Исследование средств представления и обработки знаний в экспертных системах анализа постполетной информации авиационных радиолокационных комплексов

• Автор: Синев, Михаил Петрович
• Шифр специальности: 05.13.17, 05.13.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Пенза
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Содержание
Введение
1 Исследование средств работы со знаниями, применяемых в экспертных системах
1.1 Особенности экспертных систем наземного объективного контроля авиационных комплексов радиолокационного дозора и наведения
1.2 Структура экспертной системы объективного контроля АК РЛДН
1.3 Обработка знаний в экспертных системах
1.4 Исследование моделей данных и методов работы со знаниями в функционально подобных экспертных системах
1.4.1 Применение продукционных правил в диагностических экспертных системах EMYCIN и AST А
1.4.2 Использование нейро-нечетких гибридных экспертных систем для диагностирования газотурбинных двигателей
1.4.3 Применение нечеткой логики в оболочке для построения экспертных систем Fuzzy CLIPS
1.4.4 Использование доски объявлений в экспертной системе оценки
. ситуаций в области разведки радиообмена противника HANNIBAL.
1.5 Выводы по главе
2 Разработка методов и алгоритмов анализа данных для решателя экспертной системы объективного контроля постполетной информации
2.1 Разработка способа представления данных в проверочной базе знаний экспертной системы
2.2 Метод комплексного контроля действий операторов и состояния аппаратуры, использующий математический аппарат продукционных правил
2.3 Разработка алгоритмов комплексного контроля действий операторов и состояния аппаратуры с использованием последовательной и параллельной обработки
2.4 Выводы по главе
3 Математическое моделирование анализа данных в экспертных системах объективного контроля постполетной информации
3.1 Математические ограничения модели
3.2 Выбор математического аппарата
3.3 Разработка с использованием СНДА модели межпоточного взаимодействия для алгоритмов комплексного контроля действий операторов и состояния аппаратуры с использованием параллельной обработки
3.4 Автоматная модель алгоритмов комплексного контроля действий операторов и состояния аппаратуры
3.5 Моделирование алгоритмов анализа данных в экспертных системах объективного контроля
3.6 Выводы по главе
4 Практическая апробация метода и алгоритмов анализа данных для решателя экспертной системы объективного контроля постполетной информации
4.1 Наземный комплекс обработки и дешифрирования информации
4.2 Натурное моделирование
4.3 Выводы по главе
Заключение
Перечень принятых сокращений
Список использованных источников
Приложение А. Листинги программ
Приложение Б. Полученные свидетельства
Приложение В. Полученные акты о внедрении
Введение
Актуальность темы. В настоящее время наблюдается значительный рост исследований и разработок в области авиации. Данные исследования направлены как на создание новых образцов техники, так и на модернизацию старых. Одной из основных проблем, возникающих при испытании и эксплуатации авиационных комплексов, является обеспечение функций контроля процесса эксплуатации. Поэтому в их состав входят средства объективного контроля (СОК), обеспечивающие анализ состояния технических средств комплекса, окружающей обстановки и действий операторов.
До настоящего времени не была разработана экспертная система анализа постполетной информации, задокументированной авиационными комплексами радиолокационного дозора и наведения (АК РЛДН).
Программные средства, базирующиеся на технологии экспертных систем (ЭС), получили значительное распространение в мире. В зарубежных странах проводятся активные исследования и работы по применению прикладной информатики, искусственного интеллекта и ЭС. В частности, в этой области известны работы следующих ученых: Edward Shortliffe, Bruce Buchanan, Stanley N. Cohen, Hector Levesque, Marvin Minsky, William A. Martin, Joel Moses. В России этой проблеме посвящены работы П.О. Сафонова (ВГТУ, Воронеж), В. А. Нагина (МГИЭТ (ТУ), Москва) и других авторов.
Однако использование существующих средств представления и обработки знаний, применяемых в универсальных ЭС, не всегда оправдано вследствие ограничений, связанных со спецификой входных данных и режимов обработки документируемой информации. Усложнение задач, решаемых АК РЛДН, накладывает дополнительные ограничения на систему контроля, вследствие чего возрастает объем, увеличивается сложность и время обработки задокументированных данных. При этом актуальными становятся:
- разработка методов анализа сложной разнородной информации при решении задач контроля в ЭС объективного контроля постполетной информации

характеристиках сигналов (частоте, модуляции, классе канала и другие) обнаруженных средств связи. Знания в системе представлены в рамках архитектуры доски объявлений, координирующей деятельность нескольких специалистов, или источников знаний (ИЗ).
Если преобразования, выполняемые модулем, очень сложны, то для их представления приходится прибегать к процедурной форме. Стремление сохранить независимость модулей друг от друга привело к созданию схемы, обеспечивающей взаимодействие модулей не непосредственно, а только через рабочую память, называемую «доска объявлений» [60]. Модули называются источниками знаний. Каждый источник знания состоит из программы-условия, которая определяет, применим ли ИЗ к текущему состоянию доски объявлений, и программы-действия, производящей результаты [61].
Доска объявлений разделена на несколько уровней, на каждом из которых обрабатываются данные определенного вида. Поиск решения рассматривается системой как итеративный процесс, состоящий из выдвижения гипотез и проверки их правдоподобности. Текущее состояние решения представляется в виде гипотез на доске объявлений. Гипотеза представляет собой интерпретацию некоторой части сигнала на определенном уровне. Гипотезы различных уровней объединены в направленный граф (сеть), что позволяет описывать гипотезы одного уровня через гипотезы более низкого уровня [62].
Таким образом, можно говорить о возможности применения доски объявлений в машине логического вывода, однако данная система недостаточно функциональна для решения задачи объективного контроля в связи с установленными ограничениями по структуре обрабатываемой информации, отсутствием механизмов параллельной обработки информации, а также специфики анализа действий операторов.
1.5 Выводы по главе
Существующие модели организации проверочной базы знаний позволяют создавать экспертные системы, ориентированные на определенный класс задач,