптимизации использует иерархическую мультиязыковую pi-технологию. В общем случае задача оптимизации решается методом ветвей и границ. Отдельно рассматриваются частные случаи, в которых допустимо решение задачи оптимизации с помощью динамического программирования, например, когда возможно разбиение множества процессов на независимые группы. Указанная модель апробирована на разработанном программном примере. Созданы программные средства, обеспечивающие интеграцию аппаратных и программных ресурсов мощных вычислителей.

Следует отметить, что разработанные программы содержат возможность взаимодействия друг с другом. В частности, комплекс ПИФАГОР, используя подсистемы, может вызывать программу, реализующую модель оптимизации затрат, и ресурсы мощных вычислителей.

Результаты диссертации актуально использовать в задачах, требующих иерархических, мультиязыковых сред и многомашинных, многопроцессорных систем.

Результаты, содержащиеся в работе, являются новыми. Они докладывались на международных конференциях Fourth Conference of the International Society for Decision Support (Lausanne: Switzerland, 1997), "Flexible Computation in Intelligent Systems: Results, Issues, and Opportunities" (Cambridge: USA, 1996), "Human-Computer Interaction" (Москва, 1996), "Interactive Systems: The Problems of Human-Computer Interaction" (Ульяновск, 1995, 1999), "Мягкие вычисления" (Казань, 1996), "New technology in education" (Троицк, 1993, 1994, 1996); Всероссийских конференциях "Информационные технологии и электроника" (Екатеринбург, 1999), "Информационные технологии в школах и вузах" (Москва, 1993, 1994), "Информатизация образования" (Екатеринбург, 1993); Региональных молодежных конференциях "Проблемы теоретической и прикладной математики" (Екатеринбург, 1993, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000). Основные результаты опубликованы в тридцати работах, список которых представлен в отдельном разделе в конце диссертации. По теме диссертации дополнительно к публикациям было подготовлено десять научно-технических отчетов.

Созданный программный комплекс ПИФАГОР находится в коммерческой реализации, внедрен в Центре экспериментальной и клинической хирургии г. Екатеринбурга и в ряде школ, используется в одном из курсов в Уральском Государственном Техническом Университете. Есть акты внедрения.

Автор глубоко признателен В.В.Прохорову за руководство работой, внимание и полезные советы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации содержатся следующие результаты:

1. Для повышения эффективности разработки в многомашинных, многопроцессорных системах предложен аппарат оптимизации затрат при решении сложных иерархических задач на основе динамического программирования, позволяющий выбрать оптимальный для конкретной задачи набор языков, оборудование, специалистов в случае фиксированных ресурсов. Создано обобщение модели на нечеткий случай для учета степени уверенности и квалификации экспертов. Предложена теоретико-вероятностная интерпретация модели в условиях неопределенности ресурсов. Разработана программа, реализующая модель оптимизации затрат.

2. Предложена новая модель представления знаний - иерархически организованное семейство подмоделей, причем средства микроязыка подмодели максимально соответствуют предметной области, для создания эффективной методики при решении труднофор-мализумых задач. Применительно к модели разработаны схемы базы знаний, механизма вывода, подсистемы объяснений, приобретения знаний. Предложены связь этой модели с логическим представлением, модельный пример системы. Разработан программный комплекс, реализующий основные элементы предложенной модели.

3. Разработаны логический и алгебраический аппараты анализа иерархических схем и языков, позволяющие осуществлять верификацию программ, однозначно их интерпретировать, производить трансформацию и, в частности, оптимизацию программ по выбранным критериям путем использования системы тождественных преобразований. Данный аппарат предлагается в качестве математической модели для повышения эффективности программного инструментария в многомашинных, многопроцессорных системах.

4. Предложена модель для оптимального распределения процессов в многомашинных, многопроцессорных системах с целью минимизации времени выполнения программы с учетом обменов. Проведена оптимизация времени выполнения программы в частных случаях, в которых допустимо использовать динамическое программирование. Указанная модель апробирована на разработанном программном примере. Созданы программные средства, обеспечивающие интеграцию аппаратных и программных ресурсов мощных вычислителей.

1. Adler R.M. Emerging Standarts for Component Software// Computer. - 1995.- V. 28, N 3. -P.68-77.

2. Krieger D., Adler R.M. The Emergence of Distributed Component Platforms// Computer. 1998,- V. 31, N 3. - P.43-53.

3. Haan D., Kahn P., Riley V., Coombs J., Mayravits N. IRIS Hypermedia Services// Communications of the ACM.- 1992. V. 35, N1. - P.36-51.

4. Newcomb S., Kipp N., Newcomb V. The «НуTime» Hypermedia/ Time-Based Document Structure Language// Communications of the ACM. -1991. V. 34, N 11. - P.67-81.

5. Прохоров В.В. Pi-схемы — язык графического представления алгоритмов и синтаксических описаний// Кибернетика и системный анализ.- 1992,- N 2,- С.93-107.

6. Прохоров В.В. О иерархической технологии представления знаний, организации программных средств и человеко-компьютерного взаимодействия// Труды ИММ УрО РАН. Екатеринбург: УрО РАН, 1995. С.274-294.

7. Prokhorov, V. PYTHAGORAS: Multienvironment Software// Lecture Notes in Computer Science, Vol.1015. Springer Verlag, Berlin, Germany, 1995. P.135-148.

8. Prokhorov, V. To Representation of Syntax Definitions// Technology Transfer Series: Expert Systems Applications & Artificial Intelligence. Gournay-Sur-Marne, France: IITT International, 1995. P. 53-58.

9. Prokhorov, V. To Contradictions Between Wealth and Compactness of Languages// Proceedings of the International Conference «Software Engineering Education» SEC'94. Los Alamitos: IEEE Computer Society Press, 1994. P.289-296.

10. Прохоров В.В. О микроконтекстном подходе к построению языков представления знаний и человеко-компьютерного взаимодействия.//Изв.РАН. Теория и системы управления. 1997. - №5. - С.5-15.

11. Липаев В.В. Качество программного обеспечения//М.: Финансы и статистика, 1983,264 с.

12. Липаев В.В., Потапов А.И. Оценка затрат на разработку программных средств//М.: Финансы и статистика, 1988, 224 с.

13. Холстед М.Х. Начала науки о программах// М.: Финансы и статистика, 1981, 128с.

14. McCabe T.J., Butler C.W. Design Complexity Measurements and Testing//Communications of the ACM, 1989, N12, v.32, p. 1415-1425.

15. Kearney J.K., Seldmeyer R.L., Thompson W.B., Gray M.A., Adler M.A. Software Complexity Measurement// Communications of the ACM, 1986, N11, v.29, p. 1044-1050.

16. Kemer C.F. An Empirical Validation of Software Cost Estimation Models// Communications of the ACM, 1987, N5, v.30, p.416-429.

17. Chan T. Chung S.L., Ho Т.Н. An Economic Model to Estimate Software Rewriting and Replacement Times// IEEE Transactions on Software Engineering, 1996, N8, v.22, p.580-598.

18. Экспертные оценки// Вопросы кибернетики. 1979. - Выпуск 58. -200с.

19. Прохоров В.В., Смирнов Д.В. Модель оценки и оптимизации затрат в многоуровневых нечетких средах//Программирование, 2001, N5, с. 34-44.

20. Prokhorov V.V., Smirnov D.V. Software Cost Optimization Model Based on Decision Making// Proceedings of the Fourth Conference of the International Society for Decision Support Systems. Lausanne, Switzerland: Hewlett Packard. - 1997. - P.665-666.

21. Smirnov D.V. Expenditures Optimizations in Human- Computer Enironments// Proceedings of the 6th East-West International Conference on Human-Computer Interaction. -Moscow: ICSTI. 1996. - P. 316-319.

22. Смирнов Д.В. Оптимизация затрат в сложных компьютерных системах при нечетких условиях// Труды международного семинара "Мягкие вычисления". Казань: КГТУ. - 1996. - С. 186-190.

23. Смирнов Д.В. Оптимизация затрат на программирование в иерархических мультиязыковых средах// Тезисы докладов молодежной конференции "Проблемы теоретической и прикладной математики". Екатеринбург: УрО РАН. - 1996. - С. 60-61.

24. Заде JI. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений//М.: Мир, 1976, 168 с.

25. Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения// М.: Радио и связь, 1986. 408 с.

26. Борисов А.Н., Крумберг О.А., Федоров И.П. Принятие решений на основе нечетких моделей//Рига: Знание, 1990. 184с.

27. Представление и использование знаний. М.: Мир, 1989.

28. Построение экспертных систем. М.: Мир, 1987, 448 с.

29. Экспертные системы. Принципы работы и примеры. М.: Радио и связь, 1987, 224с.

30. Попов Э.В. Экспертные системы состояние, проблемы, перспективы// Изв. АН СССР. Техн. кибернет., 1989, N5, С. 152-161.

31. Любарский Ю.А. Интеллектуальные информационные системы. М.: Наука, 1990,232 с.

32. Алиев Р.А., Абдикеев Н.М., Шахназаров М.М. Производственные системы с искусственным интеллектом. М.: Радио и связь, 1990, 264 с.

33. Попов Э.В., Фридман Г.Р. Алгоритмические основы интеллектуальных роботов и искусственного интеллекта. М.: Наука, 1976, 446 с.

34. Искусственный интеллект. Кн. 1. Системы общения и экспертные системы. М. Радио и связь, 1990. 464 с.

35. Георгиев В.О. Модели представления знаний предметных областей диалоговых систем// Изв. РАН. Техн. кибернет. 1993, N5, С.24-44.

36. Поспелов Д.А. Логико-лингвистические модели в системах управления. М.: Энергоатомиздат, 1981, 232 с.

37. Кандрашина Е.Ю., Литвинцева Л.В., Поспелов Д.А. Представление знаний о времени и пространстве в интеллектуальных системах. М.: Наука, 1989, 328 с.

38. Поспелов Г.С. Искусственный интеллект основа новой информационной технологии. М.: Наука, 1988, 280 с.

39. Плесневич Г.С. Представление знаний в ассоциативных сетях// Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 1982, N5, С.6-22.

40. Ефимова С.М., Суворов Е.В. Модель П-графов для представления знаний и способ ее аппаратной реализации на основе метода МЗ// Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 1986, N2, С.32-47.

41. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. М: Наука, 1986, 288с.

42. Минский М. Фреймы для представления знаний. М.: Энергия, 1979, 151с.

43. Вольфенаген В.Э., Яцук В .Я. Алгебра на фреймах для манипулирования знаниями// Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 1984, N5, С.4-14.

44. Мачераускас В.Ф. Фреймовая модель знаний в системах управления качеством// Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 1982, N5, С. 166-172.

45. Клещев А.С. Представление знаний. Методология, формализм, организация вычислений и программная поддержка// Прикладная информатика, 1983, Вып. 1, С.49-93.

46. Fikes R., Kehler Т. The role of frame-based representation in reasoning// Communications of the ACM. 1985, N9, v28, p.904-920.

47. Нильсон H. Принципы искусственного интеллекта. M.: Радио и связь, 1985, 373 с.

48. Представление знаний в человеко-машинных и роботехнических системах/ Том А. Фундаментальные исследования в области представления знаний. М.: ВИНИТИ, 1984, 261 с.

49. Представление знаний в человеко-машинных и роботехнических системах/ Том В. Инструментальные средства разработки систем, ориентированные на знания. М.: ВИНИТИ, 1984, 236 с.

50. Genesereth М., Ginsberg М. Logic Programming// Communications of the ACM. 1985, N9, v28, p.933-941.

51. Малпас Дж. Реляционный язык ПРОЛОГ и его применения. М.: Наука, 1990, 464с.

52. Искусственный интеллект. Кн. 2. Модели и методы. М.: Радио и связь, 1990, 304 с.

53. Абрамович С.М. Представление знаний в модульной СПТ// В кн. Методы и разработки систем программирования. Ростов-на-Дону: РГУ, 1983.

54. Эйкинс Я.С. Знания, организованные в виде прототипов, для экспертных систем/ Кибернетический сборник. 1985, Вып. 22, С.221-277.

55. Тыыгу Э.Х. Интеграция знаний// Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 1989, N5, С.3-13.

56. Прохоров В.В., Копелев А.Б., Смирнов Д.В. Что такое ПИФАГОР?// Компьютерные учебные программы. 1999. - N 4 (19). - С.37-38.

57. Прохоров В.В., Копелев Л.Б., Смирнов Д.В. ПИФАГОР: среда визульного программирования// Компьютерные учебные программы. 1999. - N 4 (19). - С.57-58.

58. Прохоров В.В., Смирнов Д.В., Копелев А.Б., Береснева Н.П., Кучина Е.П., Яковлев А.В. ПИФАГОР. Графическая среда программирования. Екатеринбург: УрО РАН. - 1998. - 136 с.

59. Prokhorov V.V., Kopelev А.В., Mamin P.V., Smirnov D.V. Microcontext visual technology and PYTHAGORAS media// Proceedings of international conference "New technology in education". Troitsk: Fond Baitik. - 1996. - P. 188-191.

60. Prokhorov V.V., Smirnov D.V The PYTHAGORAS: visual media// Proceedings of international conference "Interactive systems: the problems of human-computer interaction". -Ulyanovsk. 1995. - P. 19-21.

61. Prokhorov V.V., Smirnov D.V. The PYTHAGORAS media// Материалы выставки "Интеллектуальные информационные системы". Ульяновск. - 1995. С. 16.

62. Прохоров В.В., Копелев А.Б., Смирнов Д.В. Программный комплекс pi-лого: программирование в образах// Тезисы международной конференции "Применение новых технологий в образовании"// Троицк: "Байтик", 1993. С.117-119.

63. Прохоров В.В., Копелев А.Б., Смирнов Д.В. О мультиязыковой pi-технологии в образовании: ПИФАГОР// Тезисы Всероссийской конференции "Информационные технологии в школах и вузах".- М., 1993. С. 74.

64. Прохоров В.В., Некрасов А.Н., Смирнов Д.В. Система визуального программирования на базе pi-схем// Тезисы молодежной конференции "Проблемы теоретической и прикладной математики". Екатеринбург: УрО РАН, 1993. С.52.

65. Прохоров В.В., Береснева Н.П., Копелев А.Б., Некрасов А.Н., Смирнов Д.В. Программный комплекс ПИФАГОР// Тезисы научно-практической конференции "Информатизация образования 93",- Екатеринбург: СГПИ, 1993. С.55-56.

66. Гладун В.П. Планирование решений. Киев: Наукова думка, 1987, 168 с.

67. Зенкин А.А. Когнитивная компьютерная графика. М.: Наука, 1990, 191 с.

68. Джорджеф М.П., Лански Э.Л. Процедурные знания// ТИИЭР, 1986, т.74, N10, С.101 -118.

69. Нариньяни А.С., Кандрашина Е.Ю. Технологический комплекс построения баз знаний// Вычислительные системы и программное обеспечение. Новосибирск: ВЦ СО АН СССР, 1986, С. 100-118.

70. Айелло Л., Чекки К., Сартини Д. Представление и использование метазнаний// ТИИЭР, 1986, т.74, N10, С. 12-31.

71. Вагин В.П., Кикнадзе В.Г. Дедуктивный вывод на семантических сетях в системах принятия решений// Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 1984, N5, С. 106-120.

72. Языки представления знаний и вопросы реализации экспертных систем. Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1984, 153 с.

73. Представление знаний в человеко-машинных и роботехнических системах// Том С. Прикладные человеко-машинные системы, ориентированные на знания. М: ВИНИТИ, 1984,380 с.

74. Weaver М.Т., France R.IC., Chen Q.-F., Fox E.A. Using a frame-based language for information retrieval// International journal of intelligent systems. 1989, v4. N3, p.223-258.

75. Приобретение знаний. M.: Мир, 1990, 304 с.

76. Нейманн И.В., Шнейдерман М.В. Получение экспертных знаний// Итоги науки и техники. Сер. Техническая кибернетика. М.: ВИНИТИ, 1990, т.29, С.44-78.

77. Кук Н.М., Макдоиальд Дж.Э. Формальная методология приобретения и представления экспертных знаний// ТИИЭРЛ 986, т.74, N10, С.145-154.

78. Микулич Jl.И. Проблемы создания экспертных систем// Уч. записки Тартус. гос. ун-та. Вып. 714: Теория и модели знаний. Тарту, 1985, С.87-114.

79. Гаврилова Т.Д., Червинская К.Р., Яшин A.M. Формирование поля знаний на примере психодиагностики//Изв. АН СССР. Техн. кибернет. 1988, N5, С. 72-85.

80. Молокова О.С. Методология приобретения знаний для экспертных систем// Изв АН СССР. Техн. кибернет. 1991, N5, С.24-28.

81. Осуга С. Обработка знаний. М.: Мир, 1989, 294 с.

82. Хорошевский В.Ф. Программные средства представления знаний: состояния исследований и проблемы// Искусственный интеллект. Кн. 3. Программные и аппаратные средства. М.: Радио и связь, 1990, С.72-82.

83. Логический подход к искусственному интеллекту: от классической логики к логическому программированию. М.: Мир, 1990, 432 с.

84. Глушков В.М., Цейтлин Т.Е., Ющенко Е.Л. Алгебра, программирование, языки// -Киев: "Наукова Думка". 1978. 320с.

85. Семантика языков программирования. М.: "Мир", 1980,400с.

86. Смирнов Д.В. Алгоритмическая алгебра pi-схем// Тезисы докладов Региональной молодежной конференции "Проблемы теоретической и прикладной математики". Екатеринбург: ИММ УрО РАН, 1999. С.97-98.

87. Смирнов Д.В. Алгебра иерархических языков в компьютерных средах// Тезисы докладов молодежной конференции "Проблемы теоретической и прикладной математики". Екатеринбург: УрО РАН. - 1997. - С. 85-86.

88. Смирнов Д.В. Универсальный алгоритм на языке pi-схем// Задачи моделирования и оптимизации. Свердловск: УрО АН СССР. - 1991. - С. 76-94.

89. Танаев B.C., Сотсков 10.П., Струсевич В.А. Теория расписаний. Многостадийные системы. М.: Наука, 1989.

90. Назаров С.В., Примаков А.А. Параллельная обработка информации в сетях ЭВМ// Автоматика и телемеханика. 1 991. N 5. С. 170-180.

91. Сускин В.В. Планирование вычислительных операций с учетом времени обмена в микропроцессорных вычислительных системах// Автоматика и вычислительная техника. 1985. N 6. С. 85-89.

92. Барский А.Б. Планирование параллельных вычислительных процессов. М.: Наука,1980.

93. Прохоров В.В., Смирнов Д.В. Модель оптимизации времени обменов в распределенных средах// Тезисы докладов молодежной конференции "Проблемы теоретической и прикладной математики". Екатеринбург: УрО РАН. 1998. С. 73-74.

94. Прохоров В.В., Смирнов Д.В., Измайлов С.В. Вычислительный прокси-сервер// Тезисы докладов Региональной молодежной конференции "Проблемы теоретической и прикладной математики". Екатеринбург: УрО РАН, 2000. С.146-147.

95. Прохоров В.В., Косарев В.А., Копелев А.Б., Смирнов Д.В. Визуальные мультиязыковые средства для разработки распределенных сред// Управляющие системы и машины. 1999.-N 5. - С.75-83.

96. Прохоров В.В., Стариков А.Н., Смирнов Д.В. Программная среда "Вычислительный прокси-сервер"// Тезисы докладов Всероссийской студенческой научно-технической конференции "Информационные технологии и электроника". Екатеринбург: УГТУ, 1999. С.72-73.

97. ПУБЛИКАЦИИ ПО МАТЕРИ АЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

98. Прохоров В.В., Смирнов Д.В. Модель оценки и оптимизации затрат в многоуровневых нечетких средах// Программирование, 2001, N5, с. 34-44.

99. Прохоров В.В., Смирнов Д.В., Измайлов С.В. Вычислительный прокси-сервер// Тезисы докладов Региональной молодежной конференции "Проблемы теоретической и прикладной математики". Екатеринбург: УрО РАН, 2000. С.146-147.

100. Прохоров В.В., Косарев В.А., Копелев А.Б., Смирнов Д.В. Визуальные мультиязы-ковые средства для разработки распределенных сред// Управляющие системы и машины. -1999. -N 5. С.75-83.

101. Смирнов Д.В. Алгоритмическая алгебра pi-схем// Тезисы докладов Региональной молодежной конференции "Проблемы теоретической и прикладной математики". Екатеринбург: ИММ УрО РАН. 1999. С.97-98.

102. Прохоров В.В., Стариков А.Н., Смирнов Д.В. Программная среда "Вычислительный прокси-сервер"// Тезисы докладов Всероссийской студенческой научно-технической конференции "Информационные технологии и электроника". Екатеринбург: УГТУ, 1999. С. 72-73.

103. Прохоров В.В., Копелев А.Б., Смирнов Д.В. Что такое ПИФАГОР?// Компьютерные учебные программы. 1999. - N 4 (19). - С.37-38.

104. Прохоров В.В., Копелев А.Б., Смирнов Д.В. ПИФАГОР: среда визульного программирования// Компьютерные учебные программы. 1999. - N 4 (19). - С.57-58.

105. Прохоров В.В., Смирнов Д.В., Копелев А.Б., Береснева Н.П., Кучина Е.Г1., Яковлев А.В. ПИФАГОР. Графическая среда программирования. Екатеринбург: УрО РАН. -1998. - 136 с.

106. Прохоров В.В., Смирнов Д.В. Модель оптимизации времени обменов в распределенных средах// Тезисы докладов молодежной конференции "Проблемы теоретической и прикладной математики". Екатеринбург: УрО РАН. 1998. С. 73-74.

107. Prokhorov V.V., Smirnov D.V. Software Cost Optimization Model Based on Decision Making// Proceedings of the Fourth Conference of the International Society for Decision Support Systems. Lausanne, Switzerland: Plewlett Packard. - 1997. - P.665-666.

108. Смирнов Д.В. Алгебра иерархических языков в компьютерных средах// Тезисы докладов молодежной конференции "Проблемы теоретической и прикладной математики". Екатеринбург: УрО РАН. - 1997. - С. 85-86.

109. Smirnov D.V. Expenditures Optimizations in Human- Computer Enironments// Proceedings of the 6th East-West International Conference on Human-Computer Interaction. -Moscow: ICSTI. 1996. - P. 316-319.

110. Смирнов Д.В. Оптимизация затрат в сложных компьютерных системах при нечетких условиях// 1 руды международного семинара "Мягкие вычисления". Казань: КГТУ. -1996.-С. 186-190.

111. Prokhorov V.V., Kopelev A.B., Mamin P.V., Smirnov D.V. Microcontext visual technology and PYTHAGORAS media// Proceedings of international conference "New technology in education". Troitsk: Fond Baitik. - 1996. - P. 188-191.

112. Смирнов Д.В. Оптимизация затрат на программирование в иерархических муль-тиязыковых средах// Тезисы докладов молодежной конференции "Проблемы теоретической и прикладной математики". Екатеринбург: УрО РАН. - 1996. - С. 60-61.

113. Prokhorov V.V., Smirnov D.V The PYTHAGORAS: visual media// Proceedings of international conference "Interactive systems: the problems of human-computer interaction". -Ulyanovsk. 1995. - P. 19-21.

114. Прохоров В.В., Береснева П.П., Копелев А.Б., Мамин П.В., Смирнов Д.В. О противоречиях между мощью языка и его простотой// Тезисы докладов молодежной конференции "Проблемы теоретической и прикладной математики". Екатеринбург: УрО РАН. -1995.-С. 53-55.

115. Prokhorov V.V., Smirnov D.V. The PYTHAGORAS media// Материалы выставки "Интеллектуальные информационные системы". Ульяновск. - 1995. С. 16.

116. Прохоров В.В., Копелев А.Б., Смирнов Д.В. Программный комплекс pi-лого: программирование в образах// Тезисы международной конференции "Применение новых технологий в образовании"// Троицк: "Байтик", 1993. С. 117-119.

117. Прохоров В.В., Копелев А.Б., Смирнов Д.В. О мультиязыковой pi-технологии в образовании: ПИФАГОР// Тезисы Всероссийской конференции "Информационные технологии в школах и вузах",- М., 1993. С. 74.

118. Прохоров В.В., Некрасов А.Н., Смирнов Д.В. Система визуального программирования на базе pi-схем// Тезисы молодежной конференции "Проблемы теоретической и прикладной математики". Екатеринбург: УрО РАН, 1993. С.52.

119. Кафедра хирургических болезней N2 Уральской государственной медицинской академии. Центр экспериментальной и клинической хирургии г. Екатеринбурга на базе ЦГКБ N11. АКТ ВНЕДРЕНИЯ

120. Данная система позволяет автоматизировать съем и анализ реоплетизмо-граммы, оценивать степень риска заболеваний на основе ее компьютерной обработки, вести базу данных но обследованным больным.

121. Применение системы CARDO позволило повысить эффективность диагностики заболеваний поджелудочной железы.

122. Лауреат Государственной премии СССР академик АПМ профессорj |.|В.А. Козлов•ff • h Ч>/ /у

123. РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯведущий) отделинформатизации101856, Москва, Центр, Чистопрудный Оульиар. б факс: (095) 924-69-89, телефон: (095) 923-73-19, телетайп: 114027 КОНОИД (095) 923-57 оЬ1. N МЯШ ОТ /У, св. 96на N 'п

124. Российская Академия наук Уральское отделение Институт математики и механики

125. После проведенной экспертизы Министерство образования .Российской Федерации разрешает к изданию с гриФом "Рекомендовано Отделом информатизации Министерства образования Российской Федерации" программный комплекс "ПиФагор". 1

126. Министерство образования Российской Федерации Средняя общеобразовательная школа "Творчество" г. Екатеринбург, ул. Пионеров, 3.1. Тел.:(3432) 4155771. АКТ О ВНЕДРЕНИИ

127. С 2001 года в учебном процессе средней общеобразовательной школы "Творчество'" применяется программный комплекс ПИФАГ ОР, разработанный в Институте математики и механики УрО РАН.

128. Комиссия в составе председателя, директора школы "Творчество" П.Г.Попова и члена, преподавателя Е.В.Кукушкиной признала применение программного комплекса ПИФАГОР успешным. Использование комплекса будет продолжаться и далее.'. . ' '' ' i ; 1

129. Член комиссии, преподаватель t L^-j^J^y Е.В.Кукушкина