Цена доставки диссертации от 500 рублей 

Поиск:

Каталог / ФИЗИКО-МАТЕМАТИЧЕСКИЕ НАУКИ / Математика

Исследование и разработка программного обеспечения задач планирования действий

Диссертация

Автор: Арчвадзе, Натела Нодариевна

Заглавие: Исследование и разработка программного обеспечения задач планирования действий

Справка об оригинале: Арчвадзе, Натела Нодариевна. Исследование и разработка программного обеспечения задач планирования действий : диссертация ... кандидата физико-математических наук : 01.01.10 Тбилиси, 1984 161 c. : 61 85-1/1468

Физическое описание: 161 стр.

Выходные данные: Тбилиси, 1984






Содержание:

ГЛАВА
IОБЗОР РАБОТ, ПОСВШЦЕННЫХ СИСТЕМАМ ПЛАНИРОВАНИЯ ДЕЙСТВИЕ!
IIЛогический подход
12Теоретико-графовый подход
13Пропедурный подход
14Логико-лингвистические модели
15Выводы
ГЛАВА 2ИСП0ЛЬ30ВАНИЕ СИСТШЫ ТЕШ10С ДШ РЕШЕНШ ЗАДАЧ ПЛАНИР0ВАНР1Я дайствий
21Система ТБИЛОС
2IIСтруктура системы
2,12Модельная база данных
213Логический процессор
214 Модификатор
22Представление семиотического языка
23Представление стратегии логического подхода
24Выводы
ГЛАВА 3СИСТЕМА Ш1АНИР0ВАНИЯ ДЕЙСТВИЙ СПДОТ
31Общая стратегия смешанного подхода
32Уровень стратегического планирования
321Представление знаний Формул:ировка задачи планирования действий
322Структура модели мира и предметной области
3,23Стратегия уровня стратегического планирования
33Уровень оперативного планирования
331Стратегия уровня оперативного планирования -
332Процедуры обобщения и расширения
34Уровень выполнения плана
341Представление плана
34,2Стратегия уровня выполнения плана ЗбВыводы
ГЛАВА 4РЕШЕНИЕ ЙАЛДЧ С ПОМОЩЬЮ СЦЦОТ
4,1Решение задач радиационной химии
42Автоматический синтез лисповских програшл
43Выводы

Введение:
Одним из основных направлений прогресса является автоматизация с помощью средств вычислительной техники процессов решения задач в сфере научно-технической деятельности человека:планирование поведения в сложных средах, проектирование и конструирование, синтез программ, доказательство теорем, иг?ыи другие задачи, которые принято считать интеллектуальными.Б нашей стране таким задачам придается важное, государственное значение. Об этом свидетельствует постановление ЦК КПСС и Совета Министров СССР "О мерах по ускорению научно-технического прогресса в народном хозяйстве", принятое в августе 1983 года, в котором "ЦК КПСС и Совет Министров СССР определили в качестве одного из главных направлений работы по ускорению научно-технического прогресса широкую автоматизацию технологических процессов на основе применения автоматизированных станков, машин и механизмов, унифицированных модулей оборудования, робототехнических комплексов и вычислительной техники" /34/.Основные направления развития вычислительной техники в автоматизации современных систем управления отразились в "Основных направлениях экономического и социального развития СССР на I98I-I95 годы и на период до 1990 года": "На основе использования достижений науки и техники: развивать производство и обеспечить широкое применение автоматических манипуляторов (промышленных роботов), встроенных систем автоматического управления с использованием микропроцессоров и микро-ЭШ, создавать автоматизированные цехи и заводы..." Из класса интеллектуальных задач можно выделить множество задач, называющихся задачами планирования действий. Решение их - 5 весьма актуально.Задачи планирования действий (ЗПД) определяются заданием; - модели исходной ситуации, описывающей исходную ситуацию среды; - модели целевой ситуации, описывающей желаемую ситуацию среды; - операторов-моделей возможных действий для воздействия на эту среду; Решение ЗПД состоит в поиске последовательностей операторов, преобразующих модель исходной ситуации в модель целевой ситуации, и моделировании выполнения этих последовательностей на ЭВМ. Под ситуацией понимается конкретное статическое состояние среды. Описание ситуации задается перечислением свойств, состояний и отношений между объектами среды.Среду будем называть сложной, если она характеризуется: - громоздкостью: среда включает много объектов, связи с которыми не полностью определены; - разнородностью: для среды характерно многообразие объектов и отношений; - динамичностью: в среде существуют факты и действия, явно зависящие от времени.Система, решающая ЗЦД, называется Системой планирования действий (СЦЦ), Таким образом, СПД на основе знаний, представляемых моделями исходных и целевых ситуаций и возможных операторов: - осуществляет механизм, обеспечивающий планирование последовательностей операторов, преобразующих модель исходной ситуации в модель целевой ситуации; - 6 - моделирует выполнение запланированных действий.К ЗЦЦ сводится большой класс задач робототехники, автоматизации научных исследований и проектирования, автоматический синтез программ. Большое народнохозяйственное значение имеет использование СЦЦ дош решения задач планирования действий роботов, задач радиапионной химии, в частности для прогнозирования восстановления-окисления ионов различных металлов. Перспективно применение СЦЦ для принятия многошаговых решений в АСУ и дяя решения задач, связанных с работами "... в области создания гибких автоматизированных производств и систем автоматизированного проектирования и их использования в народном хозяйстве" /34/.Цель работы состоит в разработке метода построения и реализации конкретной СЦЦ, названной СЦЦОТ (система планирования действий на основе ТБШ10С), которая должна быть универсальной (не должна зависеть от конкретных предметных областей), мобильной, легко представляемой на разных ЭВМ и решающей реальные ЗЦЦ в сложных средах. СЦЦОТ должна: - использовать для представления знаний систему, основанную на современных методах организации баз данных; - обеспечивать процесс поиска решений задач; - организовывать процедуры обобщения конкретных результатов решения задач для создания классов задач; - выполнить запланированные действия.Научная новизна проведенной работы состоит в том, что построена система планирования действий СЦЦОТ на базе подходов логических систем и логико-лингвистических моделей, которая решает задачи не только с помощью этих подходов, но и смешанным подходом; ее можно представить в следующем виде: модель пред- 7 метной области должна иметь вид, типичный для логико-лингвистических моделей. Если конкретная задача полностью решается по данной модели, т.е. является конкретизацией одного из классов решаемых задач, задачу полностью решает метод логико-лингвистических моделей. В случае возникновения непредвиденных ситуапий должна срабатывать стратегия поиска решений логических систем, на которую возлагается задача планирования достижения целевой ситуации.СДДОТ осуществляет перепланирование в случав невозможности выполнения запланированных действий при возникновении новых событий в среде в процессе моделирования выполнения планов.СПДОТ способна функционировать также вместе с лингвистическо-фреймной подсистемой диалоговой информационно-логической системы ТЕШ10С /35/, обеспечивающей возможность обращения к СПДОТ на естественном языке. Это дает возможность использовать диалоговый режим в описании моделей исходной и целевой ситуации и операторов, а также для уточнения некоторых решений, принимаемых составными частями СПДОТ. В СПДОТ применяется новый метод синтеза самоуправляющихся объектов МВД, называемый самосинтезом, который позволяет динамически использовать управляющие объекты и результаты обобщения.Практическая ценность полученных результатов заключается в создании СПДОТ, которая может быть применена для решения реальных ЗПД в сложных средах.Система планирования действий СПДОТ: - формирует модель предметной области в виде классов задач с соответствующими решениями; - осуществляет решение задач с помощью конкретизации плана в том случав, если существует класс, к которому относится пос- 8 тавленная задача, или дедуктивной стратегии, если такого класса не существует; - обобщает решенные задачи и соответствующие планы и пополняет ими модель предметной области; - реализует пропесс перепланирования в случав невозможности выполнения планов, На основе разработанной методики реализована СПДОТ для машин серии SG в операпионнои системе ОС, Все программы написаны на языке Лисп /20,22,43/, а некоторые методы представлены с помощью объектов Модельной базы данных системы ТЕИЛОС, СДЦОТ была использована для решения задач радиапионной химии, в частности задач прогнозирования окисления-восстановления ионов различных металлов. Она внедрена в Институте неорганической химии и электрохимии АН ГССР. Основные результаты работы докладывались на семинарах отдела программирования в Институте вычислительной математики АН ГССР, на втором, четвертом и шестом грузинских республиканских семинарах "Интерактивные системы" (Боржоми, 1980; Сухуми, 1982; Батуми, 1984), на Всесоюзных конференциях "Диалог Человек-ЭВМ" (Ленинград, 1982; п.Протвино Московской обл., 1983), на конференции "Семантические вопросы искусственного интеллекта" (Киев, 1982), на семинаре "Диалоговые и обучающие системы" (Ужгород, 1984), а также опубликованы в работах /1-5, 36/.СОДЕРЖАНИЙ РАБОТЫ. В главе I дается критический обзор имеющейся литературы по СЦЦ, выявляются общие принципы планирования, на основе представления знаний и поиска решения выделяются четыре подхода к построению СЦЦ (логический, теоретико-графовый, процедурный и логико-лингвистические модели), приводятся основные характеристики этих подходов, обосновывается - 9 подход, предпринятый в настоящей работе и формулируются требования, которым должна удовлетворять СЦЦОТ, реализованная на базе предложенного подхода.В главе 2 рассматривается система ТЕМОС, на основе которой построена СПДОТ, описываются структура системы, объекты Модельной базы данных (МВД), логический пропессор и модификатор, обосновывается возможность ее применения в качестве аппарата реализации СЦЦОТ, а также для представления операций семиотического языка, являющегося основой логико-лингвистических моделей, и дедуктивной стратегии логической системы. T^ai/^ s-.В главе 3 описываются смешанный подход планирования и принципы организации процессов решения на уровнях стратегического планирования, оперативного планирования и выполнения плана.Рассматриваются представления знаний в СЦЦОТ, формулировки ЗЦЦ, структура модели предметной области, дедуктивная стратегия поиска решения, процедуры обобщения, процедура расширения предметной области, представления планов в СЦЦОТ, процессы перепланирования и самосинтеза.В главе 4 показана возможность применения СЦЦОТ для решения прикладных ЗЦЦ: задач радиационной химии и автоматического синтеза лисповских функций.В заключении сформулированы выводы, полученные в результате выполнения работы.В приложении приведены программы процесса планирования, осуществленные в СЦЦОТ на языке программирования Лисп, для ЕС-ЭШ в операционной системе ОС, - 10