Моделювання та синтез діалогових агентів в інтелектуальних системах

Дослідження пристосовуваності еротематичного діалогу для вирішення задач, що погано формалізуються, дозволило сформулювати концепцію Діалогового вирішувача задач (ДВЗ). ДВЗ - це система, яка дозволяє створювати, зберігати та редагувати знання, необхідні для підтримки еротематичного діалогу. Декларативні і процедурні знання зберігаються в діалоговій базі знань .

Декларативні знання зберігаються в пам'яті питань , а процедурні знання - в пам'яті діалогового метода доступу . є пам'ять з довільним доступом до специфікації питань і тому для отримання доступу до специфікації питання потрібний індекс відповідної специфікації. - це мережева структура, що транслює поточну відповідь реактивного агента в індекс специфікації релевантної відповіді. На рис. 6 приведено діаграму класів, моделюючу спрощену структуру ДВЗ.

З діалоговою базою знань асоційовані два класи: , здійснюючий покрокову інтерпретацію знань і , що є повноекранним редактором .

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 6. Спрощена структура проблемно-незалежного ДВЗ

Клас однаково інтерпретує будь-який крок діалогу і фази його роботи не залежать ні від специфіки кроку, ні від специфіки предметної галузі. Після того, як розроблена діалогова база знань, відпадає необхідність в класі . Він використовується на етапі генерації та редагування діалогової бази знань.

Використовуючи результати, отримані при синтезі діалогового метода доступу, одержано більш докладну структуру ДВЗ, що приводиться на рис. 7. Тут опущені поля класів діалогового метода доступу (класи , , , , ). Показано, що поведінка класу може реалізуватися програмними агентами: презентаційний (); перцептивний (); аналізуючий (); та агент кроку (). Ці програмні агенти моделюються методами класу . В клас введені поля, моделюючі «внутрішній світ» ДВЗ: поле моделююче акумулятор ; поле , моделююче описання поточного кроку та поле , моделююче ім'я наступного кроку.

Приведена структура проблемно-незалежного ДВЗ лягла в основу розробки сімейства пакетів програм під загальною назвою Процесор діалогу. В додатках до дисертації приведено технічну документацію шостої версії пакету Процесор діалогу, приклад генерації діалогового додатку за допомогою цього пакету, а також документи, підтверджуючі упровадження пакету Процесор діалогу та ряду діалогових додатків.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 7. Структура проблемно-незалежного ДВЗ

висновки

Основним результатом роботи є створення комплексу моделей, а також методів і засобів синтезу діалогових агентів, що забезпечують цілеспрямований еротематичний діалоговий процес в інтелектуальних системах, орієнтованих на вирішення задач, що погано формалізуються. Відзначені моделі, методи і засоби були застосовані для розробки ряду прикладних систем штучного інтелекту, орієнтованих на вирішення задач, що погано формалізуються, у таких областях: інтелектуальні персоналізовані системи навчання; електронні тексти з вбудованим інтелектуальним компонентом; інтелектуалізовані САПР; діалогове спілкування кінцевого користувача з базою даних.

У тому числі отримані такі результати:

1. Вперше розроблена модель циклу еротематичного діалогового процесу, яка ураховує когнітивні особливості природного еротематичного діалогового процесу. На її базі розроблено і досліджено сімейство формальних моделей методу доступу до пам'яті питань активного агенту діалогу: кінцево-автоматна, мережева, на основі реляційної моделі даних і нечітка. Ці моделі є основою для розробки логічної структури пам'яті питань активного агента еротематичного діалогу.

2. Вперше розроблена формальна модель пари питання-відповідь - базового елемента еротематичного діалогу на основі гіпотези про структуру питання у вигляді суб'єкту та передумови. Розроблена об'єктна структура питання на основі ідеї атрибутивних і не атрибутивних описувачів об'єкту питання. Відмічені моделі дозволили синтезувати даталогічну модель пам'яті питань, яка зберігає логічні компоненти питання у вигляді даних.

3. Запропонована структура Діалогової бази знань у вигляді сукупності пам'яті питань і діалогового методу доступу до пам'яті питань. Показано, що мережева модель діалогового метода доступу має дві властивості, суттєві для вирішення наукової проблеми дисертаційної роботи. По-перше, метод доступу до пам'яті питань може розглядатися як модель усіх можливих виводів на множині фактів-відповідей реактивного агента і, таким чином, діалоговий процес може бути використаний для логічного виводу. По-друге, метод доступу до пам'яті питань може застосовуватися для представлення процедурних знань активного агента діалогу. Відмічені властивості є основою для розробки діалогових систем, орієнтованих на вирішення задач, що погано формалізуються.

4. Розвинуті методи синтезу діалогових систем персоналізованого навчання. Запропоновані типологія і структура питань, які мають статус навчаючих стимулів, а також типологія і структура питань, які мають статус діагностичних стимулів. Розроблена структура діалогового методу доступу до пам'яті питань, яка зберігає процедурні знання, що забезпечують сполучення процесів навчання і діагностики.

5. Розвинуті методи синтезу електронного тексту з вбудованим інтелектуальним компонентом. Запропоновані елементи теорії вбудованого інтелектуального компонента на основі формальної моделі пари питання-відповідь. Показано, що задачі, які стоять перед інтелектуальним компонентом, є задачі, що погано формалізуються і можуть вирішуватися засобами еротематичного діалогу.

6. Розроблені основи організації інтелектуалізованих САПР різного призначення на базі еротематичного діалогового процесу. Запропонована структура інтелектуалізованої САПР для рішення задач теплофізичного проектування на основі моделювання процедурних знань експерта про формування дискретної моделі технічної системи засобами діалогового методу доступу до пам'яті питань. Запропонована структура інтелектуальної САПР загального призначення на основі системи еротематичних діалогів, що імітують роботу експерта-проектувальника.

7. Розвинуті методи синтезу діалогових фронтальних програм, які вирішують проблему автоматичного формування структурованих запитів до реляційної бази даних. В основі фронтальної програми лежить запропонований метод інверсної інтерогативної взаємодії з базою даних, який дозволяє покроково формувати елементи структурованого запиту із відповідей реактивного агента в процесі еротематичного діалогу.

8. Вперше запропонована архітектура проблемно-незалежного Діалогового вирішувача задач - системи, орієнтованої на вирішення задач, що погано формалізуються, засобами еротематичного діалогу. В основі архітектури Діалогового вирішувача задач лежить Діалогова база знань, а також багатоагентна архітектура Машини діалогу, яка реалізує цикл еротематичного діалогу. Архітектура Діалогового вирішувача задач застосована при розробці сімейства пакетів програм під загальною назвою Процесор діалогу.

9. За допомогою пакету Процесор діалогу розроблені діалогові додатки, орієнтовані на вирішення ряду задач, що погано формалізуються в областях: інтелектуальні персоналізовані системи навчання, електронні тексти з вбудованим інтелектуальним компонентом, інтелектуальні САПР, системи діалогового спілкування з базою даних, які упроваджені в розробках різних наукових, проектних та учбових організацій.

Список опублікованих праць за темою дисертації

1. Коноплёв И.Д., Чмырь И.А., Маньковская Е.М. Система диалогового формирования сеточной модели // Тезисы докладов научно-технического семинара «Математическое моделирование физических полей». Саратов, 22-23 сент. 1988г. - Саратов: НИИ механики и физики Саратовского госуниверситета, 1988. - С. 16 - 17.

2. Чмырь И.А., Попов П.С. Пакет программ на ПАСКАЛЕ, обеспечивающий непроцедурное общение с базой данных // Тезисы докладов Всесоюзной научной конференции «Компьютеризация информационных процессов в управлении народным хозяйством». Москва, 3-5 окт. 1988г. - Москва: Экономико-статистический институт, 1988. - Ч. 1. - С. 129.

3. Чмырь И.А., Португал И.В., Соловьева И.В. Пакет программ для непроцедурного общения с базами данных // Тезисы докладов Всесоюзного семинара «Модели планирования и хозрасчета на предприятии». Москва, 13-15 сент. 1988г. - Москва: Центральный экономико-математический институт АН СССР, 1988. - С. 144 - 145.

4. Чмырь И.А., Попов П.С., Харьковская М.С. «Процессор диалога» для генерации обучающих курсов // Доклады международного симпозиума «ИНФО'89». - Минск: Белорусское научно-производственное объединение вычислительной техники, 1998. - Т. 1, Ч. 2. - С. 957 - 960.

5. Чмырь И.А., Попов П.С. “Процессор диалога” для разработки приложений в области САПР // Тезисы докладов третьего научно-технического семинара «САПР и АСУТП в химической промышленности». - Черкассы: Черкасский филиал КПИ, 1989. - С. 6 - 7.

6. Чмырь И.А., Ус М.Ф. Логические основы построения сценариев экспертных систем управлением производством // Тезисы докладов Всесоюзной конференции «Организация управления производством в новых условиях хозяйствования». - Одесса: Одесский политехнический институт, 1990. - С. 91 - 93.

7. Чмырь И.А., Попов П.С. Сценарий диалога и его структурные элементы // Вопросы радиоэлектроники. Серия ТРТО. - 1991. - Вып. 3. - С. 74 - 86.

8. Чмырь И.А., Сараева И.В. Логические основы интеррогативного взаимодействия с информационной базой // Тезисы докладов и сообщений к 7 Всесоюзной конференции «Проблемы интеллектуального развития организационных систем». Новосибирск, 1-3 окт. 1991г. - Новосибирск, 1991. - С. 105 - 108.

9. Чмырь И.А., Ус М.Ф., Харитоненко И.О. «Процессор диалога» - инструментальная система для разработки диалоговых приложений // Тезисы докладов международной конференции-ярмарки «Технология программирования 90-х». Киев, 14-17 мая 1991г. - Киев: Институт кибернетики им. В.М. Глушкова, 1991. - С. 57 - 58.

10. Чмырь И.А., Харитоненко И.О. Проблемы разработки высокопроизводительных программно-аппаратных средств компрессии/декомпрессии изображений // Тезисы доклада семинара «Инструментальные средства программирования». Одесса, 12-16 окт. 1992г. - Одесса: Институт кибернетики им. В.М. Глушкова, 1992. - С. 83 - 84.

11. Коноплёв И.Д., Чмырь И.А. Абстрактный диалоговый процесс и универсальный процессор диалога // Наука і технології. - Київ: Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова. АН України, 1992. - С. 17 - 22.

12. Чмырь И.А., Попов П.С. Экспертные системы на базе сетевой диалоговой модели // Вопросы радиоэлектроники. Серия ТРТО. - 1992. - Вып. 3-4. - С. 42 - 51.

13. Чмырь И.А., Коноплёв И.Д. Принципы организации интеллектуальной CAD-системы // Тепловые режимы и охлаждение радиоэлектронной аппаратуры (ТРиО). - 1993. - № 3-4. - С. 18 - 25.

14. Chmyr I. Dialogue of partners as a method of non-formal problem solving // Maddy D. Brouwer-Janse and Thomas Harrington (eds). Human- Machine Communication for Educational Systems Design. NATO ASI Series F129. -Berlin: Springer-Verlag, 1994. - P. 221 - 228.

15. Чмырь И.А., Крапивный Ю.Н., Пилипенко О.П. Двухмашинная интеллектуальная CAD-система // Тепловые режимы и охлаждение радиоэлектронной аппаратуры (ТРиО). - 1994. - № 1-2. - С. 17 - 24.

16. Чмырь И.А., Бондарь А.И., Жуковецкий М.Д. Учёт когнитивных свойств пассивного партнера в сценарно-ориентированных CAI-системах // Тепловые режимы и охлаждение радиоэлектронной аппаратуры (ТРиО). - 1995. - № 1-2. - С. 40 - 50.

17. Чмырь И.А., Хороших О.В. Конвертация интерпретирующих программ из среды MS DOS в среду WINDOWS // Материалы 60-й учебно-методической и научно-технической конференции профессорско-преподавательского состава, научных сотрудников и студентов Одесской государственной академии холода «Теория и практика вузовской науки». - Одесса: Одесская государственная академия холода, 1995. - С. 16 - 17.

18. Чмырь И.А., Клименко М.А. Моделирование диалогового поведения средствами объектной базы данных // Вісник Інженерної Академії України. - 1997. - №2. - С. 51 - 52.

19. Чмырь И.А., Бодарев А.Д. Многоагентная система моделирования диалогового поведения // Моделювання соціально-економічних процесів в Україні. - Київ: Державний науково-дослідний інститут інформатизації та моделювання економіки, 1997. - С. 63 - 69.

20. Чмир І.О., Бондар О.І., Чмир О.І., Абу-Даввас Вахееб Абдел-Вахаб Персоналізований комп'ютерний тьютор: теоретичні підвалини та лінгводидактичний досвід // Придніпровський науковий вісник. Технічні науки. - 1998. - № 90(157). - C. 22 - 31.

21. Чмырь И.А., Клименко М.А. Объектная модель для диалогового решателя задач // Збірник наукових праць Інституту проблем моделювання в енергетиці. - Київ, 1998. - Вип. 4. - С. 152 - 158.

22. Чмырь И.А., Клименко М.А. Использование концепции объектно-ориентированных баз данных для проектирования системы пoддержки диалоговых приложений // Вісник Інженерної Академії України. - 1998. - Спеціальний випуск. - С. 23 - 26.

23. Чмырь И.А., Абу-Даввас В.А. Логические возможности построения системы тестирования, совмещенной с обучением // Вимірювальна та обчислювальна техніка в технологічних процесах. - 1998. - № 2. - С. 104 - 110.

24. Чмырь И.А., Абу-Даввас В.А. Многоагентная система моделирования диалогового поведения // Придніпровський науковий вісник. Технічні та сільськогосподарські науки. - 1998. - № 66 (133). - С. 27 - 36.

25. Чмырь И.А., Чмырь А.И., Абу-Давваз Нечёткая автоматная модель диалогового поведения // Тепловые режимы и охлаждение радиоэлектронной аппаратуры (ТРиО). - 1998. - № 1. - С. 84 - 90.

26. Чмир І.О., Бондар О.І., Чмир О.І., Абу-Даввас В. А. Комп'ютерний тьютор української мови: теоретичні підвалини та досвід роботи // Наукове пізнання. Методологія та технологія. - Одеса: Південноукраїнський державний педагогічний університет ім. К.Д.Ушинського. - 1998. - Вип. 1-2. - С. 84 - 90.

27. Chemyr I. A., Horney M. A., Anderson-Inman L. SmartText: Using Agents Supporting Personalized Reading Comprehension // Personal Technologies. - 1998. - Vol. 2, № 3. - P. 152 - 161.

28. Chemyr I., Verlan A. Systems with embedded intelligence based on dialogue engine architecture // Proc. of the Sixth International Conference “Advanced Computer Systems” 18 -19 November 1999. - Szczecin (Poland), 1999. - P. 164 - 169.

29. Верлань А.Ф., Чмырь И.А. Системы со встроенным интеллектом на базе архитектуры машины диалога // Электронное моделирование. - 2001. - Т.23, №1. - C. 75 - 83.

30. Chimir I., Horner M. New Visions of Old Models // W. M. Beynon, C. L. Nehaniv, & K. Dautenhahn (Eds.), Cognitive Technology: Instruments of Mind (Proc. 4^th International Conference on Cognitive Technology, CT 2001 - University of Warwick, U.K.). Springer Lecture Notes in Artificial Intelligence, 2001. - Vol. 2117. - P. 157 - 163.

31. Чмырь И.А., Харьковская А.П. Объектное моделирование ментальных процессов // Збірка тез доповідей ІІІ Міжнародної науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Системний аналіз та інформаційні технології». Київ, 1-3 липня 2001р. - Київ: Інститут прикладного системного аналізу при Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут”, 2001. - С. 135 - 140.

32. Chimir I., Verlan A., Zahidov B., Sagatov M. Object modeling of cognitive processes // Proc. of the First International Conference “Soft Computing and Computing with Words in System Analysis, Decision and Control”. - Antalia (Turkey), 2001. - June 6 - 8. - P. 113 - 122.

33. Чмырь И.А., Харьковская А.П. Применимость UML-ориентированных CASE-систем для программной симуляции ментальных процессов // Искусственный интеллект. - 2001. - №4. - С. 41 - 52.

34. Чмырь И.А., Верлань А.Ф., Ус М.Ф. Когнитивные основы и концептуальный базис диалогового процесса // УСиМ. - 2002. - № 6. - С.54 - 60.

35. Чмырь И.А., Ус М.Ф., Пискун А.В. Применение нечёткой логики для определения когнитивного типа пользователя в интеллектуальных обучающих системах // Моделювання та інформаційні технології: Збірник наукових праць. - Київ: Інститут проблем моделювання в енергетиці НАН України, 2002. - Вип. 14. - С. 98 - 104.

36. Chimir I., Verlan A., Us M., Sagatov M. Psychological Foundations and Conceptual Basis of Dialogue Processes // Yusupbekov N.R. and Aliev R. A. (eds.) proceedings of WCIS-2002. Second World Conference On Intelligent Systems For Industrial Automation. Tashkent, 4-5 June 2002. - Tashkent, Uzbekistan, 2002. - P. 356 - 363.

37. Верлань А.Ф., Чмырь И.А. Объектно-ориентированное моделирование когнитивных процессов // Электронное моделирование. - 2002. - Т.24, №4. - С. 53 - 64.

38. Чмырь И.А., Ус М.Ф., Раид Муса Аль-Кавасми Когнитивные аспекты моделирования диалоговых агентов // Вісник Черкаського державного технологічного університету. - 2002. - №4. - С. 7 - 12.

39. Чмырь И.А., Раид Муса Аль-Кавасми Объектная модель цикла восприятия // Тези XXII науково-технічної конференції „Моделювання”. Київ, 9-10 січня 2003р. - Київ: Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Е. Пухова НАН України, 2003. - С. 11 - 12.

40. Чмырь И.А., Аль-Кавасми Раид Муса Цикл перцепции Нейсера: формальная модель и её практическое применение // Тези міжнародної наукової конференції „Управління активними системами в бізнесі, освіті, техніці”. - Черкаси: Черкаська Академія менеджменту, 2003. - С. 113.

41. Чмырь И.А., Раид Муса Аль-Кавасми Цикл перцепции Нейсера: формальное представление и практическое применение // Искусственный интеллект. - 2003. - №1. - С. 107 - 116.

42. Чмырь И.А., Жирякова И.А., Раид Мусса Аль-Кавасми Объектные модели фильтрации внимания: классификация и интеграция // Искусственный интеллект. - 2003. - №2. - С. - 52 - 63.

43. Чмырь И.А., Раид Мусса Омар Аль-Кавасми Объектное моделирование феномена внимания // Материалы международной научно-технической конференции. «Интеллектуальные и многопроцессорные системы» (ИМС'2003). - Дивноморское: Таганрогский государственный радиотехнический университет, Россия, 2003. - С. 148 - 150.

44. Чмырь И.А., Сафуан Хадж Акопф, Чмырь А.И. Моделирование процедурных знаний эксперта средствами диалоговой базы знаний // Вісник Черкаського технологічного університету. - 2003. - №2. - С. 89 - 95.

45. Chimir I., Horney M. New visions of old models // Проблеми бізнесу: Збірник наукових праць. - Черкаси: Черкаська академія менеджменту, 2003. - Вип. 7. - С. 93 - 97.

46. Chimir I., Abu-Dawwas W. Modeling of a Procedural Knowledge by a Dialogue Knowledge Base // The International Arab Journal of Information Technology. - 2004. - Vol. 1, № 1. - P. 128 - 134.

47. Чмырь И.А., Сафуан Хадж Акопф Декларативные и процедурные знания в диалоговом процессе // Тези доповідей учасників VI Міжнародної науково-практичної конференції студентів, аспірантів та молодих вчених «Системний аналіз та інформаційні технології». Київ, 1-3 липня 2004р. - Київ: Національний технічний університет України, «Київський політехнічний інститут» Інститут прикладного системного аналізу, 2004. - С. 232 - 234.

48. Чмырь И.А., Сафуан Хадж Акуб Диалоговый и дедуктивный процессы: возможность совмещения // Искусственный интеллект. - 2004. - №1. - С. 134 - 142.

49. Чмырь И.А., Ус М.Ф., Гадецкая З.М., Акопф С.Х. Когнитивные модели для диалоговых агентов // Вісник Академії дистанційної освіти. - 2004. - №2. C. - 41 - 46.

50. Чмырь И.А., Сафуан Хадж Акуб Способ совмещения диалогового и дедуктивного процессов // Тези міжнародної наукової конференції „Управління активними системами в бізнесі, освіті, техніці”. - Черкаси: Східноєвропейський університет економіки і менеджменту, 2004. - C. 81 - 82.

51. Чмырь И.А., Ямен Хаджо Учёт когнитивных особенностей обучаемого при проектировании персонализированных обучающих программ // Материалы международной научно-технической конференции «Искусственный интеллект, интеллектуальные и многопроцессорные системы». Таганрог, 20-25 сент. 2004г. - Таганрог: Таганрогский государственный радиотехнический университет, Россия, 2004. - Т. 1. - С. 379 - 381.

52. Chimir I., Abu-Dawwas W., Alqawasmi R. Object Modeling of Filter-Oriented Systems of Attention: Possibilities of Integration // The International Arab Journal of Information Technology. - 2005. - Vol. 2, № 1. - P. 67 - 74.

53. Chimir I. A., Abu-Dawwas W. A., Horney M. A. Object-Oriented Modeling of Attentional Systems // Proc. of the 2^nd International Refereed Conference on Information Technology “Human Computer Interaction” (ICIT 2005). Amman, 3-5 May 2005. - Amman: Al-Zaytoonah University of Jordan, 2005. - P. 129 - 135.

54. Чмырь И.А., Гайс Двай Назир Модели вопросно-ответных и диалоговых систем в искусственном интеллекте // Матеріали п'ятої міжнародної науково-практичної конференції «Нові інформаційні технології в навчальному процесі». Одеса, 29 червня - 2 липня 2005р. - Одеса: Південноукраїнський державний педагогічний університет імені К.Д. Ушинського, 2005. - С. 114 - 117.

55. Чмырь И.А., Жирякова И.А. Программная реализация модели сфокусированного внимания Бродбента // Искусственный интеллект. - 2005. - №1. - С. 126 - 137.

56. Чмырь И.А., Сафуан Хадж Акуб Диалоговый решатель задач // Тези міжнародної наукової конференції «Сучасний менеджмент у виробництві та гуманітарній діяльності». - Черкаси: Східноєвропейський університет економіки і менеджменту, 2005. - С. 41 - 42.

57. Чмырь И.А., Гайс Двай Назир, Сафуан Хадж Акопф Вопросно-ответные отношения в контексте логического вывода // Искусственный интеллект. - 2005. - №4. - С. 535 - 545.

58. Chimir I. A., Abu-Dawwas W. A., Horney M. A. Neisser's Cycle of Perception: Formal Representation and Practical Implementation // Journal of Computer Science. - 2005 - Special issue on Intelligence, Communication and Computer Interaction. - P. 106 - 111.

59. Верлань А.Ф., Чмырь И.А., Жирякова И.А. Компьютерное моделирование сфокусированного слухового внимания // Электронное моделирование. - 2006. - Т.28, №1. - С. 19 - 31.

60. Жирякова И.А., Чмырь И.А. Объектно-ориентированная модель селективного зрительного внимания // Искусственный интеллект. - 2006. - №1. - С. 12 - 21.

61. Chimir I. A., Abu-Dawwas W. A. Deductive Inference in The Context of The Dialogue Process // Asian Journal of Information Technology. - 2006. - Vol. 5, №3. - P. 263 - 271.

62. Чмырь И.А., Жирякова И.А. Объектное моделирование ресурсной теории внимания // Системні дослідження та інформаційні технології. - 2006. - №1. - С. 31 - 40.

АНОТАЦІЇ

Чмир І.О. Моделювання та синтез діалогових агентів в інтелектуальних системах. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.13.23 - Системи та засоби штучного інтелекту. - Інститут проблем математичних машин та систем НАН України, Київ, 2007.

Дисертація присвячена рішенню важливої для теорії та практики штучного інтелекту наукової проблеми - створення комплексу моделей, методів і засобів синтезу діалогових агентів, що забезпечують цілеспрямований еротематичний діалоговий процес в інтелектуальних системах, орієнтованих на вирішення задач, що погано формалізуються.

Розроблено когнітивну модель еротематичного діалогового процесу на основі фундаментального циклу сприйняття Нейсера. Модель лягла в основу розробки ряду моделей діалогового методу доступу до пам'яті питань активного агента діалогу. Запропоновані логічна та даталогічна моделі пари «питання-відповідь» та на їх основі - модель діалогової бази знань. Дослідженні дедуктивні властивості діалогової бази знань та еквівалентність процесу логічного виводу та еротематичного діалогового процесу. Досліджена здатність діалогової бази знань зберігати процедурні знання експерта та пристосованість еротематичного діалогу для вирішення задач, що погано формалізуються в різноманітних прикладних системах штучного інтелекту. Запропонована архітектура Діалогового вирішувача задач.

Ключові слова: еротематичний діалоговий процес, пара «питання-відповідь», дедуктивний процес, персоналізоване навчання, електронний текст із вбудованим інтелектуальним компонентом, інтелектуальна САПР загального призначення, діалоговий вирішував задач, процесор діалогу.

Чмырь И.А. Моделирование и синтез диалоговых агентов в интеллектуальных системах. - Рукопись.

Диссертация на соискание учёной степени доктора технических наук по специальности 05.13.23 - Системы и средства искусственного интеллекта. - Институт проблем математических машин и систем НАН Украины, Киев, 2007.

Диссертация посвящена решению важной для теории и практики систем и средств искусственного интеллекта научной проблемы - создание комплекса моделей, методов и средств синтеза диалоговых агентов, обеспечивающих целенаправленный эротематический диалоговый процесс, в интеллектуальных системах, ориентированных на решение плохо формализуемых задач.

В первом разделе проведен анализ и систематизация систем искусственного интеллекта, функционирование которых определяется двумя факторами: диалогом между системой и пользователем, а также автоматическими умозаключениями, сопровождающими диалоговый процесс. Раздел также охватывает публикации, посвящённые проблемно-независимым моделям диалогового процесса.

Второй раздел посвящён моделированию эротематического диалогового процесса, под которым понимается пошаговый и целенаправленный обмен сообщениями, имеющими логическую структуру и смысл вопросов и ответов.

Диалоговая система ориентирована на постоянное общение с пользователем, которое, является жизненно важной частью её функционирования. Поэтому при разработке формальной модели диалогового процесса, существенным является её адекватность процессам восприятия и переработки информации человеком. В диссертации предложена когнитивная модель эротематического диалогового процесса. Эта модель легла в основу ряда формальных проблемно-независимых моделей метода доступа к памяти вопросов или диалогового метода решения задачи.

Третий раздел посвящён моделированию эротематического диалога на уровне вопросно-ответной пары и включает логическую и даталогическую модели. Результаты логического и даталогического моделирования интегрируются в реляционной модели памяти вопросов. Модели диалогового метода доступа, предложенные во втором разделе, направлены на даталогическое проектирование диалоговых агентов. В третьем разделе идея даталогического подхода развивается в направлении моделирования вопросно-ответных пар. Даталогическое представление вопроса, или сцена, моделируется цепью видео и аудиообъектов. Любой объект сцены описывается некоторым количеством атрибутов. Описание ряда объектов дополняется данными, которые нецелесообразно разлагать на атрибуты. Таким образом, любой объект сцены представляется двумя типами описаний: атрибутивное описание и неатрибутивное описание. Система даталогического описания видео-объектов сцены включает семь классов атрибутов: атрибуты каркаса; атрибуты видеоэффектов; атрибуты редактируемого текста; атрибуты поступательного еремещения; атрибуты деформации каркаса; атрибуты источника информации; атрибуты «времени жизни». Даталогическая модель вопросно-ответной пары использовалась для синтеза реляционной модели памяти вопросов.

Четвёртыё раздел посвящён моделированию процедурных знаний в эротематической диалоговой системе, а также вопросам совмещения диалогового и дедуктивного процессов. Исследован процесс логического вывода в сети диалогового метода доступа и проведено сопоставление способов представления процедурных знаний при помощи сети диалогового метода доступа и в форме, принятой для продукционной экспертной системы. Рассмотрены вопросно-ответные отношения в контексте логического вывода и приведена Петри-модель диалогового метода доступа, которая рассматривается как база знаний, хранящая процедурные знания в виде сети «всех возможных выводов».

Пятый раздел посвящён решению ряда плохо формализуемых задач средствами эротематического диалога. К плохо формализуемым отнесены задачи, обладающие одной или несколькими из следующих характеристик: задачи не могут быть заданы в числовой форме; цели не могут быть выражены в терминах точно определённой целевой функции; не существует алгоритмического решения задачи.

В области прикладных систем искусственного интеллекта существует множество классов систем, ориентированных на решение плохо-формализуемых задач. В диссертации внимание сфокусировано на: персонализированных системах обучения, электронных текстах со встроенным интеллектуальным компонентом, интеллектуальных САПР и системах диалогового общения с базами данных.

В заключительной части раздела синтезирована архитектура проблемно-независимого Диалогового решателя задач. В основу архитектуры положена идея Диалоговой базы знаний, включающую диалоговый метод доступа к памяти вопросов и память вопросов.

Ключевые слова: эротематический диалоговый процесс, вопросно-ответная пара, дедуктивный процесс, персонализированное обучение, электронный текст со встроенным интеллектуальным компонентом, интеллектуальная САПР общего назначения, диалоговый решатель задач, процессор диалога.

Chimir I.A. Modeling and synthesis of dialogue agents in intellectual systems. -- Manuscript.

Dissertation for a doctor's degree in technical sciences by specialty 05.13.23 -- Systems and tools of artificial intelligence. -- Institute of problems of mathematical machines and systems, National Academy of Science of Ukraine, Kiev, 2007.

This dissertation is devoted to a theoretical generalization and solving of a scientific problem -- modeling and synthesis of dialogue agents oriented toward solving ill-formalized problems, -- which is important for the theory and practice of systems and tools of artificial intelligence.

A cognitive model of erotetic dialogue process based on fundamental Neisser's cycle of perception is proposed. On the basis of this model a series of models of a dialogue method of access to the memory of questions of an active agent of the dialogue are elaborated. Logical and datalogical models of question-answering pairs are proposed and on their basis a model of a Dialogue Knowledge Base (DiKB) is generated. The deductive properties of the DiKB and the equivalence of the processes of logical inference and erotetic dialogue are investigated. The possibility of the DiKB to store the procedural knowledge of a human-expert, and the adaptability of an erotetic dialogue to solve ill-formalized problems in various systems of applied artificial intelligence are also investigated. An architecture of a Dialogue Problem Solver is proposed.

Key words: erotetic dialogue, question-answering pair, deductive process, personalized teaching, electronic text with embedded intelligent component, intelligent CAD-system, dialogue problem solver, dialogue processor.

Размещено на Allbest.ru