автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Семантическое программирование задач спектрального метода теории управления

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ АВИАЦИОННЫИ ИНСТИТУТ имени СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

на правах рукописи

ГАЛАНИНА ЕЛЕНА НИКОЛАЕВНА

УДК 65.015.13. .681.3

СЕМАНТИЧЕСКОЕ ПРОГРАММИРОВАНИЕ ЗАДАЧ СПЕКТРАЛЬНОГО МЕТОДА ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ

Специальность: 05.13.11 "Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов, систем и сетей"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата физикогматематических наук

Москва Издательство МАИ 1992

Работа выполнена в Московском ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационном институте имени Серго Орджоникидзе.

Научный руководитель : доктор технических наук, профессор В. В. Семенов.

Официальные оппоненты : доктор технических наук, профессор P.M. Юсупов, кандидат физико-математических наук, с.н.с. В.Б. Бритков

Ведущая организация '- Институт физики высоких энергий

Защита состоится ■^¿¿¿■^ 1992 г. в _ :ов на

заседании специализированного Совета К053.18.09 в Московском ордена Ленина и ордена Октябрьской революции авиационного института имени Серго Орджоникидзе

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МАИ.

Адрес института: 125871 Москва, ГСП, Волоколамское шоссе дом 4.

Автореферат разослан "_"_1992 г.

Ученый секретарь Совета, кандидат физико-математических наук, доцент

М.В. Ротанина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теш. Развитие научно-технического прогресса, компьютеризация всех . областей человеческой деятельности, постоянно ставят новые задачи во всех областях искусственного интеллекта, в том числе в вопросах представления и использования знаний. Один из подходов в представлении знаний в области теории автоматического управления - использование классификационных, директивных фреймов и фреймов - смысловых связок - оказался особенно удобным на практике, что показала эксплуатация уже созданных программных систем.

Однако развитие новой информационной технологии и человеко-машинных систем моделирования стимулируют поиск новых методов представления и использования знаний.

Диссертация посвящена актуальной проблеме поиска новых методов представления и использования знаний в теории автоматического управления. При этом для хранения знаний, представленных посредством классификационных, директивных фреймов и фреймов - смысловых связок, в качестве базовой используется реляционная модель данных, что дает возможность применить хорошо разработанный в настоящее время аппарат теории реляционных баз данных в теоретических исследованиях и практической реализации результатов.

Цель работы:

а) разработка компьютерной модели семантических сетей фреймовых структур предметной области (ПО) теории управления С ТУ) и ее применение для различных этапов технологического процесса решения задач пользователем систем автоматизированного проектирования ССАПР);

б) разработка алгоритмов формирования и модификации базы знаний системы в интерактивном режиме;

в) исследование и реализация полученных теоретических результатов посредством создания генератора семантических сетей фреймовых структур предметной области теории управления.

г) создание программного комплекса, позволяющего реализовать семантическое программирование задач спектрального

метода теории управления на этапе алгоритмизации.

Научная новизна. В результате проведенных исследований:

а) разработана концептуальная схема предметной области фреймовой структуры спектрального метода теории управления;

б) доказано, что разработанная схема реляционной базы данных для представления семантических моделей предметной области в ЭВМ является целостной и непротиворечивой;

в) предложена новая методика интерактивного формирования и модификации семантических моделей предметной области в ЭВМ;

г) разработана система генерации семантических сетей, строящая семантические сети этапов решения задач пользователем САПР: этапа постановки задачи, этапа алгоритмизации, этапа программирования на ЭВМ; ч

д) система генерации семантических сетей применена для предметной области теории управления, в результате чего создана интерактивная система, позволяющая посредством семантического программирования решать широкий круг задач теории управления с использованием пакета прикладных программ СППП) спектрального метода.

Практическая значимость полученных результатов состоит в:

а) возможности создания баз знаний СБЗ) в интерактивном режиме для широкого класса предметных областей без изменения управляющих и обрабатывающих программ;

4 б) возможности решения задач управления спектральным методом без дополнительного программирования;

в) том, что созданной системой может пользоваться специалист в конкретной предметной области, не знакомый с программированием.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции "Микропроцессорные системы автоматизации технологических процессов" (Новосибирск, 1987 г. , на Третьей Всесоюзной школе "Прикладные проблемы управления макросистемами" САпатиты, 1989 г.), на Всесоюзной4школе-семинаре "Математическое и программное обеспечение интеллектуальных систем" (Москва, 1990 г.).

Публикации. Основные результаты диссертации опубликованы в 6 печатных работах.

Структура работы. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, заключения и приложения. Список литературы содержит 89 наименований. Без учета приложения работа содержит 131 страницу печатного текста, 10 рисунков.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы и формулируются ее цели и задачи.

В первой главе проведен концептуальный анализ и построение схемы семантической модели предметной области. Рассмотрены задачи семантического программирования. Описаны этапы технологического процесса решения задач пользователем системы автоматизированного проектирования. Указано, что семантическое программирование выступает в двух формах: системного аналитика, формирующего семантические модели предметной области в ЭВМ, и пользователя систем автоматизированного проектирования, реализующего технологический процесс расчета систем управления. Рассмотрен формальный аппарат семантического программирования для внешнего представления модели предметной области. Рассмотрена реляционная модель данных с точки зрения представления семантической модели фреймовых структур в ЭВМ. Сформулированы требования к системе генерации семантических сетей, которая должна обеспечить решение следующих двух основных задач:

1. В интерактивном режиме предоставить системному аналитику возможности формирования и редактирования (просмотра, удаления.и дополнения) в ЭВМ базы знаний, представленной в виде семантических сетей фреймовой структуры.

2. В результате работы системного аналитика в системе СГСС обеспечить формирование Интерактивной Системы СИКС) решения прикладных задач, использующей сформированную в ЭВМ системным аналитиком базу знаний. Суть работы системы ИКС заключается в автоматическом составлении программ из набора программных модулей, относящихся к ППП той или иной предметной области, по математической постановке задачи или по вводимым в систему расчетным формулам.

При построении семантической модели ПО используются результаты теории реляционных баз данных (теория нормализации), строятся диаграммы Чена, затем строится внутреннее представление семантической модели. Одним из наиболее важных результатов является привязка семантической сети ПО к сети элементарных алгоритмов, что позволяет создать компьютерную систему, описанную в четвертой и пятой главах.

Вторая глава посвящена вопросам нормализации схемы базы данных СБД), моделирующей семантическую сеть. Разбираются аномалии, которые могут возникнуть при изменении состояния базы данных и определяются пути их устранения посредством нормализации схемы. Приведено доказательство того, что схема базы данных, введенная в гл. 1, находится в третьей нормальной форме, что обеспечивает целостность и непротиворечивость информации, содержащейся в базе данных.

При проектировании схемы реляционной базы данных возникает задача выбора ее схемы. При этом центральное место отводится идее зависимости данных. При работе с базой данных могут возникать аномалии избыточности, потенциальной противоречивости, включения и удаления.

Главной целью приведения схемы базы данных в нормальную форму является устранение приведенных аномалий. Для этого схема базы данных должна находиться в третьей нормальной форме относительно множества функциональных зависимостей. Рассматривается схема базы данных ,1?г ,(?з ,1?о ,5?в >,

состоящая из следующих отношений: ^ФРЕЙМЫ (НОМЕР_ФРЕИМА, ИМЯ_ФРЕИМА) К,=СЕТЬ_ФРЕИМОВ СНОМЕР_КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ_ВЕРШИНЫ, НОМЕР_ПРЕДИКАТНОЙ_ВЕРШШЫ ) =ФРЕИМ_ФРАЗЫ (ФРЕЙМ , ФРЕЙМ.,,. .. ФРЕИМп) И*=ФРЕИМ_БЛОКИ СН0МЕР_БЛ0КА,- ФРЕЙМ , ФРЕЙМ.,,... ФРЕИМт) ^=ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ_АЛГОРИТМЫ (ИМЯ, УСЛОВНОЕ ОБОЗНАЧЕНИЕ, ВХОДНАЯПЕРЕМЕННАЯ..... ВХОДНАЯ ПЕРЕМЕННАЯп,

ВЫХОДНАЯ_ПЕРЕМЕННАЯ ..... ВЫХОДНАЯ_ПЕРЕМЕННАЯп)

^ПЕРЕМЕННЫЕ (НОМЕР, ИМЯ, ТИП)

Для каждого отношения объявлено множество функциональных

зависимостей:

Р1 = {НОМЕР_ФРЕИМА—> ИМЯ_ФРЕЙМА,ИМЯ_ФРЕЙМА—> НОМЕР_ФРЕЙМА)

{ {НОМЕР_КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ_ВЕРШИНЫ,НОМЕР_ПРЕДИКАТНОЙ_ВЕРШИНЫ}

—> {НОМЕР_КОНЦЕПТУАЛЬНОЙ_ВЕРШИНЫ,

НОМЕР_ПРЕДИКАТНОЙ_«ЕРШИНЫ> >

Рз=<{ФРЕИМ1.....ФРЕИМп >—> ЙМЯ_ЭЛЕМЕНТАРН0Г0_АЯГ0РЙТМА)

Р* ={Н0МЕР_БЛ0КА—> {ФРЕЙМ (.....ФРЕЙМ т>,

{ФРЕЙМ (.....ФРЕЙМ т>—>НОМЕР_БЛОКА>

Ро ={ИМЯ_—>УСЛ_0Б03Н, УСЛ_0Б03Н—>ИМЯ_АЛГ,

° ИМЯ_АЛГ —>{ВХ_ПЕР1.....ВХ_ПЕРп,ВЫХ_ПЕР1.....ВЫХ_ПЕРт»

Р = {НОМЕР—->ИМЯ, ИМЯ—>ТИП, ИМЯ—>{НОМЕР, ТИП» в

Доказывается, что схема базы данных Я находится в третьей нормальной форме относительно множества функциональных зависимостей Р, где

Р = Р и Г и Г и Р и Г и Г .

12 3 4 9 9

Для этого необходимо доказать, что каждое отношение ^е Л ,1=1,6

находится в ЗНФ относительно Р , так как из теорииреляционных

баз данных следует, что схема базы данных {^находится в третьей

нормальной форме (ЗНФ) относительномножества функциональных

зависимостей Р, если каждая схемаотношения И в Я находится в ЗНФ

относительно Р. В качестве примера ниже приводится

соответствующее доказательство для отношения Рв.

Теорема 7. Схема отношения Б = ПЕРЕМЕННЫЕ находится в третьей

нормальной форме относительно множества функциональных

зависимостей Р .

в

Доказательство. Рассмотрим охему отношения ПЕРЕМЕННЫЕ. Данная схема состоит из следующих атрибутов: ИМЯ, НОМЕР, ТИП. Утверждение 8. Схема отношения ПЕРЕМЕННЫЕ находится в первой нормальной форме.

Доказательство. Рассмотрим атрибуты схемы отношения ПЕРЕМЕННЫЕ. Атрибут ИМЯ. Возможными значениями атрибута ИМЯ (скзтСИМЮ) являются символьные значения, обозначающие имена переменных. Имя переменной может состоять из нескольких слов, то есть оно является множеством простых значений, но в приложении имя переменной не используется по частям, и, следовательно, значения домена атрибута ИМЯ являются атомарными. Атомарность атрибутов НОМЕР и ТИП доказываются аналогично.

Таким образом, значения в домене каждого атрибута отношения ПЕРЕМЕННЫЕ атомарны. Следовательно, схема отношения ПЕРЕМЕННЫЕ находится в первой нормальной форме. Утверждение 8 доказано. Утверждение 9. Атрибут НОМЕР и атрибут ИМЯ являются ключами отношения ПЕРЕМЕННЫЕ. Доказательство.

Дано: НОМЕР —> ИМЯ, ИМЯ —> (НОМЕР, ТИГО

Требуется доказать:

НОМЕР —> (ИМЯ, НОМЕР, ТИП) € Г

ИМЯ —> {ИМЯ, НОМЕР, ТИГО еГ '

в

Доказательство.

1. НОМЕР —> НОМЕР, ИМЯ —> ИМЯ (по рефлексивности).

2. НОМЕР—> ИМЯ и ИМЯ —> (НОМЕР, ТИП) влечет за собой НОМЕР —> (НОМЕР, ТИП) (по транзитивности).

3. НОМЕР —> ИМЯ и НОМЕР —> (НОМЕР, ТИП) влечет за собой НОМЕР —> (ИМЯ, НОМЕР, ТИП) (по аддитивности).

4. ИМЯ —> (НОМЕР, ТИП) и ИМЯ —> ИМЯ влечет за собой ИМЯ

—> (ИМЯ, НОМЕР, ТИГО (по аддитивности).

Следовательно: НОМЕР —> (ИМЯ, НОМЕР, ТИП) 6 ^

. в

ИМЯ —> (ИМЯ, НОМЕР, ТИП) 6 г Утверждение 9 доказано.

Для данной схемы отношения атрибуты НОМЕР и ИМЯ являются первичными, так как они содержатся в ключах отношения, а атрибут ТИП непервичным. Для схемы отношения ПЕРЕМЕННЫЕ с атрибутами НОМЕР, ИМЯ, ТИП и множества функциональных зависимостей Рв, атрибут ТИП не является транзитивно зависимым от:

1. Ключа отношения ПЕРЕМЕННЫЕ НОМЕР, так как не существует подмножества У £ ПЕРЕМЕННЫЕ, такого что НОМЕР —> У, У -/->НОМЕР, У —> ТИП.

2. Ключа отношения ПЕРЕМЕННЫЕ ИМЯ, так как не существует подмножества У с ПЕРЕМЕННЫЕ, такого что ИМЯ —> У, У -/-> ИМЯ, У —> ТИП.

Следовательно, схема отношения ПЕРЕМЕННЫЕ находится в третьей нормальной форме относительно множества функциональных зависимостей Г .

В третьей главе рассмотрены принципы интерактивной обработки информации в семантических сетях, принципы построения

генератора семантических сетей, а также описан интерфейс пользователя с разработанным программным обеспечением.

Создание базы знаний ПО разделяется на последовательные стадии генерации семантической сети ПО, генерации семантической сети фреймов - фраз и элементарных алгоритмов и генерации семантической.сети элементарных алгоритмов и их данных.

Генерация семантической сети Щ. На этой стадии генерации системный аналитик в режиме диалога вводит в базу знаний системы классификационные, директивные фреймы и фреймы - смысловые связки, описывающие его предметную область. Таким образом, в базу знаний системы вводится семантическая сеть предметной области, которая моделируется в ЭВМ текущими сотояниями отношений ФРЕЙМЫ и СЕТЬ_ФРЕИМОВ схемы базы данных Р. Формирование семантической сети ПО происходит в интерактивном режиме, системному аналитику предоставлены следующие возможности:

1. добавлять новое возможное значение имени фрейма;

2. переходить к одному из возможных значений имени фрейма;

3. возвращаться на несколько шагов назад по семантической

сети;

4. искать имя фрейма по ключевым символам;

5. изменять имя фрейма;

6. удалять имя фрейма;

Уникальный номер присваивается имени фрейма автоматически.

Генерация семантической сети фреймов - фраз и элементарных алгоритмов. На этой стадии генерации формируется внутреннее представление фреймов - фраз и элементарных алгоритмов. Эта процедура основана на использовании результатов работы системы СГСС первой стадии генерации. Используя семантическую сеть ПО, представленную в ЭВМ в виде текущих значений отношений ФРЕЙМЫ и СЕТЬ_ФРЕИМОВ, системный аналитик выделяет фрейм - фразы на семантической сети ПО, " последовательно разрешая классификационные, директивные фреймы и фреймы - смысловые связки.

Разработан алгоритм полуавтоматического формирования фреймов - фраз, который заключается в следующем: если решением предшествующего классификационного фрейма является входной

аргумент фрейма - смысловой связки, то системному аналитику будет необходимо разрешить все фреймы, на которые указывают выходные аргументы данного фрейма - смысловой связки. Обработка подобной ситуации происходит автоматически и не зависит от действий системного аналитика. Фрейм - фраза считается сформированной, если текущий фрейм не имеет ни одного возможного значения имени, то есть является тупиковой вершиной. При этом пользователю высвечивается текст фрейм - фразы. Системный аналитик может принять решение о записи данной фразы в базу знаний системы. Одновременно у системного аналитика запрашивается имя элементарного алгоритма, соответствующее выделенной фрейм - фразе. Следовательно, на второй стадии работы системы СГСС осуществляется обработка накопленных ранее знаний. В результате запомненная ранее совокупность фактов становится системой знаний в виде семантической сети фреймов - фраз и имен элементарных алгоритмов.

Генерация семантической сети элементарных алгоритмов и их данных. На этой стадии используются семантическая сеть ПО и семантическая сеть фреймов - фраз и имен элементарных алгоритмов, представленные в виде текущих значений отношений ФРЕЙМЫ, СЕТЬ_ФРЕИМОВ, ФРЕИМ_БЛОКИ и ФРЕИМ_ФРАЗЫ. Для моделирования семантической сети элементарных алгоритмов и их данных предназначены отношение ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ_АЛГОРИТМЫ (ИМЯ, УСЛ0ВН0Е_0Б03НАЧЕНИЕ, ВХОДНЫЕ_ПЕРЕМЕННЫЕ, ВЫХОДНЫЕ_ПЕРЕМЕННЫЕ) и отношение ПЕРЕМЕННЫЕ (НОМЕР, ИМЯ, ТИП). Для каждого элементарного алгоритма системный аналитик, последовательно отвечая на вопросы системы, описывает входные и выходные переменные. Чтобы описать переменную, системный аналитик должен определить название и тип переменной (целая, вещественная, матрица, формула расчета).

Уникальный номер присваивается переменной автоматически управляющей программой. Вся эта информация помещается в отношение ПЕРЕМЕННЫЕ.

Формальным представлением сети элементарных алгоритмов и их переменных является двудольный ориентированный граф: 6 = СХ,Р,А ,А 5, где X - множество вершин - переменных сети, Р - множество вершин - элементарных алгоритмов, А< - множество

дуг вида Сх;,р^) таких, что х;е X, р^е Р, а А^- множество дуг вида (р^ ,х;).

Заметим, что на граф С не накладывается обычного в таких случаях ограничения, что каждая переменная Х;€ X имеет не более одной входящей дуги Ст. е. рассчитывается единственным способом). Напротив, любая переменная может быть вычислена произвольным числом способов, что существенно расширяет возможности пользователя при работе с системой.

В результате выполнения трех последовательных стадий генерации в ЭВМ введены семантические модели реальной предметной области, необходимые для реализации этапов технологического процесса расчета систем управления. Вся информация о предметной области исследования представлена в системе при помощи текущих состояний отношений. При этом разработанная схема базы данных является моделью абстрактной предметной области, а кортежи отношений схемы базы данных моделируют в ЭВМ базу знаний реальной предметной области: они формируются автоматически посредством программного обеспечения и диалога с системным аналитиком. Системный аналитик имеет возможность изменять базу знаний системы в интерактивном режиме, а именно: удалять, добавлять, изменять имена фреймов, удалять фрейм - фразы и создавать новые фрейм - фразы.

Разработка принципов функционирования системы СГСС и ее программная реализация решают задачу создания и развития средств системного аналитика и конечного пользователя на этапах алгоритмизации и программирования. Выходом работы системного аналитика в системе СГСС является Интерактивная Система расчета задач реальной предметной области - ИКС. После работы системного аналитика в системе СГСС в ЭВМ сформирована база знаний реальной предметной области. База знаний представлена в ЭВМ текущими значениями отношений схемы базы данных Р. Таким образом, задачи спектрального метода предметной области теории управления могут рассчитываться при помощи интерактивной системы ИКС.

Любая система ИКС расчета задач реальной предметной области является открытой, т. е. она может получать новую информацию из внешней среды и, таким образом, изменять состояние своей базы

знаний. Поэтому система СГСС может рассматриваться как составная часть системы ИКС, позволяющая системному аналитику или конечному пользователю изменять текущее состояние базы знаний ПО в ЭВМ. Таким образом, пользователь при работе в системе ИКС получает доступ не только к средствам конечного пользователя, но и к средствам системного аналитика.

Четвертая глава содержит описание программной реализации системы генерации семантических сетей и построенной с ее помощью интерактивной системы, ориентированной на работу с предметной областью расчета систем автоматического управления спектральным методом. Рассмотрена общая архитектура системы, программная реализация обработки информации в семантических сетях, процедура определения имени алгоритма. Подробно рассмотрены операции над матрицами и элементарными алгоритмами, поскольку они очень важны при использовании пакета прикладных программ спектрального метода. Описана процедура построения вычислительной схемы решения задачи, а также специфика применения реляционной СУБД КАРС.

В пятой главе описаны этапы формирования базы знаний предметной области решения задач теории управления спектральным методом посредством системы генерации семантических сетей. Приведены расчеты САУ спектральным методом в системе ИКС-АЛГОРТИМ: расчет системы управления самонаводящейся ракеты и расчет бокового канала управления мягкой посадкой на Луну.

Расчет систем управления спектральным методом в системе ИКС-Алгоритм сводится к директивному вводу символьных выражений, являющихся обычными при расчете систем управления спектральным методом. При этом от пользователя не требуется знаний языков программирования и операционной системы. Работа пользователя в системе ИКС-АЛГОРИТМ демонстрируется на примере расчета системы управления самонаводящейся ракеты. Рассматриваемая система является линенйной, непрерывной, нестационарной, с детерминированными и сосредоточенными параметрами. Расчетная схема системы приведена на рис. 1. Корреляционная функция внешнего воздействия, эквивалентного маневру цели и начальной

ошибке прицеливания имеет вид: _

И (т ,т )=а?.т .т +лвг.УСт ).УСт )

д 1 ' г 'Ч «го I г

Помеха п(б) является стационарным белым шумом с уровнем спектральной плотности Б =4-1СГ'рад 2/сек г.

Рис I. Расчетная схема системы управления самонаводящейся ракеты.

Расчет описанной выше системы самонаведения в системе ИКС-АЛГОРИТМ сводится к вводу формул в директивном режиме на ограниченном профессиональном языке. У1=ДНПФ_УЗ_БЛ * ДНПФ_ИЗ_БЛ »21=ДНПФ_УЗ_БЛ У2=М21*ДНПФ_ИЗ_БЛ*ДНПФ_УЗ_БЛ УГЗ=ДНПФ_АЭ_БЛ У4=ДНПФ_УЗ_БЛ М5=ДНПФ_ДЗ_БЛ*ДНПФ_АЗ_БЛ Ш4=т*чг*№*т*т

УС44=СЕД_МАТ+У44)**С-1)Ш Ш44=-С ЕД_МАТ+\М4) **( -1) *Ш4 >/С1=та4*НСХ_АФ_БЛ даС1=0НФ_БЛ \Ю2=У/С44*НСХ_АФ_БЛ №62=0НФ_БЛ

та=Ш44*НСП_АФ_БЛ*УГС;44**( Т) ШЗ=ДИС_НС

та=Ш4*Ш1_АФ_БЛ*ТРС Ш4) WDN=ДИC_HC

где ДНПФ_АЗ_БЛ, ДНПФ_УЗ_БЛ, ДНПФ_ИЗ_БЛ - обозначения элементарных алгоритмов пакета прикладных программ спектрального метода, введенные системным аналитиком при формировании базы знаний системы ИКС-АЛГОРИТМ. Условное обозначение ДНПФ_АЗ_БЛ означает, что будет вызван элементарный алгоритм, рассчитывающий

двумерную нестационарную передаточную функцию апериодического звена, в качестве ортономированного базиса расчета будут выбраны полиномы Лежандра. Входные данные, необходимые для этого расчета, будут определены автоматически по семантической сети элементарных алгоритмов и их данных. После расчета всех операндов, входящих в правую часть введенного символьного выражения, над ними могут быть произведены все действия, допустимые при операциях над матрицами. Результат будет помещен в файл, имя которого определяется операндом, стоящим в левой части введенной формулы. Условные обозначения элементарных алгоритмов вводятся системным аналитиком при ■'• формировании семантической сети элементарных алгоритмов и их данных и могут быть изменены.

Таким образом, в системе ИКС-АЛГОРИТМ осуществлено семантическое программирование задач спектрального метода теории управления.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

Основной итог диссертации:

Проведено исследование реляционных принципов организации данных для формирования семантических моделей ПО в ЭВМ, для создания интеллектуальной поддержки расчета СУ на этапе алгоритмизации, а также для реализации семантического программирования задач спектрального метода теории управления.

Результаты диссертации заключаются в следующем:

1. Разработана концептуальная схема семантических моделей предметной области фреймовой структуры.

2. Для внутреннего представления семантических моделей предметной области фреймовой структуры в ЭВМ разработана схема реляционной базы данных.

3. На основе теории реляционных баз данных доказано,что разработанная схема реляционной базы данных, моделирующая предметную область фреймовой структуры в ЭВМ, является непротиворечивой.

4. Разработаны принципы интерактивного формирования и модификации семантических сетей предметной области фреймовой

структуры в ЭВМ. На основе полученных теоретических результатов разработаны и программно реализованы система генерации семантических сетей ССГСС) и система ИКС-АЛГОРИТМ.

5. Система СГСС применена для создания в ЭВМ базы знаний ПО теории управления пакета спектрального метода. Система ИКС-АЛГОРТИМ позволила реализовать семантическое программирование задач спектрального метода теории управления на этапе алгоритмизации.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Галанина E.H. Интерактивное формирование баз знаний для САПР систем управления сложными объектами.// Прикладные проблемы управления макросистемами. М., ВНИИСИ, 1989, - С. 240.

2. Галанина Е. Н. Создание баз знаний САПР на основе реляционных баз данных. // Распределенные информационно-управляющие системы. Саратов: Сарат. ун-т, 1988, - С. 94.

3. Галанина Е. Н. Применение методов семантического программирования для алгоритмизации проектирования систем управления.// Тезисы Всесоюзной научно-технической конференции "Микропроцессорные системы автоматизации технологических процессов." - Новосибирск, 1987, - С.32.

4. Галанина Е.Н. Реляционная модель данных - средство представления фреймов в ЭВМ. // Сб. "Исследования по прикладной математике и физике." -М. , 1990, Деп. в ВИНИТИ N2665-B90 от 16.05.90, - С. 21 - 26.

5. Галанина Е. Н. Реляционная модель данных как средство представления семантических сетей в ЭВМ. // Тезисы научн. конф. "Математическое и программное обеспечение интеллектуальных систем. "-М. , 1990 г, Ярополец, МАИ. С. 41-42.

6. Галанина Е. Н. Использование реляционной СУБД при созданиии проблемно-ориентированных баз знаний. // В сб. : Программирование и практика применения ПЭВМ. М. , МДНТП им. Дзержинского, 1991, - С. 128 - 132.