CC BY
93
21. Guarino N. Formal ontology, conceptual analysis and knowledge representation // Int. J. Hu-man-Computer Studies, No.43, 1995.
22. Gorodetski V., Kotenko I., Karsaev O. Framework for Ontology-based Representation of Distributed Knowledge in Multiagent Network Security System // Proceedings of the 4th World Multi-conference on Systems, Cybernetics and Informatics (SCI-2000), Vol. III: "Virtual Engineering and Emergent Computing”. Orlando, USA, July 2000. P.52-58.
23. . ., . ., . . -
// -2000. VII -
ственному интеллекту с международным участием. Труды конференции. М.: Издательство Физико-математической литературы, 2000. С .771-779.
УДК 007:681.51
ЕЛ. Филинов, АЛ. Бойченко, Ю.Ф. Тельнов, АЛ. Данилов1
ПОСТРОЕНИЕ ПРОФИЛЕЙ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ УПРАВЛЕНИЯ ЗАПАСАМИ НА БАЗЕ КОНКРЕТИЗАЦИИ И РАЗВИТИЯ ЭТАЛОННОЙ МОДЕЛИ OSE/RM
1. .
к построению корпоративных информационных систем (КИС), в которых реализуются современные достижения технологий искусственного интеллекта. Общая тенденция в развитии новых информационных технологий состоит в их интеллек-. , на представлении и обработке знаний.
В современные КИС как их органическая часть встраиваются приложения, поддерживающие многоаспектный анализ данных, принятие решений в сложных ситуациях, управление корпоративными знаниями, экспертные системы, распознавание "образов" и обучение.
Между этими приложениями и средой КИС необходимо иметь программные средства промежуточного слоя (middleware), обеспечивающие функционирование , , - -тельский интерфейс для формирования запросов к БЗ и взаимодействие с внешней средой.
Для реинжиниринга бизнес-процессов и для построения КИС, основанных на знаниях, требуются инструментальные комплексы разработки динамических интеллектуальных систем для решения задач управления и моделирования. В качестве примера таких средств могут быть названы системы ReThink и G2 фирмы Gen-
sym ( ), .
2. Задача построения профилей интеллектуальных КИС. Встраивание в , -, -
тых информационных систем. Это позволит обеспечить независимость, по возможности, от применяемых вычислительных и телекоммуникационных платформ,
1 Работа выполнена при поддержке РФФИ, грант №98-01-00978.
распределенную архитектуру "клиент-сервер", дружественный пользовательский интерфейс.
, , -, .
, -
ции интерфейсов прикладного программирования (API) между приложениями, реализующими свойства интеллектуальных технологий, и средой КИС, а также интерфейсы с внешним окружением. В частности, такие приложения могут быть построены как содружество автономных интеллектуальных агентов, исполняемых на одной или на разных машинах, связанных в сеть с помощью коммуникационной среды.
API, -
ровании профиля конкретной КИС, целесообразно использовать эталонную модель среды открытых систем OSE/RM, конкретизируя ее применительно к выбранной
. Gensym
G2 , ,
уровне API модели OSE/RM.
Однако задача построения профиля интеллектуальной КИС, построенной, например, на основе G2, этим уровнем не исчерпывается. Требуется определить и специфицировать протоколы взаимодействия и программные интерфейсы между
G2, , G2,
G2 . , -
ленные стандарты для этого уровня отсутствуют. Они регламентируются для сис-G2 Gensym. -
принята попытка предложить подход к формированию обобщенной модели откры-, .
3. Обобщенная модель интеллектуальной КИС, использующей G2. При проектировании конкретных КИС и построении их профилей следует различать: инструментальные системы/среды, используемые при создании КИС (к ним относятся указанные ниже продукты фирмы Gensym) и целевые системы - прикладные
, ReThink G2
и функционирующие при поддержке средств разработки и исполнения, выбранных как подмножество функций инструментальных средств.
Из изложенного выше следует, что при построении профиля конкретной КИС ReThink G2 -
жат проработке следующие вопросы:
♦ какие услуги получает ReThink от G2 в данном конкретном случае, т.е. какие
API ReThink G2
в профиле и специфицированы на основе документации фирмы Gensym;
♦ как использует ReThink подсистему моделирования внешнего окружения G2 (пок^анную на рис. 1 в группе системных функций G2 наряду с машиной логического вывода на БЗ и планировщиком);
♦ какие внешние связи требуются для поддержки ReThink из номенклатуры G2 Connectivity Solutions.
Аналогичная проработка потребуется в случаях, когда применяются различные комбинации прикладных расширений в2 на базе продуктов вешут, перечисленных ниже.
Приложение <52
ЕЯ-текст, редактор запросов б БЗ 01Л - диалоги, меню, взанмод. с пользой. Логический ВЫЕ ОД База знаний БЗ - файлы ЬЪ: определения объектоБ, объекта, ifiaiiini,процедуры Вз алмодеиствие <52-<52 GSI - <52 Standard bttjafajce: щро расширения, комм канал.
ОШ - спой ре ализ ации -процедуры, шаблоны иеню, мастер-диалоги, генфщ). элементы польз, интерфейса £игпга1е) Планир оі-щт: БиЗ - Файлы Ы Bridge Process: ■ GSI-p асшир ение User code (наяз. С) Optional API
библиотека общих знаний и определения станд. объектов, общих !ЩЯ не скольких приложений
М ониторинг II' анз ающй SSI
ОШ - функциональное щро реализации Подсистема иоделіфо- вання Ctdyetydh данных БЗ: [SP - Intelligent Сошишшса-±т Protocol
mq) архии класс об , моду-гсей, рабочих пространств
(ЯЛ - спой АР1 £иЫ1с) RPC SQL,ODBC SSI API
OSE/RM API User
System
Мштагіоп
Сошшшіс.
СЄТЄБЗЯ
ОС
тих
M еханизм RPC P еляционная СУБД
Motif Системные бызобы Unix по стандарту P 0 SIX Ф-айловая система UHIX- HFS ТСРЛР
Сетевая
ОС
Wirudjo™
ЫТ
Windoro Win32 API i-айловая система WinSocb, ТСРЛР
Wirudo™ ЫТ 4.0
Рис.1. Обобщенная модель интеллектуальной КИС на основе G2
Примечания.
1. Стандарты API здесь приведены для случая реализации G2 с механизмом RPC в среде Unix. G2 - открытая система, поддерживающая разные стандартные API среды распределенной обработки.
2. G2 поддерживает стандарты CORBA
G2 Gensym -
ориентированная среда для построения и сопровождения экспертных систем ре, , , , планирования и управления динамическими процессами. Экспертные системы, для
G2 , -
, -
мых задач:
♦ мониторинг динамических процессов в реальном масштабе времени;
♦ моделирование и реинжиниринг бизнес-процессов;
♦ обнаружение неисправностей в сложных технических системах, например, в территориально-распределенных вычислительных сетях;
♦ диагностика, в частности медицинская диагностика;
♦ составление расписаний и планирование;
♦ оптимизация динамических процессов;
♦ системы-советчики операторов сложных технологических процессов в про-
;
♦ автоматизация проектирования сложных изделий.
Эти системы являются приложениями G2. В обобщенной модели КИС (по методологии OSE/RM) они размещаются на уровне прикладного слоя (applications), наряду с другими прикладными подсистемами КИС. При этом сама G2 -
онной средой.
- G2 -
ваться продукты фирмы Gensym, интегрированные с G2, такие как:
♦ ReThink - среда моделирования (построения и исполнения моделей бизнес-
);
♦ G2 Diagnostic Assistant - среда визуального программирования на базе G2 для создания приложений активной диагностики производственных и информа-
;
♦ Fault Expert - среда создания интеллектуальных приложений, осуществляющих мониторинг и управление программным и техническим обеспечением территориально-распределенных вычислительных сетей;
♦ NeurOn-Line (NOL) - среда, интегрирующая технологии нейронных сетей и экспертных систем.
, - -
ятия сделан вывод о необходимости построения интеллектуальной КИС, в которой интегрируются как уже существующие приложения и базы данных, так и приложения, ориентированные на представление и обработку знаний. Предположим, что в качестве основы построения такой КИС выбрана система G2. Функции, реализуемые G2, требуется представить в виде надстройки над моделью OSE/RM, разделяя их по тем же четырем функциональным группам: пользовательский интерфейс, ( ), -нения знаний, коммуникационные функции, обеспечивающие взаимодействие, например, систем G2-G2. Предлагаемое в настоящей работе разбиение функций G2 на уровни в обобщенной модели показано на рис. 1. Оно выполнено с использова-
G2, .
Группа функций пользовательского интерфейса (User) разбита на 4 уровня:
♦ естественно-языковый редактор запросов пользователя к БЗ, диалоги пользователя и меню, которые оформляются как стандарт системы G2 (public);
♦ GUI ( , , - , -
), -ренней реализацией системы и могут изменяться (private);
♦ GUI, -
(private);
♦ слой API со средой (операционной системой), который оформляется как
G2 (public);
Группа системных функций (System) разбита на 3 уровня:
♦ машина логического вывода, выполняющая рассуждения на основании знаний, содержащихся в БЗ, данных, получаемых от подсистемы моделирования, данных, поступающих от внешних источников;
♦ планировщик, определяющий порядок обработки задач, запускающий про-
G2 ;
♦ подсистема моделирования внешнего окружения (объектов и устройств, с
G2), -
стоятельного агента знаний;
Функции представления и хранения знаний (Information) подразделены на 3 :
♦ ( ), , ,
( kb);
♦ ( ), , общих для нескольких приложений (файлы kl);
♦ структур ы данных БЗ, определяющие иерархии классов, модулей (отдельных
), .
G2 , -
дарты SQL и ODBC, и файловые системы операционной среды.
, (communication), -
модействие G2 с внешним окружением, например, взаимодействие G2-G2, определены стандартом системы G2 - G2 Standard Interface (GSI). В этом интерфейсе определяются: ядро расширения, мостовой процесс (bridge process), мониторинг GSI, GSI API, -
вающий G2 с сетевыми протоколами, например, TCP/IP.
Для взаимодействия процессов G2 и мостовых процессов GSI применяется механизм вызова удаленных процедур RPC.
. 1 G2
сетевые ОС Unix или Windows NT 4.0.
ReThink G2
( . 2).
ReThink , ,
сведениях о разработке и использовании имитационной модели технологического процесса обработки грузов (от приема груза с транспортного средства до выдачи его клиенту) в АО "Шереметьево-Карго", созданной АО "Ар^ссофт Компани". ReThink,
модели, разбиваются на четыре функциональные группы: пользовательский ин-
, ,
, .
Рис.2. Обобщенная модель интеллектуальной КИС на основе G2 и ReThink
Пользовательский интерфейс ReThink рассчитан на три категории пользова-: (end user), (modelers), -
(developers), (administrators). :
♦ File - , ,
;
♦ Palettes - ,
, ;
♦ Application - .
Для построения меню ReThink использует два модуля G2: G2 Menu System (GMS) и G2 Foundation Resources (GFR). Эти модули доступны как часть ПО сис-ReThink.
Системные функции ReThink связаны с управлением процессами построения и исполнения построенных моделей. Управление осуществляется на основе сценариев.
ReThink ( . 2 -
струментария в третьем измерении модели OSE/RM) включают в себя программы Model Tool Scenario Tool.
Функции представления и хранения моделей ReThink обеспечивают представления всех компонентов, используемых в моделях: блоков, ресурсов, инструментов, элементов пользовательского интерфейса, определений классов и иерархии классов (в стиле объектно-ориентированной технологии с множественным ). , , ReThink
предоставляет возможности создавать рабочие пространства.
Типовые задачи ReThink в виде набора блоков (падитра Blocks) хранятся в . ReThink , -
ленные в G2.
Функции телекоммуникаций. Взаимодействие между приложениями ReThink G2 -
помощью отдельного продукта Gensym Telewindows или Telewindows 2 Toolkit.
Построенная таким образом обобщенная модель позволяет определить состав программных интерфейсов уровня "приложение-приложение", которые подлежат спецификации в составе профиля интеллектуальной КИС. Эти спецификации должны быть дополнены спецификациями ПО промежуточного слоя, соответствующими архитектуре среды распределенной обработки данных, в которой должна функционировать G2. Такими спецификациями являются стандарты CORBA, поддержка которых предусмотрена в G2. Возможно также рассмотреть стандарты COM/DCOM Microsoft
CORBA и DCOM.
, G2 -
, ( ODBC),
, , -
, Gensym -
дуктов Gensym Connectivity Solutions, которые также следует учитывать при построении профилей КИС. В число таких продуктов входят:
♦ G2 Gateway - -
G2 ;
♦ G2 ActiveX Link - средства интеграции приложений G2 с приложениями Microsoft Windows;
♦ G2 Java Link - средства интеграции приложений G2 с приложениями Интернет или корпоративных сетей, основанных на использовании языка Java;
♦ G2 Bean Builder - инструментальные средства разработки приложений G2 с использованием Java Beans;
♦ G2 CORBA Link;
♦ G2 ProTools.
Вообще номенклатура продуктов фирмы Gensym, предназначенных для ин-, :
♦ : G2, User Interface (
пользовательского интерфейса, включая ActiveX, Java Beans и Web), G2 Connectivity Solutions ( G2
);
♦ - : ReThink, eSCOR;
♦ - : Neu-
rOn-Line Studio, NeurOn-Line, G2 Diagnostic Assistant, Lab Expert, Fermentation Expert;
♦ : OpEx Product Family.
4. Объекты стандартизации, выделяемые в профиле интеллектуальной
КИС. На основе проведенной проработки в качестве первоочередных объектов стандартизации в составе профиля интеллектуальной КИС, построенной на основе G2, .
4.1. Интерфейсы G2 с внешней средой
♦ G2 Standard Interface (GSI).
Интерфейс с внешней прикладной системой G2 - G2; G2-Telewindows
Интерфейс с СУБД Oracle, Sybase, Rdb, Informix
Интерфейс с внешней системой управления , user code GSI
Интерфейс с прогр. логич. контроллером (РЬС) Protocol Driver GSI взаимодействия с PLC
♦ G2 File Interface (GFI).
♦ Интерфейс с внеш ними функциями на С, C++ Foreign Function Interface.
4.2. Средства разработки, встроенные в GSI
♦ Библиотека GSI.
♦ Спецификация конфигурирования GSI, дополняющая БЗ G2 - средства настройки БЗ для связи с внешней программой: класс GSI interface object; класс GSI variables.
♦ Переходный код (application bridge code), используемый GSI-расширением для интерактивного взаимодействия с внешней программой.
♦ Обмен текстовыми сообщениями (Message Passing) GSI между процессом G2 и процессом GSI Bridge, выполняющимися на одной или разных машинах, объединенных через коммуникационные протоколы TCP/IP, WinSock, Token Ring, DECnet.
4.3. G2 Standard Interface (GSI) Reference
♦ GSI Constants.
♦ GSI Data Types.
♦ GSI Functions.
♦ GSI Data Structure Access Functions.
♦ GSI Options.
♦ GSI Data Structure.
4.4. G2 Class Reference
4.5. G2 Foundation Resources
4.6. G2 System Procedures Reference Manual
5. Заключение. В настоящей работе предложен методологический подход к построению профилей конкретных интеллектуальных КИС, позволяющий определить номенклатуру программных интерфейсов и протоколов взаимодействия, ко-
торые подлежат спецификации в составе проектной документации данной КИС. Разработку этих спецификаций следует проводить на основе документации системы вешут в случае использования системы в2 в качестве основы КИС. При этом учитываются возможности применения в2 в качестве интегрирующей основы , -щими приложениями и базами данных. В частности учитывается наличие в в2 средств, позволяющих объединять ранее созданные кЬ и к1-файлы с текущим при, . Аналогичным образом могут быть рассмотрены вопросы построения профи, , -
.
ЛИТЕРАТУРА
1. Материалы фирмы Оешут (http://www.gensym.com).
2. Документация 02 V. 5.1 и ЯеТЬтк V. 3.1.
3. Ойхман Е.Г., Попов Э.В. Реиижиииринг бизнеса. М.: Финансы и статистика. 1997.
4. Солдаткин С.Л., Лобачев В.К. Дистанционные образовательные технологии: информационный аспект. М.: МЭСИ. 1998.
5. . ., . .
, . 4- -
практическая конференции "Реинжиниринг бизнес-процессов на основе современных информационных технологий". М.: МЭСИ. 2000.
6. Фил иное ЕМ., Бойченко А.В. Методика формирования и применения профилей откры-
. // -конференции "Телематика 99". Санкт-Петербург. 1999.
7. . ., . .
. . 4- -
конференции "Реинжиниринг бизнес-процессов на основе современных информационных технологий". М.: МЭСИ. 2000.
УДК 62-52:658.562.3
Л.С. Берштейн, А.В. Боженюк
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ НЕЧЕТКОГО ДЕДУКТИВНОГО ВЫВОДА В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ
Согласно принципу несовместимости, сложность системы управления и точ-
,
методами, находятся в состоянии взаимного противоречия [1]. Кроме того, применение классических методов для управления сложными объектами ограничивается трудностями формирования единого критерия, охватывающего различные и про. -нию нечетких методов и алгоритмов [2,3] в системах управления, а использование в последних нечетких и качественных категорий позволяет более полно и компактно описывать общую постановку задач управления, возникающих в различных .
логико-лингвистического описания взаимосвязей входных управляющих и выходных управляемых параметров. Формирование лингвистических моделей исследуемых систем и процессов осуществляется на естественном или близком к нему язы-
