Методи та засоби планування дій спеціалізованих інтелектуальних агентів на основі онтологічного підходу

Abstract

У дисертації розв’язано важливе наукове завдання побудови інтелектуальних агентів планування дій, ядром баз знань яких є онтології. Розроблено метод функціонування інтелектуальних агентів планування дій з використанням онтологічного підходу та здійснено класифікацію таких систем з погляду їх функціонування на основі онтологій. Побудовано критерій раціональної поведінки інтелектуального агента на основі методів стимулюючого навчання, що, на відміну від інших підходів, дає змогу формалізувати процес функціонування інтелектуальних агентів планування дій, ядром бази знань яких є онтології. Використано методи стимулюючого навчання для задання критерію оптимальної поведінки такого агента. Одержав подальший розвиток метод автоматизованої розбудови онтологій предметної області для задач планування дій шляхом врахування міри довіри до джерела інформації, яке використовується для розбудови онтології, що дало змогу будувати простір станів, релевантний до бази знань спеціалізованої предметної області. Розроблені методи та засоби дали можливість будувати ефективні інтелектуальні агенти планування дій у тих предметних областях, в яких знання чітко формалізуються за рахунок онтологій. В диссертации решено важное научное задание построения интеллектуальных агентов планирования действий, ядром баз знаний которых являются онтологии. Разработан метод функционирования интеллектуальных агентов планирования действий с использованием онтологического подхода, осуществлена классификация таких систем с точки зрения их функционирования на основе онтологий. Построено критерий рационального поведения интеллектуального агента на основе методов стимулирующего обучения, что, в отличие от других подходов, позволяет формализовать процесс функционирования интеллектуальных агентов планирования действий, ядром базы знаний которых являются онтологии. Использованы методы стимулирующего обучения для задания критерия оптимального поведения такого агента. Получил дальнейшее развитие метод автоматизированного развития онтологий предметной области для задач планирования действий путем учета степени доверия к источнику информации, которое используется для развития онтологии, что позволило строить пространство состояний, релевантный к базе знаний специализированной предметной области. Разработанные методы и средства позволили строить эффективные интеллектуальные агенты планирования действий в тех предметных областях, в которых знания четко формализуются за счет онтологий. There is analyzed the problem of operation of intelligent agents planning. There is justified actuality of the task of improving the efficiency of these systems through the using of ontologies, which helped to identify previously unsolved problems with the development of methods and means of using ontologies as a part of the intelligent agents planning. There is worked out mathematical providing of functioning of intelligent agents planning based on ontology, which allowed to formalize the behavior of such agents in the space of states. Using of ontologies allows to specialize the space of searching the way from the initial state to the target state, discarding irrelevant alternatives. The very task of planning of intelligent agent functioning is reduced to the problem of dynamic programming, where the function of purpose is a composition of two functions that define the competitive criteria. That means that as a result the two-criteria task is received . For its solution the method of main component was chosen, if the target functions can be evaluated, or the method of complex criteria if these functions cannot be evaluated. There is received the further development of the process of automated building of adaptive ontology based on using of the program system Link Grammar Parcer, which divides the affirmative sentence written grammatically correct in English to semantically linked pairs of words. Automatic ontology building is implemented by the means of Java API Protege-OWL. These means contain the libraries of classes, where the methods of working with OWL-structures are implemented: their reading and additions. Thus, the program means of the development of ontology operate in conjunction with OWLontology, taking from it the templates of grammatically-semantic structures for the recognizing of statements (predicates of descriptive logic) in the investigated and / or educational texts and adding to it the new elements as the result of such recognizing. There is worked out the software of the operation of intelligent agents planning, basing on the built models, methods and algorithms, that made it possible to implement the individual components and functional modules of the intelligent agents planning based on ontologies, the core of knowledge base of which is ontology. Besides, there is worked out the IA in the field of diagnostics and operating products of long operation, a central component of which is ontology of the Materials-knowing. The functioning of such an agent provides satisfactory solutions.