Алгебра ідей як апарат формалізації семантики природної мови в системах штучного інтелекту

5. Вирішено задачу конгруентних моделей, що виникає через частковість предиката і необхідність його довизначення. Розвинуто метод порівняння для стандартної моделі - загальний метод математичного опису інтелектуальної діяльності людини. Результати останніх трьох пунктів необхідні для проведення та оптимізації лінгвістичних експериментів.

6. Розроблено деякі формальні та сенсовні інтерпретації алгебри ідей розмірності n, зокрема - алгебру чисел. Ці інтерпретації дали змогу визначати, який конкретно набір базисних елементів та операцій фактично використовується в структурі текстів природної мови.

7. Запропоновано правила побудови формул алгебри ідей за текстами природної мови для предикатів 1-го і 2-го рівнів із використанням кванторів і логічних зв'язків. На основі створеного апарата алгебри ідей розроблена програмна система, що реалізує алгоритми формалізації сенсу текстів у вигляді формул алгебри ідей. Ця система може використовуватися як компонент обробки сенсу текстів природної мови в автоматизованих системах.

8. Розроблені математичні методи та алгоритми формалізації механізмів інтелектуальної діяльності людини застосовано в автоматизованих інформаційних системах з природно-мовним інтелектуальним інтерфейсом, для логічної підтримки проектування інформаційних структур (Інститут фізики високих енергій та ядерної фізики Національного наукового центра “Харківський фізико-технологічний інститут”, акт впровадження від 11.09.2002; торгівельно-виробниче підприємство “Європейське торгівельне обладнання”, акт впровадження від 23.09.2002), що дозволило структурувати задачу формалізації інтелектуальної діяльності.

9. Реалізований в дисертації аксіоматичний підхід до побудови математичного апарату, відповідні алгоритми та програмна реалізація довели високу ефективність логічних мереж, які, в свою чергу є процесором мозкоподібного комп'ютера. Це відкрило нові перспективи побудови практичних систем природномовного спілкування з комп'ютером (ХНУРЕ, кафедра АПОТ, акт впровадження від 12.02.2003).

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ АВТОРОМ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Дударь З.В., Калиниченко О.В., Шабанов-Кушнаренко С.Ю. O методе и задачах теории интеллекта. i. Радиоэлектроника и информатика. 2000. № 2(11). С. 112-123.

2. Дударь З.В., Калиниченко О.В., Шабанов-Кушнаренко С.Ю. O методе и задачах теории интеллекта. Ii. Радиоэлектроника и информатика. 2000. № 3(12). С. 133-146.

3. Дударь З.В., Калиниченко О.В., Шабанов-Кушнаренко С.Ю. O методе и задачах теории интеллекта. iII. Радиоэлектроника и информатика. 2000. № 4(13). С. 113-125.

4. Дударь З.В., Калиниченко О.В., Шабанов-Кушнаренко С.Ю. O методе и задачах теории интеллекта. iV. АСУ и приборы автоматики. 2000. № 111. С. 130-156.

5. Дударь З.В., Калиниченко О.В., Шабанов-Кушнаренко С.Ю. O методе и задачах теории интеллекта. V. АСУ и приборы автоматики. 2000. № 113. С. 11-35.

6. Калиниченко О.В. Применение алгебры идей для исследования искусственного интеллекта / 5-й международный молодежный форум “Радиоэлектроника и молодежь в 21 веке”. 24-26 апреля 2001. часть 1, С. 425-426.

7. Калиниченко О.В. О построении формул алгебры идей / 6-й международный молодежный форум “Радиоэлектроника и молодежь в 21 веке”. 15-20 апреля 2002. часть 2. С. 310-311.

8. Калиниченко О.В. О построении модифицированной модели равенства идей / 8 Международная конференция “Теория и техника передачи, приема и обработки информации” ИИСТ-2002. С. 11-14.

АНОТАЦІЯ

Калиниченко О.В. Алгебра ідей як апарат формалізації семантики природної мови в системах штучного інтелекту. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.13.23 - системи та засоби штучного інтелекту - Харківський національний університет радіоелектроніки, Харків, 2004.

Дисертація присвячена розробці методів формального опису структури природної мови за допомогою алгебри ідей - математичного апарата, побудованого як алгебро-логічний аналог природної мови. Розроблено структуру алгебри ідей - носій алгебри, її операції й аксіоматика. Розглянуто питання повноти і нескоротності аксіоматики запропонованої моделі. Доведено, що алгебра ідей будь-якої розмірності існує і єдина з точністю до ізоморфізму. Розроблено модифіковану предикатну модель, що дозволяє вирішити задачу об'єднання часткових моделей, побудованих на базі підмножин множини ідей. Вирішено задачу конгруентних моделей, що виникає через частковість предиката і необхідності його довизначення. Розглянуто деякі важливі формальні і сенсовні інтерпретації алгебри ідей. Програмна система, створена на базі отриманих теоретичних результатів, впроваджена в інституті фізики високих енергій і ядерної фізики Національного наукового центра “Харківський фізико-технологічний інститут” для прийняття керуючих дій і контролю результатів керування в автоматизованій інформаційно-вимірювальній системі; у торгово-виробничому підприємстві “Європейське торгове обладнання” для розробки комп'ютерного дизайнерського комплексу у виді програмного керуючого модуля автоматизації дизайнерської роботи; на кафедрі автоматизації та проектування обчислювальної техніки Харківського національного університету радіоелектроніки для синтаксичного аналізу прикметників російської мови в системах, реалізованих на кристалі FPGA.

Ключові слова: природна мова, семантика, формалізація сенсу тексту, алгебро-логічний апарат, предикат, предикатна операція, штучний інтелект.

АННОТАЦИЯ

Калиниченко О.В. Алгебра идей как аппарат формализации семантики естественного языка в системах искусственного интеллекта. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.23 - системы и средства искусственного интеллекта - Харьковский национальный университет радиоэлектроники, Харьков, 2004.

Диссертация посвящена разработке методов формального описания структуры естественного языка с помощью алгебры идей - математического аппарата, построенного аксиоматически как алгебро-логический аналог естественного языка. Как математическая структура алгебра идей - это алгебра одноместных -ичных предикатов первого порядка, с практической стороны она уже охватывает простые повествовательные предложения естественного языка и позволяет расширение области применения на всю семантику языка, а в перспективе - и на другие виды интеллектуальной деятельности человека. Разработана структура алгебры идей - носитель алгебры, ее операции и аксиоматика. Введены понятие канонической алгебры идей и операции на ней. Рассмотрены вопросы полноты и несократимости аксиоматики предложенной модели. Доказано, что алгебра идей любой размерности существует и единственна с точностью до изоморфизма. С практической точки зрения разработанный аппарат позволяет объединить результаты существующих локальных алгебраических моделей семантики естественного языка, построенных конструктивно, в рамках единой аксиоматической теории, построенной на принципах полностью объективного физического изучения смысла высказываний естественного языка, - на базе системы аксиом, которые можно экспериментально проверить.

Введен предикат равенства идей - инструмент для экспериментального изучения идей человека, определена аксиоматика этого предиката. Доказаны необходимость и достаточность введенной аксиоматики предиката равенства идей. Рассмотрены вопросы полноты и несократимости аксиоматики модели равенства идей. Аксиоматически определены операции отрицания, конъюнкции и дизъюнкции идей. Разработана модифицированная предикатная модель, позволяющая решить задачу объединения частичных моделей, построенных на базе подмножеств множества идей. C помощью введенного понятия нормального образа модели получена практическая процедура, позволяющая решить вопрос о сокращении несущественных переменных модели. Решена задача конгруэнтных моделей, возникающая из-за частичности предиката и необходимости его доопределения. Для обозначения идей введены правила образования формул алгебры идей и их стандартных форм, доказаны существование и единственность стандартной формы. Рассмотрены некоторые важные формальные и содержательные интерпретации алгебры идей.

Программная система, созданная на базе полученных теоретических результатов, внедрена в институте физики высоких энергий и ядерной физики Национального научного центра “Харьковский физико-технологический институт” для принятия управляющих действий и контроля результатов управления в автоматизированной информационно-измерительной системе; в торгово-производственном предприятии “Европейское торговое оборудование” для разработки компьютерного дизайнерского комплекса в виде программного управляющего модуля автоматизации дизайнерской работы; на кафедре автоматизации и проектирования вычислительной техники Харьковского национального университета радиоэлектроники для синтаксического анализа прилагательных русского языка в системах, реализованных на кристалле FPGA.

Ключевые слова: естественный язык, семантика, формализация смысла текста, алгебро-логический аппарат, предикат, предикатная операция, искусственный интеллект.

ABSTRACT

Kalinichenko O.V. Algebra of ideas and its applying for man's intellectual activity formalization. - Manuscript.

A thesis on competition of a scientific degree of the candidate of engineering science on a speciality 05.13.23 - system and means of an artificial intellect - Kharkov's National University of Radio Electronics, Kharkov, 2004.

The thesis is dedicated to mining of the natural language structure formal description methods with the algebra of ideas help - mathematical apparatus built as algebro-logical analogue of the natural language. There are designed the structure of algebra of ideas - algebra carrier, its operation and axiomatics. The problems of entirety and irreducibility of an axiomatics of offered model are reviewed. Is demonstrated, that the algebra of ideas of any dimension exists and is unique to within isomorphism. The modified predicate model permitting to decide a problem of association of partial models, set, built on the basis of subsets, of ideas is designed. The problem of congruent models arising because the partial predicate and necessity of its hipping is resolved. Some relevant formal and pithy interpretations of algebra of ideas are reviewed. The program system created on the basis of obtained theoretical outcomes, is applicated in Institute of The High-Energy Physics and Nuclear Physics of The National Centre of Science “Kharkov's Physics-Technology Institute” for acceptance of control actions and checking the control's outcomes in the automated informational and measuring system; in trade-manufacturing firm “The European Trade Equipment” for working out a computer design complex as a programmatic control module of automation of design activity.

Keywords: the natural language, semantics, text sense formalization, algebro-logical apparatus, predicate, predicate operation, artificial intellect.

Размещено на Allbest.ru