Разработка и исследование методов и программных средств имитационного моделирования для построения динамических интегрированных экспертных систем

• Автор: Со Ти Ха Аунг
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

Содержание
Введение
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК В ОБЛАСТИ ДИНАМИЧЕСКИХ ИНТЕГРИРОВАННЫХ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ И ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
1.1. Анализ областей применения динамических интегрированных экспертных систем
1.2. Анализ универсальных инструментальных средств построения ДИС
1.2.1. Критерий: объектно-ориентированная технология (связи между объектами,
отношения между объектами, иерархия объектов)
1.2.2. Критерий: представление знаний (правила, процедуры, использование естественного
языка)
1.2.3. Критерий: механизм рассуждений (прямой/обратный выводы, сканирование правил,
метарассуждения, одновременное выполнение правил и/или процедур)
1.2.4. Критерий: графическое представление объектов
1.2.5. Критерий: клонирование объектов и их групп
1.2.6. Критерий: графические пользовательские интерфейсы
1.2.7. Критерий: многопользовательская кооперативная разработка приложений
1.2.8. Критерий: наличие встроенной в ИС системы/подсистемы моделирования внешнего

1.3. Научные и технологические проблемы построения динамических интегрированных экспертных систем
1.4. Анализ заданно-ориентированной методологии построения интегрированных экспертных систем и поддерживающего инструментария - комплекса АТ-ТЕХНОЛОГИЯ
1.4.1. Концептуальные основы задачно-ориентированной методологии построения ИЭС.
1.4.2. Особенности развития задачно-ориентированной методологии и инструментального
комплекса АТ-ТЕХНОЛОГИЯ для построения динамических ИЭС
1.5. Анализ современного состояния исследовании и разработок в области имитационного моделирования
1.5.1. Методологический аспект
1.5.2. Формально-концептуальный аспект
1.5.3. Интеграционный аспект
1.5.4. Инструментально-технологический аспект
1.5.5. Прикладной аспект проблематики имитационного моделирования
1.6. Цели и задачи диссертации
Выводы
2. РАЗРАБОТКА ЯЗЫКА РДОАТ И МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ СЛОЖНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ И ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ ДИСКРЕТНОГО ТИПА
2.1. Постановка задачи

2.2. Описание имитационной модели дискретных СТС/СОТС на основе использования РДО-
метода
2.3. Разработка языка РДОдТ для описания имитационных моделей дискретных СТС/СОТС
на основе развития РДО-метода
2.3.1. Требования к языку описания имитационных моделей дискретных СТС/СОТС
2.3.2. Разработка языка РДОАТ для описания имитационных моделей дискретных СТС/СОТС
2.4. Разработка алгоритмов лексического, синтаксического и семантического анализа языка
РДОАТ и синтеза целевого текста
2.4.1. Алгоритм лексического анализа
2.4.2. Алгоритм синтаксического анализа
2.4.3. Алгоритм семантического анализа
2.4.4. Алгоритм синтеза целевого текста
2.5. Модель рабочей памяти
2.6. Особенности представления объектов (ресурсов) СТС/СОТС на языке РДОАТ и на ЯПЗ,
использующемся в задачно-ориентированной методологии
2.7. Модель интеграции компонентов имитационных моделей на языке РДОЛТ с другими
компонентами динамической ИЭС
2.8. Методы использования параметров ресурсов в ходе темпорального вывода
2.9. Содержание и последовательность этапов имитационного эксперимента
Выводы
3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПОНЕНТОВ ПОДСИСТЕМЫ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ
3.1. Функциональные требования к подсистеме имитационного моделирования
3.2. Общая архитектура подсистемы имитационного моделирования
3.3. Разработка диаграмм состояний компонентов подсистемы имитационного
моделирования
3.3.1. Диаграмма состояний редактора визуальных объектов
3.3.2. Диаграмма состояний транслятора РДОАТ
3.3.3. Диаграмма состояний редактора кадров анимации и правил отображения
3.3.4. Диаграмма состояний визуализатора
3.3.5. Диаграмма состояний компонента поддержки расчета состояний ИМ
3.4. Особенности программной реализации компонентов подсистемы имитационного
моделирования
3.4.1. Основные классы, реализующие компоненты подсистемы имитационного моделирования
3.4.2. Реализация пользовательского интерфейса подсистемы имитационного моделирования

3.5. Технологическая схема реализации имитационного эксперимента построения ИМ дискретных СТС/СОТС
3.6. Тестирование взаимодействия подсистемы имитационного моделирования, темпорального решателя и универсального АТ-РЕШАТЕЛЯ
Выводы
4. АПРОБАЦИЯ И ВНЕДРЕНИЕ РАЗРАБОТАННЫХ ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ
4. ]. Экспериментальное исследование инструментальных программных средств подсистемы
имитационного моделирования
4.1.1. Критерий «Трудоемкость создания основных элементов ИМ»
4.1.2. Критерий «Корректность описания ИМ»
4.1.3. Критерий «Трудоемкость создания кадров анимации и правил отображения»
4.1.4. Критерий «Возможность проверки состояний ИМ без визуального наблюдения»
4.2. Технология построения имитационных моделей дискретных СТС/СОТС средствами подсистемы имитационного моделирования
Выводы
Заключение
Список сокращений
Список литературы
Приложение

При интеграции средств построения ИМ с соответствующими компонентами базовой версии комплекса ЛТ-ТЕХНОЛОГИЯ возникает целый ряд проблем, связанных с обеспечением взаимодействия подсистемы имитационного моделирования с темпоральным решателем и универсальным АТ-РЕШАТЕЛЕМ, что представляет собой достаточно сложный процесс, требующий разработки специальных программных средств поддержки взаимодействия. Детально эти средства будут рассматриваться в разделе 3, а здесь, используя [49], приведем только краткую характеристику особенностей этих процессов.
Взаимодействие компонентов начинается после того, как специальные средства поддержки совместного функционирования получают сообщения о начале отладки разрабатываемого прототипа динамической ИЭС, после чего должна производиться конфигурация компонентов, что включает установку продолжительности такта работы для подсистемы имитационного моделирования и указание БЗ для темпорального решателя и АТ-РЕШАТЕЛЯ.
Синхронизация работы компонентов обеспечивается путем посылки им сообщений с командой запуска или остановки. В рабочей памяти представлены выделенные объекты ПрО, совокупность атрибутов которых описывает состояние системы, а в БЗ содержатся темпоральные правила, необходимые для решения поставленной задачи, а также описания событий и интервалов. В результате темпорального вывода на правилах происходит изменение состояния системы, т.е., в общем случае, меняются атрибуты объектов рабочей памяти в соответствии с решаемой задачей.
Здесь важно отметить, что синхронное взаимодействие означало бы, что после передачи данных (от подсистемы имитационного моделирования темпоральному решателю) подсистема имитационного моделирования перешла в режим ожидания до момента завершения вывода темпоральным решателем. Напротив, под асинхронным взаимодействием понимается возможность продолжения работы подсистемы имитационного моделирования, не дожидаясь окончания темпорального вывода, что позволяет получить более высокую производительность системы за счет использования времени на обработку общих ситуаций темпоральным решателем для выполнения следующего такта моделирования.
Подобное асинхронное взаимодействие достаточно хорошо соответствует реальной практике, когда невозможно мгновенно отреагировать на какое-либо событие, поэтому взаимодействие темпорального решателя и подсистемы имитационного моделирования является асинхронным, причем длина одного такта работы подсистемы имитационного