Разработка фреймово-продукционной модели синтеза цифровых автоматов на основе метода спецификации состояний и ее программная реализация средствами реляционной СУБД

• Автор: Морозов, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.13.18
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 101 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. НОВЫЕ ТЕНДЕНЦИИ В ОБЛАСТИ АБСТРАКТНОГО

СНТЕЗА АВТОМАТОВ.

1.1. Классификация основных методов

1.2. Формальные методы.

1.3. Неформальные методы.

1.4. Метод синтеза, основанный на спецификации состояний

1.5. Выводы по первой главе.

Глава 2. ФРЕЙМОВОПРОДУКЦИОННАЯ МОДЕЛЬ СИНТЕЗА

АВТОМАТОВ.
2.1. Синтез автомата как задача искусственного интеллекта.
2.2. Предлагаемая модель. Область вне лабиринтов
2.3. Предлагаемая модель. Области лабиринтов. Заключительный
2.4. Выводы по второй главе.
Глава 3. ВОПРОСЫ ПРОГРАММНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ
ПРЕДЛАГАЕМОЙ МОДЕЛИ.
3.1. Задачи исследования
3.2. Пример погружения модели в среду i
3.3. Язык присоединенных процедур и его реализация
3.4. Реализация системных процедур модели синтеза автоматов
3.5. Расширение функциональных возможностей системы.
3.6. Выводы по третьей главе
Глава 4. ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ВЕРСИЯ РАЗРАБОТАННОЙ
ИНТЕРАКТИВНОЙ СИСТЕМЫ СИНТЕЗА АВТОМАТОВ
4.1. Программная система
4.2. Результаты тестирования
4.3. Руководство пользователя.
4.4. Пример задания на синтез автомата
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЯ


Для рассматриваемого в диссертации метода, синтез проводится по заданию, заданному на неформальном (естественном) языке. Пользователю необходимо определить параметры задания и указать правила смены состояний автомата и получаемой выходной последовательности. Такой подход является для него более привлекательным. Предложенный метод использован для построения прототипа интерпретатора экспертной системы синтеза автоматов по неформальному заданию. Результаты использованы в учебном процессе кафедры Компьютерных систем и информационной безопасности КГТУ им. А.Н. Туполева (КАИ). Разработка фреймово-продукционной модели синтеза автоматов. СУБД, на примере Microsoft Access. Разработка языка присоединенных процедур. Апробация результатов работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на научно-технической конференции «IX Всероссийские Туполевские чтения студентов» (Казань, г. Казанском городском семинаре «Методы моделирования» (Казань, - г. Интеллектуальные системы и информационные технологии» (Казань, г. XIII Международной конференции «Проблемы теоретической кибернетики» (Казань, г. V Международной научно-практической конференции «Новые информационные технологии и системы» (Пенза, г. Международной научно-практической конференции ШЕЕ А’ (Геленджик, г. Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 9 работах, включая 4 статьи [, , , ], 4 тезиса докладов [, , , ] и 1 компьютерный практикум []. Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав и заключения. Она изложена на 1 странице, содержит рисунков и таблиц. Библиографический список включает наименования. В заключении сформулированы основные результаты диссертационной работы. Приложение к диссертации составляет акт о внедрении ее результатов в учебный процесс университета. Глава! В данной главе приводится обзор известных методов абстрактного синтеза цифровых автоматов и дается их классификация. Показываются достоинства и недостатка этих методов. Обосновывается выбор базового метода синтеза автомата для его реализации в интерактивном режиме. Выбранный метод иллюстрируется на множестве представительных заданий. Абстрактная теория автоматов в ее современном виде в основном сформировалась в е годы. Достаточное представление о развитых методах синтеза конечных автоматов дает уже обзор [9]. Среди этих методов по-прежнему теоретически значим метод регулярных выражений, развитый В. М. Глушковым [2]. Его практическое использование затруднено применением правила подчинения мест. Некоторое облегчение вносит графическая интерпретация метода, показанная О. П. Кузнецовым в [2] и позднее усовершенствованная А. Н. Мелиховым [], и ее алгебраическое развитие (М. А. Спивак []). Менее известны другие методы: исчисления предикатов (Б. А. Трахтенброт [7]), временных логических функций (Ю. Я. Базилевский [4]), примитивно-рекурсивных функции (А. Черч []), полей Галуа (Гр. Моисил []). Серьезное внимание последнее время уделяется вопросам автоматного проектирования программ |] и применения клеточных автоматов [] для целей моделирования []. Следствием известных теорем С. Клини [6] является утверждение о том, что необходимое и достаточное условие существования конечного автомата -представимость его описания в виде регулярного выражения. Это определило основное направление исследований по абстрактному синтезу автоматов, которое фактически себя исчерпало уже к началу -х годов прошлого века. Новый импульс к возрождению исследований по абстрактному синтезу дали успехи последних лет в области искусственного интеллекта. Это заставило вновь обратить внимание на давние работы Д. Хафмена [] и С. Колдуэлла [6, 8] и положило начало нашим исследованиям, основанным на методе спецификации состояний автомата. Глушковым В. Кузнецова О. Трахтенброта Б. Талем А. Райхлиным В. Далее приводится сравнительный анализ обоих классов. С помощью представленных формальных методов были проведены попытки синтеза автоматов на множестве примеров, рассматриваемых далее. Ни одна из них не увенчалась успехом.