Том 13, № 1 (2023)

Работа относится к области представления знаний и алгоритмизации их обработки. Для описания предмета рассмотрения совокупностью утверждений и их обработки используются логические средства первопорядкового типа. В отличие от известных достижений в области автоматического доказательства (АД) в формальных аксиоматических теориях, автоматический синтез текстов утверждений затруднён плохой формализуемостью понятия ценности знания, содержащегося в тексте. В работе на основе развития исчисления позитивно-образованных стандартизованных формул (пос-формул) исследуются возможности автоматизации анализа описания предмета рассмотрения и интерактивного порождения содержательных утверждений для совершенствования этого описания. Предлагаемый метод интерактивного порождения знаний объединяет возможности АД с алгоритмизированным человеко-машинным синтезом текстов новых знаний. АД в исчислении пос-формул помогает человеку не только в анализе свойств, но и в выборе требуемых свойств описания предмета рассмотрения. При выявлении посредством АД отсутствия в анализируемых знаниях свойства, желательного для человека, осуществляется формирование гипотезы, логически гарантирующей наличие требуемого свойства. Автоматически синтезируются в предварительном виде варианты гипотез, дорабатываемые затем интерактивно для повышения содержательности порождаемого текста нового знания. Обосновываются правила синтеза. Их применение продолжает вывод в ситуациях неприменимости базового правила вывода в исчислении пос-формул. Расширение исчисления правилами синтеза преобразует его как первопорядковое исчисление дедуктивного типа в средство дедуктивно-абдуктивного вывода, которое отличается от известных работ, использующих абдукцию, отсутствием ряда ограничений. На иллюстративных примерах показаны представление, анализ и порождение знаний. На этих примерах при интерактивной обработке знаний видна важность наглядности обрабатываемого текста, обеспечиваемой крупноблочной структурой пос-формул, построенных из типовых кванторов. В заключение сформулированы итоги работы и возможные направления развития полученных результатов.

Рассматривается задача построения цифровых двойников и умных цифровых двойников для моделирования и управления в энергосистемах. Под энергосистемой понимается совокупность энергетических ресурсов всех видов, методы их получения (добычи), преобразования, распределения и использования, а также технические средства и организационные комплексы, обеспечивающие снабжение потребителей различными видами энергии. Анализируются интегрированные интеллектуальные энергосистемы и основные направления цифровизации энергетики. Рассмотрены понятие «цифровые двойники» в технических сферах, онтологический подход к построению цифровых двойников и семантические модели построения умных цифровых двойников. Предложено использование фрактального подхода при выполнении онтологического инжиниринга, который даёт возможность формализации понятий предметной области и позволяет строить разномасштабные онтологии с использованием метауровней онтологий. Представлены модели цифровых двойников и умных цифровых двойников. Разработанные подходы проиллюстрированы на примерах построения цифрового двойника солнечной электростанции и умного цифрового двойника топливно-энергетического комплекса. Описанный в статье подход даёт возможность интеграции цифровых и умных цифровых двойников разных уровней в единое цифровое решение при моделировании объектов энергетики и энергосистем.

С развитием информационных технологий значительно выросла роль систем поддержки процесса проектирования технических изделий. Возможности систем управления знаниями позволяют обеспечивать общность терминологии, определений объектов и отношений между ними. Использование формальной семантики необходимо для поддержки многократного использования знаний. В статье рассматриваются пути повышения эффективности процесса проектирования малых космических аппаратов и создания средств для обмена знаниями о функциональных характеристиках типовых подсистем таких аппаратов. Рассматривается создание информационной системы поддержки предварительного проектирования малых космических аппаратов, которая содержит информацию, связанную с отношениями между функциями и компонентами подсистем и их характеристиками. Созданная система позволит упростить синтез различных конфигураций изделий. При разработке информационной системы использовались современные подходы в области структурных и функциональных классификаций систем малых космических аппаратов, существующие в отрасли таксономии, подходы к созданию структур баз данных. База данных информационной системы содержит набор характеристик широкой номенклатуры оборудования малых космических аппаратов. В качестве примера применения информационной системы поддержки проектирования малых космических аппаратов рассмотрен процесс выбора характеристик системы электропитания для перспективного малого космического аппарата, предназначенного для обеспечения связи между подвижными наземными терминалами

Моделирование знаний, тесно связанное с онтологиями, является важной семантической технологией и областью исследований. В статье рассматривается понятие модели содержания электронного учебного курса. В основу модели содержания положено структурирование содержание курса на отдельные фрагменты, называемые учебными элементами. Эти учебные элементы интегрируются в древовидный ориентированный граф. Модель содержания определена как совокупность такого графа и таблицы атрибутов учебных элементов с требованиями к дидактическим показателям их изучения. Формулируются правила построения моделей содержания электронного учебного курса. Обсуждаются математические свойства этих моделей и вводятся их интегральные характеристики. Предлагаемый подход к моделированию содержания хорошо согласуется с международными спецификациями электронного обучения SCORM, дополняет их целевыми показателями, алгоритмами дидактического проектирования и анализа учебных материалов. Алгоритмы формирования и способы представления модели содержания позволяют автоматизировать процесс её построения и дидактического анализа в форме визуального интерактивного диалога разработчиков электронных образовательных ресурсов в инструментальных авторских средах.

Рассматривается задача оценки доверия к информации, извлекаемой из текстовых источников для пополнения онтологий или графов знаний. За единицу информации или факт, принимается минимальное знание об экземпляре предметной области, выражаемое единичным RDF-триплетом. Приведено описание вероятностной модели оценки доверия, основанной на марковских случайных процессах. При оценке модель строится на основании доступной информации об источниках с учётом ранее извлечённых данных. Предложен метод оценки доверия к информации с параллельным взвешиванием источников. Подобный подход востребован в ситуациях, когда качественные характеристики источников неизвестны или недоступны. В рамках тестирования модели были автоматически сгенерированы наборы численных данных различных объёмов, проведены эксперименты по взвешиванию источников и оценке доверия к извлекаемой из них информации. Результаты экспериментов показали, что в большинстве случаев веса источников, вычисляемые на основе предлагаемой модели, тем больше, чем меньше среднее отклонение предоставленной ими информации от истинной, доверие к фактам увеличивается с уменьшением расстояния до истинных данных. Выполнено сравнение с моделями агрегации данных. В большинстве случаев агрегация, выполненная на основе оценки доверия, демонстрировала наименьшее среднее отклонение от истинных данных среди рассмотренных моделей. Полученные результаты показывают, что предлагаемая модель эффективна в сравнении с другими аналогичными моделями и может применяться в задачах оценки доверия к фактам, представляемым вещественными числами.

Функциональная безопасность является латентной характеристикой аппаратно-программных комплексов (АПК) и объективно характеризуется удовлетворённостью потребителей поведением АПК. В работе рассматривается подход к решению задач, связанных с управлением проектом, на основе анализа динамических характеристик функциональной безопасности конфликтных ситуаций в системе управления проектом. Для анализа ситуаций, возникающих при управлении проектами создания АПК возможно использование моделей, известных как системные архетипы. Рассмотрены информационная сущность ситуаций и основы многоаспектного моделирования. Методическую основу исследований составляет сочетание динамических моделей параметров, характеризующих функциональную безопасность, и структурных моделей, соответствующих конфликтным ситуациям, возникающим при обеспечении требуемого уровня функциональной безопасности. Рассмотрены примеры многоаспектного моделирования ситуаций, где в качестве событий выступают проявления латентных дефектов. В результате исследований: определены информационные сущности ситуаций, предложены концептуальные основы многоаспектного моделирования ситуаций, возникающих при управлении функциональной безопасностью АПК, выделены базовые этапы построения системы структурных и динамических моделей ситуаций на разных стадиях жизненного цикла АПК. Полученные результаты могут быть использованы для принятия решений о целесообразности внесения изменений в структуру системы обеспечения функциональной безопасности АПК.

Рекомендуемые издания