Технология активных баз знаний (курс лекций, С.К.Дулин)

Материал из MachineLearning.

Перейти к: навигация, поиск

Содержание

В курсе рассматриваются теория и практика методов и средств согласованного представления и обработки знаний в базах знаний при условии их активности.


Курс читается студентам 5-6 курсов кафедры «Интеллектуальные системы / проектирование и организация систем» ФУПМ МФТИ. Программа лекционного курса рассчитана на 33 часа (три семестра), предусмотрены практические (семинарские) занятия (34 часа) и лабораторные работы (17 часов).


Замечания для студентов


Программа курса

Проблемы представления, обработки и анализа согласованности знаний в базе знаний.

  • Введение в методы и средства согласованности знаний.
    • Определение необходимого уровня согласованности знаний.
    • Контролируемая противоречивость. Реструктуризация знаний как источник порождения знаний.
  • Выбор функции сходства.
    • Интерпретация сходства для анализа согласованности системы знаний на основе матрицы связности.
    • Структурная и семантическая согласованность.
  • Выбор критерия согласованности.
    • Консонансная функция. Свойства и структура консонансного множества.
    • Поиск консонансного прообраза. Выбор критерия структурной согласованности.
    • Консонанс на орграфах. Взвешенные связи.
    • Поликонсонанс степени N. Классификация по структурному критерию.

Анализ и контроль структурной согласованности системы знаний

  • Индуктивно-комбинаторные методы исследования согласованности.
    • Равновесное слабосогласованное состояние. Описание структуры. Параметрический анализ равноудаленности.
  • Преобразование диссонансоного множества.
    • Приведение полностью рассогласованного множества в консонанс. Эффективный алгоритм и оценки.
  • Прохождение контура множеств по виду состояния.
    • Изменение типа консонансного множества. Теорема устойчивости вида состояния.
    • Свойства вектора повершинных различий.

Разработка алгоритма уменьшения рассогласованности

  • Использование процедуры повершинных изменений.
    • Анализ результатов, полученных на основе операции повершинных изменений.
    • Теорема устойчивости вида состояния множества.
  • Минимально удаленное состояние.
    • Обнаружение и устранение диссонансов в базе знаний.
    • Управление согласованностью на основе матрицы связности в условиях поликонсонанса.
  • Обоснование и рассмотрение условий применения алгоритма уменьшения рассогласованности.
    • Работа с матрицами связности на основе процедуры минимизации вектора повершинных изменений.
    • Проблемы сокращения трудоемкости алгоритма.
    • Анализ подходов решения задачи диссеминации знаний. Детерминированные методы. Векторные методы. Латентное семантическое индексирование.

Системы уменьшения рассогласованности компонентов.

  • Работа в среде программных продуктов DISSON, RESONANSE. Настройки DISSON, RESONANSE.
    • Приведение ассонансных множеств в консонанс на основе алгоритма уменьшения рассогласованности. Поиск локального минимально удаленного состояния.
    • Функциональная схема диссеминации знаний с привлечением экспертного анализа. Анализ согласованности экспертных оценок.
  • Интеллектуальный обработчик тематической информации (система INTELLEGER).
    • Индексация документов. Определение взаимосвязей между документами. Классификация документов. Построение словарных групп. Пользовательский интерфейс системы.

Применение теории структурной согласованности к анализу совокупности слабоформализуемых объектов.

  • Определение сходства слабоформализуемых объектов.
    • Анализ различных методов оценки взаимосвязей между слабоструктурированными текстовыми документами.


Семинары

  1. Функционирование процедур сопровождения системы знаний, связанных с контролем согласованности взаимосвязанных компонентов. Методология контроля внутренней согласованности компонентов системы знаний.
  2. Выбор и обоснование функции сходства для совокупности однородных объектов. Варьирование порогов сходства.
  3. Рассмотрение свойств и примеров консонансного, диссонансного и ассонансного множеств. Алгоритм определения типа множества.
  4. Следствия из теоремы о структуре консонансного множества. Структура сильных диссонансных связей.
  5. Сравнение сбалансированности знакового графа условия консонансности множества.
  6. Анализ полных множеств объектов с направленными связями на основе критерия консонансности в виде треугольника "сумма". Оценка максимального количества треугольников типа "цикл".
  7. Модификация критерия согласованности Хайдера - поликонсонанс степени N. Устранение нетранзитивности.
  8. Определение количества различного вида консонансов степени N из n объектов.
  9. Анализ матрицы связности равновесного слабосогласованного состояния.
  10. Оценка сложности задачи приведения ассонансного множества из n объектов к консонансному множеству при условии минимума количества измененных знаков связей.
  11. Теорема о построении множества равноудаленных консонансных множеств как эффективный алгоритм приведения диссонансного множества в консонанс.
  12. Анализ результатов, полученных на основе операции повершинных изменений. Теорема устойчивости вида состояния множества.
  13. Обоснование и рассмотрение условий применения алгоритма уменьшения рассогласованности.
  14. Рассмотрение примеров матриц связности, соответствующих консонансным прообразам заданного ассонансного множества.
  15. Анализ различных методов оценки взаимосвязей между слабоструктурированными текстовыми документами.


Лабораторные работы

  1. Выбор и сравнительный анализ функций сходства для анализа согласованности конкретных совокупностей взаимосвязанных объектов.
  2. Сравнение применения критерия структурной согласованности в зависимости от порога сходства. Проверка близости дискретных моделей с использованием поликонсонанса степени N. Классификация по структурному критерию.
  3. Изучение параметрического анализа равноудаленности. Приведение экземпляров рассогласованного множества в консонанс. Получение оценок сложности.
  4. Примеры приведения ассонансных множеств в консонанс на основе алгоритма уменьшения рассогласованности. Поиск локального минимально удаленного состояния. Работа с системами уменьшения рассогласованности компонентов: DISSON и RESONANSE.
  5. Задание сходства слабоформализуемых объектов на примере текстов с помощью метода выделения взвешенных ключевых слов. Создание матрицы «термины-документы» для метода латентного семантического индексирования.
  6. Составление функциональных схем диссеминации знаний с привлечением экспертного анализа. Анализ согласованности экспертных оценок. Работа с системой INTELLEGER.

Необходимое программное обеспечение

  • программные системы DISSON, RESONANSE и INTELLEGER.


Литература

Основная литература

  1. Дулин С.К. Структурная согласованность данных и знаний (учебное пособие).– М.: МЗ-Пресс, 2005. 143 с.
  2. Дулин С.К. Введение в теорию структурной согласованности. – М.: ВЦ РАН, 2005. 135 с.
  3. Люггер Джордж Ф. Искусственный интеллект: стратегии и методы решения сложных проблем. 4-е издание, Спб.: Издательский дом «Вильямс», 2003. 864 с.
  4. Гаврилова Т.А., Хорошевский В.Ф. Базы знаний интеллектуальных систем. Спб.: Питер, 2000, 384 с.
  5. Дулин С.К., Дулина Н.Г., Киселев И.А. Тематический мониторинг информационных сообщений.- М.: ВЦ РАН, 2000, 83 с.
  6. Дулин С.К., Розенберг И.Н. Об одном подходе к структурной согласованности геоданных // Мир транспорта, 2005, № 3. С. 16-29.
  7. Дулин С.К., Самохвалов Р.В. Оценка эффективности экспертного анализа диссеминации неструктурированной текстовой информации // Изв. РАН. Теория и системы управления, 2003, №1. С.73-81.
  8. Дулин С.К., Дулина Н.Г. О проблеме согласованности базы геоданных – М.: ВЦ РАН, 2007. 21 с.
  9. Дулина Н.Г., Уманский В.И. Структуризация проблемы улучшения пространственной согласованности баз геоданных – М.: ВЦ РАН, 2009. 40 с.

Дополнительная литература

  1. Averkin A.N., Dulin S.K. Decrease of contradiction in active knowledge system // Computers and Artificial Intelligence (CSSR) 1986. V.5, № 3, pp.235-240.
  2. Michalski R.S., Stepp R.E. Conceptual clastering: inventing goal-oriented classifications of structured objects // Machine Learning, V.2, Morgan Kaufmann Publishers, Los Atlos, 1986.
  3. Дулин С.К. Введение в диссонансную логику // Вычислительные машины и искусственный интеллект. ЧССР. 1982. Т.1. № 4. с.291-299.
  4. Harary F. On the notion of balance of a signed graph // Michigan Math. J., 1953-1954. V.2, pp. 143-146.
  5. Дулин С.К. Согласование структур в условиях расширенного понятия консонанса // Изв. АН СССР. Техн. Кибернетика, 1989, № 5. с. 86-93.
  6. Auluk F.C. An asymptotic formula for pk(n), J. Indian Math. Soc. (N1S1), 1942. 6, pp.113-114.
  7. Дулин С.К. Анализ структуры рассогласованных множеств // Изв. АН СССР. Техническая кибернетика, 1985, №5. с. 18-28.
  8. Katai O., Iwai S. On the characterization of balancing process of social systems and the derivation of the minimal balancing process. IEEE Transactions on systems, man and cybernetics, 1978, V.8, № 5.
  9. Дулин С.К., Киселев И.А. Управление структурной согласованностью в базе знаний // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика, 1991. №5. с.29-39.
  10. Дулин С.К., Киселев И.А. Knowledge base simulation in document data bases // Изв. РАН. Теория и системы управления, 1997, №5. с. 43-47.


Программу составил
С.К. Дулин, профессор, д.т.н.

См. также

Список подстраниц

Технология активных баз знаний (курс лекций, С.К.Дулин)/Вопросы
Личные инструменты