Номера журнала "Новости ИИ"за 2005 год
"Новости Искусственного Интеллекта", №4, 2005
Тема номера: Интеллектуальные системы
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ
Виньков М. М., Фоминых И.Б. Немонотонные рассуждения в динамических интеллектуальных системах
НЕЧЕТКИЕ МОДЕЛИ
Целых А.А. Методы поиска нечетких ассоциативных правил на основе нечетких ультраграфов
ЭВОЛЮЦИОННАЯ АДАПТАЦИЯ
Лебедев Б.К., Лебедев О.Б. Методы построения эффективных процедур эволюционной адаптации
Гладков Л.А. Нечеткие генетические алгоритмы
Родзин С.И. Мягкие параллельные вычисления
БИОНИЧЕСКИЙ ПОИСК
Курейчик В.В. Стратегия бионического поиска при размещении элементов схем ЭВА
Курейчик В.М. Квантовый алгоритм определения гамильтонова цикла
ГЛОБАЛЬНОЕ ИНФОРМАЦИОННОЕ ОБЩЕСТВО
Штрик А.А Глобальная электронная готовность стран мира
ХРОНИКА
В.А.Литвиненко XX Международная конференция "Интеллектуальные САПР - 2005"
CAD-2005 и Международная конференция "Интеллектуальные системы"
AIS'05
"Новости Искусственного Интеллекта", №3, 2005
Тема номера: Системы управления знаниями и онтологический инжиниринг
Научный обзор
Г.В.Рыбина, В.В.Смирнов Верификация баз знаний в интегрированных экспертных системах
Системы управления знаниями и онтологический инжиниринг
Ю.Ф.Тельнов Стратегические и тактические процессы системы управления знаниями обучающейся организации
Т.А.Гаврилова Об одном подходе к онтологическому инжинирингу
В.П.Малиновский Использование онтологического подхода при моделировании жизненного цикла знаний в системе корпоративной памяти организации
Интеллектуальные системы поддержки принятия решений и планирования
Н.Г.Ярушкина, И.В.Семушкин, А.А.Стецко Компонентно-орентированная INTERNET интегрированная среда для экспертизы эффективности деятельности крупных предприятий
В.М.Трембач Компьютерные методы представления иформирования знаний для синтеза планов решений
Е.Ю.Головина Методы планирования объемов потребления тепловой энергии в объектах образовательной отрасли
Инструментальные средства интеллектуальных систем
Г.В.Рыбина Автоматизированное рабочее место для построения интегрированных экспертных систем: комплекс АТ-ТЕХНОЛОГИЯ
ХРОНИКА
Наши потери
Ю.Ф.Тельнов Итоги Международной научно-практической конференции "Реинжиниринг бизнес-процессов на основе современных информационных технологий. Системы управления знаниями"
В мире искусственного интеллекта
"Новости Искусственного Интеллекта", №2, 2005
Тема номера: Интеллектуальные медицинские системы
Б.А. Кобринский Ретроспективный анализ медицинских экспертных систем
М.А.Шифрин О простом и сложном в информатике
В.П. Карп Метод направленного обучения в системах поддержки врачебных решений
И.П.Лукашевич Проблемы информационного взаимодействия в медицине
Д.С. Чернавский, И.В. Родштат, В.П. Карп Искусственные нейросети и концепция аутодиагностической системы человека
А.В. Воинов Интеграция онтологий и извлечение холистических знаний
В мире искусственного интеллекта
5-я Международная научная конференция "Интеллектуальный анализ информации ИАИ-2005"
"Новости Искусственного Интеллекта", №1, 2005
Тема номера: Моделирование сложных систем
В.А.Райхлин Методология конструктивного моделирования систем
Г.В.Ройзензон Способы снижения размерности признакового пространства для описания сложных систем в задачах принятия решений
Г.Ф.Филаретов, Д.С.Лебедев Задача уменьшения размерности пространства исходных данных при прогнозировании характера течения острого панкреатита
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИИ
А.Е.Янковская, А.И.Гедике Интеллектуальный анализ информации на базе инструментального средства ИМСЛОГ
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ
Е.Ю.Головина Логико-семиотический подход к проектированию интеллектуальной системы поддержки принятия решений по теплосбережению
ОБУЧАЮЩИЕ СИСТЕМЫ
С.Г.Саркисян, А.С.Овакимян, С.В.Бархударян Генетические алгоритмы в интерактивных обучающих системах
ХРОНИКА
А.П.Еремеев К 75-летию МЭИ. Становление и развитие идей искусственного интеллекта в научной школе Московского энергетического института (технического университета)
Б.В.Палюх Девятая Национальная конференция по искусственному интеллекту
В.Б.Тарасов Третий Международный научно-практический семинар "Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте".
Премии Российской ассоциации искусственного интеллекта 2004 года
Технический комитет по стандартизации Госстандарта и Минобразования России "Информационно-коммуникационные технологии в образовании"
В мире искусственного интеллекта
ЮБИЛЕИ
В.Н.Вагин
Э.В.Попов
В.Б.Тарасов
Новости искусственного интеллекта, 2005, №2
Интеллектуальные медицинские системы
К 50-летию медицинской кибернетики и информатики в России
Б.А. Кобринский
Слово редактора
В 1955 г. Николаем Михайловичем Амосовым (Киев) и Михаилом Лазаревичем Быховским (Москва) были опубликованы первые работы, посвященные применению кибернетических подходов в медицине. Тем самым было положено начало новому научному направлению, которое впоследствии получило название медицинская кибернетика, а затем медицинская информатика, хотя по прежнему включало и проблемы кибернетики. С конца 70-х – начала 80-х годов 20 века ведут свой отсчет работы в области извлечения медицинских знаний и построения экспертных систем (ЭС).
Двигаясь вперед, используя новые методы и подходы, мы нередко забываем о крупицах ценного опыта, найденных в процессе многолетней кропотливой работы по построению медицинских экспертных систем. Говоря об уроках прошлого, обычно имеют в виду их негативную составляющую. И действительно можно вспомнить неудачи отдельных разработок и относительно невысокий процент их применения в клинической практике, что определялось рядом причин, в том числе и независящих от эффективности или неэффективности диагностики. Но были в прошлом и интересные находки.
В статьях, публикуемых в этом номере журнала, акцент сделан на положительном опыте. Некоторые забытые или неизвестные молодым исследователям медицинские ЭС содержали решения, имеющие принципиальное значение для пользователей, в частности в психологическом плане, хотя иногда казались в то время разработчикам мало значимыми. Исходя из этого, представляется интересным и целесообразным проанализировать в ретроспективе находки прошлого при создании систем поддержки принятия решений на основе анализа структуры данных и знаний экспертов, а также представить современные поиски, учитывающие предшествующий опыт и вновь сформировавшиеся представления в области теории и практики искусственного интеллекта.
В обзорной статье д.м.н., проф., руководителя Медицинского центра новых информационных технологий МНИИ педиатрии и детской хирургии Росздрава Б.А. Кобринского рассмотрены ряд созданных в разное время интеллектуальных медицинских систем, отдельные решения в которых представляют интерес в настоящее время. Это касается возможности учета при диагностике особенностей проявлений болезни у конкретных пациентов и предоставления врачам возможности влияния на формирование диагностического ряда путем уточнения дифференциального значения признаков у конкретного объекта (больного), что носило одновременно и психологический характер соучастия в принятии решения. В перспективе может иметь большое значение реализация механизма интуитивных представлений врачей в базах знаний, первые шаги в направлении построения которого изложены на примерах отдельных реализованных в разное время ЭС.
В статье к.ф.-м.н., руководителя медико-математической лаборатории НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н. Бурденко РАМН М.А. Шифрина рассматривается применение в современных задачах медицинской информатики идей И.М.Гельфанда об использовании разных языков описания в соответствии с конкретными задачами и материалом исследования. В соответствии с этим рассматриваются различные аспекты проблемы формализации, что вполне оправдано как в контексте данной публикации, так и с общих позиций. Однако формализация данных в каждом конкретном случае обусловлена не только поставленной целью, как пишет автор, но определяется еще и принятыми в исследуемой области знания подходами к диагностике, критериями оценки диагностической роли признаков. Понятие же универсальной формализации неадекватно не только в отношении живых систем, на что справедливо указано в статье, но и по отношению к ряду естественных (геология, астрономия и др.) и гуманитарных (филология и т.д.) наук. Несомненный интерес вызывает раздел, посвященный информационной среде человеческой деятельности и роли в ней информационного агента. И в данной статье обращено внимание на важность и умение извлечь знания, являющиеся результатом личного опыта эксперта, и представить результат решения экспертной системы в понятной для врача-пользователя форме. И так же, как достигается упорядочение знаний и данных при создании интеллектуальных систем, предлагается внести порядок в многообразие информации, обеспечивающей функционирование электронных историй болезни, что перебрасывает мостик от систем поддержки принятия решений к информационным системам.
Статья д.т.н., проф. кафедры информационных систем Московского института радиотехники, электроники, автоматики (технического университета) В.П. Карп посвящена применению метода “направленного обучения”, разработанного в 70-х годах 20 века. Несомненный интерес в данной работе представляет учет закономерностей, характерных не только для каждого из различаемых классов, но и индивидуальных особенностей объектов этих классов, что позволяет учитывать довольно широко представленную в медицине гетерогенность клинических проявлений заболеваний (на что обращено внимание и в статье Б.А. Кобринского, где рассмотрены другие подходы к решению этой проблемы). Исходя из этого, изложена модифицированная схема перебора конъюнкций (позволяющая учитывать как описания конкретного объекта, так и корреляционные зависимости признаков) для нахождения решающих правил классификации сложноорганизованных объектов, являющаяся развитием более ранних работ в этом направлении. На ряде примеров показано, что метод направленного обучения, в сравнении с универсальным обучением, позволяет повысить эффективность диагностики.
Статья д.ф.-м.н., в.н.с. лаборатории биоинформатики Института проблем передачи информации РАН И.П.Лукашевич посвящена структурной организации информации, заключающейся в выделении минимального числа блоков, представляющих собой минимизированные комплексы формализованных ключевых вопросов, знание которых достаточно для принятия решения. Предложенный метод ориентирован на естественный для специалистов язык представления информации и во многих случаях дает возможность в работе с экспертами вербализовать интуитивные профессиональные знания (еще один подход к этому не простому, но давно всех интересующему вопросу отражения интуиции эксперта в системе знаний ЭС). Несомненный интерес представляют и примеры решений конкретных задач в такой сложной области, как нарушение высших корковых функций и применение указанного подхода при построении не только диагностических, но и обучающих систем.
Статья д.ф.-м.н., проф., рук. сектора теоретической биофизики Физического института им. П.Н. Лебедева РАН Д.С. Чернавского, д.м.н., в.н.с. Института радиоэлектроники РАН И.В. Родштата и д.т.н., проф. кафедры информационных систем Московского института радиотехники, электроники, автоматики (технического университета) В.П. Карп – своего рода взгляд в будущее. В ней выдвинута оригинальная гипотеза о существовании в организме двух систем гомеостатики (этот термин представляется терминологически более правильным в данном случае, чем использованное авторами традиционное для медицины понятие гомеостаза) – аутодиагностической и аутотерапевтической, последняя из которых осуществляет выбор корригирующих действий. В связи с этим приведен весьма полезный сравнительный анализ природных и искусственных нейросетей – функционирования пластин Рекседа в живом организме и распознающего нейрокомпьютера (парадигма Хопфилда, принцип Гроссберга). Потенциальный практический выход обусловлен возможным выявлением связей традиционной и китайской медицины с применением нейронной сети в акупунктуре.
В статье к.ф.-м.н. А.В. Воинова, сотрудника Института прикладной астрономии РАН, рассматриваются крайне важные для перспектив развития интеллектуальных систем вопросы извлечения холистических знаний, отражающих интуитивные и отчасти образные (в мысленном смысле) представления экспертов в медицине и других слабо структурируемых областях знания. Особый интерес в практическом плане представляет предложение конкретного аппарата онтологического шкалирования для извлечения знаний.
Новости искусственного интеллекта, 2005, №2
Интеллектуальные медицинские системы
К 50-летию медицинской кибернетики и информатики в России
Abstracts
RETROSPECTIVE ANALYSIS OF MEDICAL EXPERT SYSTEMS
B.A. Kobrinskiy
Various decisions in expert systems 10 – 20-years prescription and later are considered, allowing to raise efficiency of extraction of expert knowledge and representing interest for users. These approaches can be useful at construction of new intellectual systems of medical purpose.
ON SIMPLE AND COMPLEX THINGS IN INFORMATICS
M.A. Shifrin
In the 60-th years of 20 century I.Gelfand and his colleagues introduced the idea that description of live and complex artificial systems requires a variety of languages adequate to the goals of investigators. The paper is focused on use of this idea for understanding different issues of informatics.
USING OF DIRECTED LEARNING METHOD IN MEDICAL MAKING DECISIONS SUPPORTING SYSTEMS
Karp V.P.
For the last 50 years the Russian in medical information science the great improvements were achieved in using newest scientific results in public health service and health protection. Computer systems for supporting medical decisions are now widely adopted. Direct learning method, which was created 30-40 years ago, showed its effectiveness in solving many problems of medical diagnostics.
PROBLEMS OF INFORMATION INTERACTION IN MEDICINE
I.P.Lukashevich
An overall objective of the present work is development of methods of the organization of the medical information which allow to unify representations of knowledge; to establish substantial connections and to reduce volume of a material, having increased, thus, it self-descriptiveness, that should promote increase of efficiency of information interaction in medicine.
ARTIFICIAL NETWORKS AND CONCEPT OF AUTO DIAGNOSTIC SYSTEM OF HUMAN
Chernavsky D.S., Rodshtat I.V., Karp V.P.
The concept of auto diagnostic system is formulated. According this concept there are two systems homeostasis: auto therapeutic (effectors) subsystem and auto diagnostic (informational) one. The structure and functions of the auto diagnostic system are considered in moderns positions of recognition theory, neurophysiology and neurons computing. The theory construction of the optimal recognition neurons computer is discussed. The experimental data (morphological, biochemical and so on) on the structure and function of the Rexed plates are considered. It is shown, that structure and functions of recognition neurons computer and Rexed plates are close each other.
ONTOLOGY INTEGRATION AND ELICITATION OF HOLISTIC KNOWLEDGE
Voinov A.V.
A new approach is proposed, which aims at elicitation of holistic knowledge, in particular of one related to intuition and imaginative thinking, which play a major role in the practice of experts in domains of medicine. The approach is based upon a combination of traditional and original methods of psychosemantics (“vocabulary scaling”), methods of ontology integration and the algebra and the logic of Kripke worlds.
Новости искусственного интеллекта, 2005, №3
Слово редактора
Управление знаниями становится велением времени. Тот, кто быстрее создает и применяет качественное знание в материальном производстве, получает важнейшие конкурентные преимущества. В связи с этим возникает объективная потребность в разработке технологий управления знаниями, базирующихся на современных достижениях науки в области информатики, кибернетики и, безусловно, искусственного интеллекта. Поэтому темой номера выбрана проблематика, связанная с методами искусственного интеллекта, применяемыми в системах управления знаниями.
Создание человеко-машинных систем управления знаниями (СУЗ) предполагает интеграцию множества источников знаний и их коллективное использование для решения различных инновационных задач. С этой точки зрения для разработки методов искусственного интеллекта открывается широкое поле деятельности, которое включает развитие методов семантического анализа знаний, систематической классификации понятий, машинного обучения, обобщения и фильтрации знаний, построения многоагентных систем для организационного взаимодействия всех заинтересованных участников процесса управления знаниями.
В предлагаемом номере журнала <Новости искусственного интеллекта> собраны статьи, отражающие результаты научных исследований в области разработки систем управления знаниями и онтологического инжиниринга, которые были доложены на Международной научно-практической конференции <Реинжиниринг бизнес-процессов на основе современных информационных технологий. Системы управления знаниями>, организованной Российской ассоциацией искусственного интеллекта и Московским государственным университетом экономики, статистики и информатики (МЭСИ) 10-11 июня 2005 г. В номере представлены также статьи по проблематике создания интеллектуальных систем поддержки принятия решений и инструментальных средств интеллектуальных систем.
В рубрике <Научный обзор> представлена статья лауреата Премии Президента РФ в области образования, д. т. н., профессора МИФИ (технического университета) Г. В. Рыбиной и ведущего программиста ОАО <Оптима> В. В. Смирнова, посвященная анализу методов верификации экспертных систем и сравнению их с соответствующими методами традиционных программ. В статье исследуются проблемы возникновения аномалий в продукционных базах знаний, которые проявляются при сопоставлении отдельных правил и в цепочках правил. Предлагаются методы и алгоритмы обнаружения статических и динамических аномалий в поле знаний.
В рубрике <Системы управления знаниями и онтологический инжиниринг> собраны статьи, раскрывающие аспекты создания систем управления знаний на основе построения концептуальных моделей проблемной области, позволяющих систематизировать и организовывать знания для осуществления процессов управления знаниями.
В статье лауреата Премии Президента РФ в области образования, д. э. н., профессора Московского государственного университета экономики, статистики и информатики Ю. Ф. Тельнова рассматриваются методы построения стратегических и тактических процессов управления знаниями обучающейся организации на основе применения интеллектуальных технологий. При построении стратегических процессов управления знаниями большое внимание уделяется структурированию целей и качественному анализу показателей эффективности функционирования СУЗ. На тактическом уровне раскрываются вопросы концептуального моделирования структуры знания и построения моделей архетипов организационного поведения на основе применения методов когнитивного и имитационного моделирования.
Статья д. т. н., профессора Санкт-Петербургского государственного политехнического университета Т. А. Гавриловой посвящена введению в новое направление в методологии разработки интеллектуальных систем и систем управления знаниями - онтологическому инжинирингу, обеспечивающему систематизацию знаний с позиций гештальт- и когнитивной психологии. Предложена структура онтологического инжиниринга как нового направления в инженерии знаний с точки зрения разработки и применения онтологий, дается обзор современных инструментальных средств для создания онтологий, обосновывается когнитивно-перцептивный подход к формированию содержания онтологий.
В статье консультанта Центра кадровых технологий В. П. Малиновского рассматриваются вопросы применения онтологического подхода при моделировании жизненного цикла знаний в системах корпоративной памяти. Автор ставит задачу формализации и структурирования знаний сотрудниками организации без участия инженеров по знаниям. Предлагается архитектура системы корпоративной памяти, позволяющая использовать корпоративный опыт и знания максимально эффективно при решении практических задач управления знаниями в организации.
Рубрика <Интеллектуальные системы поддержки принятия решений и планирования> посвящена вопросам оценки и принятия решений в различных областях, включая экономические приложения, на основе сочетания эвристических и математических методов, различных методов представления знаний, запоминания компонентов процедурных и непроцедурных знаний.
В статье д. т. н., профессора Ульяновского государственного технического университета Н. Г. Ярушкиной, сотрудника Ульяновского государственного университета И. В. Семушина, сотрудника ФГУП НПО МАРС А. А. Стецко рассматривается система оценки эффективности деятельности крупного предприятия, объединяющего с помощью электронного бизнеса несколько самостоятельных организаций. Статья описывает интерактивную Internet-консалтинговую систему, предназначенную для трех различных групп пользователей: менеджеров верхнего уровня, аудиторов и индивидуальных экспертов-консультантов. Для экспертизы предлагается интеграция возможностей различных инструментальных средств, в частности, экспертной системы и системы принятия решений на основе методологии мягких вычислений Л. Заде. Одна из особенностей системы заключается в том, что любой опытный эксперт-консультант или аудиторская фирма могут разрабатывать, публиковать (встраивать) собственную компоненту в библиотеку компонент.
В статье к. т. н., доцента Московского авиационного института В. М. Трембача рассматриваются методы представления, формирования и использования знаний для решения задач управления и, в частности, синтеза планов. Предлагаются структура интегрированной модели представления знаний, процедура приобретения знаний с использованием интегрированной модели и алгоритм формирования планов решений на основе приобретенных знаний. Положительной особенностью изложенного подхода является возможность организации параллельной обработки информации при решении таких задач, как управление, планирование, контроль.
В статье к. т. н., доцента Московского энергетического института (технического университета) Е. Ю. Головиной предложена методология проектирования интеллектуальных систем поддержки принятия решений по теплопотреблению в объектах. Разработаны методы планирования объемов потребления тепловой энергии в объектах образовательной сферы. Создан блок планирования объемов потребления тепловой энергии в интеллектуальной системе поддержки принятия решений по рациональному потреблению тепловой энергии в объектах.
В рубрике <Инструментальные средства интеллектуальных систем> представлена статья лауреата Премии Президента РФ в области образования, д. т. н, профессора МИФИ (технического университета) Г. В. Рыбиной, посвященная комплексу АТ-ТЕХНОЛОГИЯ, позволяющему реализовывать интегрированные экспертные системы. Анализируются состояние и тенденции развития современных инструментальных средств для разработки экспертных систем. Показываются отличительные особенности архитектуры и функциональных возможностей комплекса АТ-ТЕХНОЛОГИЯ, в частности, средств интеллектуальной поддержки разработки интегрированных экспертных систем. Описывается опыт использования комплекса АТ-ТЕХНОЛОГИЯ в учебном процессе МИФИ для подготовки специалистов в области интеллектуальных систем и технологий.
В разделе <Хроника> сообщается о безвременной кончине известного ученого в области искусственного интеллекта, ведущего российского специалиста по интеллектуальному управлению, к. т. н., доцента, заведующего сектором интеллектуальных систем управления Вычислительного центра им. А. А. Дородницына Российской академии наук Валерия Николаевича ЗАХАРОВА.
В этом разделе даются также информация о прошедшей в июне 2005 г. Международной научно-практической конференции <Реинжиниринг бизнес-процессов на основе современных информационных технологий. Системы управления знаниями> и анонс новой научно-практической конференции с тем же названием, которая состоится в апреле 2006 г.
Новости искусственного интеллекта, 2005, №1
Abstract
METHODOLOGY OF CONSTRUCTIVE MODELING SYSTEMS
Raikhlin V. A.
The conception of constructive modeling systems, the role and place of natural and artificial intelligence are discussed.
THE INTELLIGENT INFORMATION ANALYSIS
BASED ON SOFTWARE TOOL IMSLOG
Yankovskaya A. E., Gedike A. I.
Logical test construction with simultaneously regularities revealing for intelligent information analysis are proposed. Logical (minimal and/or irredundant unconditional and mixed) tests in the intelligent systems with matrix knowledge representation are constructed by use of logic-combinatorial methods and/or the genetic algorithms. Illustrative example is given. The architecture of the intelligent software tool IMSLOG is given. The method of applied intelligent systems construction on the basis of intelligent software tool IMSLOG is described.
LOGIC-SEMIOTIC APPROACH TO A CONSTRUCTION
OF INTELLIGENT DECISION SUPPORT SYSTEM
ON HEAT ENERGY SAVING
Golovina E. Yu.
The logic-semiotic approach to a construction of intelligent decision support systems is suggested. The logic-semiotic model, which is a base for choosing a priority of heat energy saving measures, is described.
SOLUTION OF REDUCTION DIMENSIONALITY DATA SPACE PROBLEM FOR FORECASTING SEVERITY ACUTE PANCREATITIS
Filaretov G. F., Lebedev D. S.
The dimensionality reduction possibility of data space by a method of compression with losses by multilayer auto associative neuronal network with nonlinear functions activation is considered. The comparison of compression efficiency by the auto associative network and by the method of principal components is conducted. The high efficiency of compression by the auto associative network is shown.
GENETIC ALGORITHMS IN INTERACTIVE LEARNING SYSTEMS
Sarkisyan S. G., Hovakimyan A. S., Barkhudaryan S. V.
An approach for constructing one kind of interactive learning systems is considered. Those systems are based on generating teaching scenarios via the characteristics of teaching material and user's knowledge on a current stage of the given course. Genetic Algorithm is used to search those scenarios from the set of all scenarios.
Новости искусственного интеллекта, 2005, №1
Слово редакторов
Номер журнала, который вы держите в руках, посвящен моделированию сложных систем и применению для этих целей методов искусственного интеллекта. В этом смысле можно говорить о взгляде на задачи, решаемые в опубликованных статьях, с позиций системного анализа - науке об устройстве и поведении сложных многоуровневых систем.
Концепция конструктивного моделирования систем, роль и место естественного и искусственного интеллекта обсуждаются в работе В. А. Райхлина (Казанский государственный технический университет им. А. Н. Туполева). Методы моделирования сложных систем и уменьшения вычислительной сложности такого рода задач за счет снижения размерности пространства параметров и признаков рассмотрены в статьях Г. В. Ройзензона (Институт системного анализа РАН), Г. Ф. Филаретова (Государственный научно-исследовательский институт системной интеграции) и Д. С. Лебедева (Медицинский центр Банка России). Логические методы и программные средства анализа информации составляют содержание работы А. Е. Янковской и А. И. Гедике (Томский государственный архитектурно-строительный университет). Одним из направлений системного анализа является проектирование сложных систем. Логико-семиотический подход к проектированию интеллектуальной системы поддержки принятия решений, восходящий к работам Д. А. Поспелова, предложен в статье Е. Ю. Головиной (Московский энергетический институт). В статье С. Г. Саркисян, А. С. Овакимян (Ереванский государственный университет) и С. В. Барху-даряна (Национальная Академия наук Республики Армения) описано применение генетических алгоритмов для поиска оптимальных сценариев обучения.
В разделе <Хроника> помещена статья заведующего кафедрой прикладной математики МЭИ профессора А. П. Еремеева, посвященная 75-летию МЭИ и развитию в этом учебном заведении работ в области искусственного интеллекта. Здесь же опубликованы сообщения о состоявшихся научных конференциях по искусственному интеллекту, премиях Российской ассоциации искусственного интеллекта 2004 г., а также другая информация.
В заключение редакторы журнала считают своим приятным долгом поздравить двух ветеранов нашего научного направления, выдающихся ученых Эдуарда Викторовича Попова и Вадима Николаевича Вагина с юбилеями - им исполнилось по 65 лет, а также поздравить Валерия Борисовича Тарасова с 50-летним юбилеем. Хочется пожелать всем юбилярам крепкого здоровья и новых успехов в их научной и педагогической деятельности.
Новости искусственного интеллекта, 2005, №4
Слово редактора
Эволюционное моделирование является одной из фундаментальных областей научных исследований на стыке информатики, биологии и искусственного интеллекта
Алгоритмы эволюционного моделирования позволяют решать две задачи:
изучение динамики процесса эволюции, исследование свойств и изменений популяции в зависимости от изменения среды;
поиск множества решений, наилучшим образом удовлетворяющих заданной целевой функции.
Они находят применение при решении различных задач проектирования, оптимизации нейронных сетей, исследования графов, построения правил вывода в самонастраивающейся экспертной системе продукционного типа.
Эффективность эволюционного поиска зависит от множества факторов. Их оптимальный выбор приводит к повышению скорости и устойчивости поиска.
Существуют различные методы, позволяющие повысить эффективность эволюционного поиска. Основным способом повышения скорости работы стационарных генетических алгоритмов является распараллеливание. Другое направление - разработка адаптивных генетических алгоритмов, суть которого состоит в переходе от алгоритмов с жестко заданными связями к модели с динамически меняющейся структурой в зависимости от решаемой задачи. Одним из перспективных направлений является разработка алгоритмов эволюционных вычислений с использованием различных моделей эволюции. В рамках этих проблем существенными являются следующие задачи
разработки и исследования: фундаментальных принципов построения и функционирования эволюционных систем на основе базовых принципов теории эволюционного моделирования и мультиагентных подходов, включающих в себя, в частности, применение новых парадигм;
методологии построения иерархических многоуровневых эволюционных систем на основе самообучения, самоорганизации и эволюционного развития для решения оптимизационных задач.
При выработке и принятии решений в сложных математических системах в последнее время используется как строгие количественные математические выводы, так и не менее строгие качественные методы, которые, тем не менее, так же допускают формализацию и могут быть реализованы на ЭВМ. Наиболее эффективными средствами при анализе сложных слабо формализуемых систем являются методы нечеткой математики и нечеткой логики.
В рубрике ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ вашему вниманию предлагается статья д.т.н., профессора Фоминых И.Б. и Винькова М. М., "Немонотонные рассуждения в динамических интеллектуальных системах", в которой рассматриваются немонотонные логические системы, являющиеся расширениями линейной временной логики с часами. Внимание акцентируется на системам, формализующим рассуждения как в "мягком", так и в "жестком" реальном времени. Для последних обсуждаются также подходы к формализации приближенных рассуждений с возможностью выдачи результата в любой момент.
В рубрике НЕЧЕТКИЕ МОДЕЛИ в статье Целых Алексея А. рассмотрена задача интеллектуального анализа данных, связанная с поиском нечетких ассоциативных правил. База данных нечетких транзакций представляется в виде нечеткого ультраграфа, обобщающего понятия нечеткого гиперграфа и нечеткого ориентированного графа. Автор решает задачу поиска всех часто встречающихся наборов элементов на основе выделения всех биклик (максимальных нечетких полных двудольных подграфов) в нечетком двудольном графе. С этой целью для нечетких ультраграфов предложен алгоритм поиска всех максимальных паросочетаний и максимальных нечетких внутренне устойчивых множеств.
В рубрике "эволюционная адаптация" в статье д.т.н., профессора Таганрогского радиотехнического университета Лебедева Б.К. и к.т.н., доцента Лебедева О.Б. "Методы построения эффективных процедур эволюционной адаптации" рассмотрены механизмы адаптации на основе самообучения и генетического поиска. Описываются приемы повышения эффективности генетических алгоритмов, связанные с распараллеливанием на базе виртуальных популяций, разработка алгоритмов эволюционных вычислений с использованием различных моделей эволюции. Описываются приемы кодирования и декодирования альтернативных решений.
В статье проректора по научной работе Таганрогского радиотехнического университета, д.т.н., профессора Курейчика В.М. "Об одном квантовом алгоритме определения гамильтонова цикла" рассматриваются бионические алгоритмы решения задач на графах. Внимание акцентируется на построения алгоритма определения гамильтонова цикла. Обсуждается возможность использования жадных стратегий и идей построения квантовых алгоритмов. Временная сложность алгоритма имеет полиномиальную зависимость от числа элементов графовой модели.
В статье к.т.н., доцента Таганрогского радиотехнического университета Гладкова Л.А. приведен анализ современного состояния таких научных направлений как "мягкие вычисления" и "вычислительный интеллект". Проанализированы составляющие этих двух направлений науки, преимущества их интеграции с точки зрения перспектив создания синергетического искусственного интеллекта. Отмечено, что интеграция методов эволюционных вычислений, нейросетевых моделей, математического аппарата теории нечетких систем дает синергетический эффект позволяющий усиливать преимущества отдельных методов и нивелировать отдельные их недостатки. Приведено описание, основные виды и преимущества нечеткого кодирования для генетических и эволюционных алгоритмов. Описана идея слабого кодирования, позволяющая строить отношения "один генотип - множество фенотипов". Дано определение термина "нечеткие генетические алгоритмы" и представлены основные компоненты, входящие в состав нечеткого генетического алгоритма. Приведены примеры нечетких генетических алгоритмов для решения оптимизационных задач. Представлены примеры нечетких генетических операторов для решения оптимизационных задач на нечетких графах и нахождения их нечетких инвариантов.
В статье профессора Таганрогского государственного радиотехнического университета С.И. Родзина "Мягкие параллельные вычисления", помещенной в рубрике "эволюционная адаптация", подчеркивается, что теория эволюции как одна из базовых концепций для многих интеллектуальных процессов и систем, может значительно расширить сферу применения классической компьютерной парадигмы искусственного интеллекта, основанную на символьном представлении информации и комбинаторно-логических процедурах ее обработки. Примером может служить идея соединения принципов эволюции с методами мягких вычислений, в частности, гибридизация различных эволюционных методов с нейросетями, а также с нечеткими множествами при использовании параллелизма на базе SIMD и MIMD-архитектур. По мнению автора, данный подход обеспечит их более широкое применение в таких сферах как распознавание образов, таксономия, прогнозирование и т.п., при этом решающим обстоятельством для оценки практической пригодности нейроэволюционных вычислителей является то, насколько успешно с их помощью может быть решена та или иная оптимизационная задача с точки зрения качества решения и вычислительной сложности. Эксперименты, проведенные автором, подтвердили справедливость этого вывода не только для многослойного перцептрона, но и для других архитектур нейросетей.
В рубрике "бионический поиск" в статье заведующего Таганрогского радиотехнического университета, д.т.н., профессора Курейчика В.В."Стратегия бионического поиска при размещении элементов схем ЭВА" рассматривается проблема размещения элементов схем ЭВА. Для ее решения предлагаются модифицированные методы моделирования эволюции и бионического поиска. Это позволяет распараллеливать процесс и получать решения с локальными оптимумами за полиномиальное время. Разработана программная среда и проведены экспериментальные исследования, подтверждающие эффективность разработанного алгоритма. Сложность алгоритмов имеет в среднем квадратичный порядок.
В рубрике "глобальное информационное общество" в статье Штрик А.А "Глобальная электронная готовность стран мира" проводится анализ уровня электронной готовности стран мира по данным на 2005 год по результатам Economist Intelligence Unit (EIU). Кроме того, для этих же стран по состоянию на 2005 год приводятся индексы развития электронных правительств, которые являются основой перехода к глобальному информационному обществу; эти данные получены американскими экспертами Center for Public Policy Brown University. Помимо этого в статье приведены по данным 2005 года результаты ранжирования стран по уровню коррупции, проведенного корпорацией Transparency International. Для каждого из этих исследований дана краткая методология и используемые показатели. В заключение статьи методами корреляционного анализа определяются взаимосвязи между тремя совокупностями показателей.
В разделе хроники дается информация о прошедших в 2005 г. международных конференциях "Интеллектуальные САПР - 2005" CAD-2005 и "Интеллектуальные системы" AIS'05, дается информация о планируемых в 2006 г. в поселке Дивноморское (г.Геленджик) международных конференциях "Интеллектуальные САПР - 2006" и "Интеллектуальные системы" AIS'06.
Новости искусственного интеллекта, 2005, №4
Abstract
Nonmonotonic Reasonings in Artificial Intelligence Systems
M.Vinkov, I.Fominykh
The nonmonotonic logic systems being expansions of linear time logic with clocks are considered. The attention is accented on the systems formalizing reasonings both in "soft", and in "hard" real time. For the last approaches to formalization of the approached reasonings with an opportunity of delivery of result at any moment are discussed also.
Methods for discovery of fuzzy association rules based on a fuzzy ultragraph
Alexey A. Tselykh
Taganrog State University of Radioengineering
347928, GSP-17A, Taganrog, Nekrasovsky Street, 44, inf@tsure.ru
The subtask of mining all frequent itemsets in a database of fuzzy transactions is a problem of enumerating all fuzzy bicliques in a fuzzy bipartite graph. The related subtask of mining all non-frequent itemsets is a problem of enumerating all minimal fuzzy transversals in a fuzzy hypergraph. New methods and algorithms for discovery of fuzzy association rules are introduced in this work, while known methods are generalized to fuzzy ultragraphs.
FUZZY GENETIC ALGORITHMS
Gladkov L.A.
In article the analysis of a modern condition of such scientific directions as "soft computing" and "computational intelligence" is resulted. Components of these two directions of a science, advantage of their integration from the point of view of prospects of creation synergetics an artificial intellect are analysed. That integration of methods of evolutionary calculations, neural networks models, the mathematical device of the theory of indistinct systems gives synergetics effect allowing to strengthen advantages of separate methods and to level their separate lacks is marked. The description, the basic kinds and advantages of indistinct coding to genetic and evolutionary algorithms is resulted. The idea of the weak coding, allowing to build relations "one genotype - set of phenotypes" is described. Definition of the term < indistinct genetic algorithms > is given and the basic components included in indistinct genetic algorithm are submitted. Examples of indistinct genetic algorithms for the decision optimization problems are resulted. Examples of indistinct genetic operators for the decision optimization problems on indistinct columns and findings their indistinct invariants are submitted.
S.I. RODZIN
SOFT PARALLEL CALCULATIONS
The article deals with approach to the realization of hybrid intelligent system, based on combinations of neural networks and evolutionary algorithms. Proposed neuroevolving optimization method of the network architecture construction process automation is oriented towards parallel computing systems. Three models of parallelism are presented: global parallelism, migration model and diffusion model. The combination of direct and indirect methods of multilayer perceptron architecture coding used for neural networks architecture and characteristics optimization
About One Quantum Algorithm of Hamilton Cycle Definition
Victor M. Kureichik
Bionic algorithms of problems on graphs decision are considered. The attention is paid to the construction of Hamilton cycle definition algorithm. The possibility of greedy strategies use and the ideas of quantum algorithms construction are discussed. The algorithm running time depends on elements number of graph model polynomially.
Vladimir V. Kureichik
Strategy of Bionic Search When Placing Elements of Electronic Computer Circuits.
The problem of placement of elements of Electronic Computers circuits is considered in this paper. To solve it modified methods of evolution simulation and bionic search are proposed. It allows to parallel the process and to get decisions with local optimal in polynomial time. The software environment was developed and the experimental research was made which proved the effectiveness of the algorithm developed. The algorithm complexity has a quadratic order on average.
GLOBAL ELECTRONIC READINESS OF THE COUNTRIES WORLD
A.A.Shtrik
In article the analysis of a level of electronic readiness of the countries of the world on the data for 2005 by results of Economist Intelligence Unit (EIU) is carried out. Besides for the same countries as of 2005 indexes of development of the electronic governments which are a basis of transition to a global information society are resulted; these data are received by american experts Center for Public Policy Brown University. Besides it in the article are resulted according to 2005 results of ranging of the countries on a level of the corruption, lead by corporation Transparency International. For each of these researches the brief methodology and used parameters is given. In conclusion of the article methods of the correlation analysis define interrelations between three sets of parameters.
Новости искусственного интеллекта, 2005, №3
Abstract
Verification Methods and Algorithms for Checking Knowledge Bases in Integrated Expert Systems
Rybina G. V., Smirnov V. V.
Summary. Present work contains analysis and comparison of verification methods for expert systems and traditional software. This paper shows verification features for integrated expert systems knowledge bases, describes methods and algorithms for static and dynamic anomalies detection.
Knowledge Management Processes of Learning Organizations
Telnov Yu. Ph.
The formalization of organizational knowledge and creating of communication environment are represented. The strategic processes knowledge management technology based on balanced score card is investigated. The tactic processes knowledge management technology based on intelligent methods is applied to socialization, externalization, combination and internalization.
One approach to ontological engineering
Gavrilova T. A.
The papers describes the problem of ontology design and developing based on Gestalt- and cognitive psychology paradigm. The structure of a new branch of knowledge engineering called as ontological engineering is proposed. A survey of ontology editors is presented.
Modelling of knowledge life cycle with ontological approach in corporate memory system
Malinovski V. P.
The application of the model of knowledge life cycle in corporate memory systems is considered. Ontological approach is used as a mean for knowledge representation in the life cycle context. The corporate memory system and its implementations are introduced.
COMBINE-for-PACE: Performance Assessment of a Complex Enterprise
Yarushkina N. G., Semoushin I. V., Stecko A. A.
The solution strategy for a given complex enterprise performance assessment problem often depends on the experience and creativity of the assessor as well as the tools and computing resources that are immediately available. In most cases, there are a number of different approaches using different tools, different data and even different variations of the problem formulation that could be employed in an attempt to solve the assessment problem at hand. This paper describes the work underway to develop a flexible assessment environment through an integration of expert system and decision making support system relied upon Zadeh's soft computing methodology.
COMPUTER METHODS OF KNOWLEDGE REPRESENTATION AND FORMATION FOR THE SYNTHESIS OF DECISION PLANS
Trembach V. M.
The methods of knowledge representation, formation and usage are considered in this article, as well as the possibility of computer realization of these methods for solving management problems. The article also describes the structure of integrated models of knowledge representation and gives the example of using these models for the description of organizations. It presents the approach to the formation of new knowledge and their usage while developing new plans.
The methods of planning of heat energy consumption volumes in education objects
Golovina E. Y.
The methods of planning of heat energy consumption volumes in education objects are proposed. The results of comparing analyze of this methods are described. The block of planning of heat energy consumption volumes in intelligent decision making support system is developed.
The Automated Workplace for Integrated Expert Systems Construction: Complex AT-TECHNOLOGY
Rybina G. V.
The condition and tendencies of evolution of modern tool means for expert systems development is analyzed. The description of architecture and functionalities of unique domestic toolkit for integrated expert systems construction - a complex AT-TECHNOLOGY is resulted. The important place is given to means of intellectual support of the integrated expert systems development. Experience of using the complex AT-TECHNOLOGY in educational process of MEPhI for preparation of experts in the intellectual systems and technologies field is described.