Нові інтелектуальні технології та методи оптимізації для дослідження складних систем
Gespeichert in:
| Datum: | 2010 |
|---|---|
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України
2010
|
| Schriftenreihe: | Штучний інтелект |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56164 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Нові інтелектуальні технології та методи оптимізації для дослідження складних систем // Штучний інтелект. — 2010. — № 2. — С. 180-182. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-56164 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-561642014-02-13T03:13:00Z Нові інтелектуальні технології та методи оптимізації для дослідження складних систем Інформація 2010 Article Нові інтелектуальні технології та методи оптимізації для дослідження складних систем // Штучний інтелект. — 2010. — № 2. — С. 180-182. — укр. 1561-5359 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56164 uk Штучний інтелект Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Інформація Інформація |
| spellingShingle |
Інформація Інформація Нові інтелектуальні технології та методи оптимізації для дослідження складних систем Штучний інтелект |
| format |
Article |
| title |
Нові інтелектуальні технології та методи оптимізації для дослідження складних систем |
| title_short |
Нові інтелектуальні технології та методи оптимізації для дослідження складних систем |
| title_full |
Нові інтелектуальні технології та методи оптимізації для дослідження складних систем |
| title_fullStr |
Нові інтелектуальні технології та методи оптимізації для дослідження складних систем |
| title_full_unstemmed |
Нові інтелектуальні технології та методи оптимізації для дослідження складних систем |
| title_sort |
нові інтелектуальні технології та методи оптимізації для дослідження складних систем |
| publisher |
Інститут проблем штучного інтелекту МОН України та НАН України |
| publishDate |
2010 |
| topic_facet |
Інформація |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/56164 |
| citation_txt |
Нові інтелектуальні технології та методи оптимізації для дослідження складних систем // Штучний інтелект. — 2010. — № 2. — С. 180-182. — укр. |
| series |
Штучний інтелект |
| first_indexed |
2025-07-05T07:24:02Z |
| last_indexed |
2025-07-05T07:24:02Z |
| _version_ |
1836790834397184000 |
| fulltext |
Інформація
«Искусственный интеллект» 2’2010 180
ІНФОРМАЦІЯ
НОВІ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНІ ТЕХНОЛОГІЇ ТА МЕТОДИ ОПТИМІЗАЦІЇ
ДЛЯ ДОСЛІДЖЕННЯ СКЛАДНИХ СИСТЕМ
Розробка нових математичних методів оптимізації та інформаційних технологій
для дослідження об’єктів з урахуванням їх просторової форми є важливою пробле-
мою як з точки зору фундаментальних досліджень, так і практичних застосувань. Нові
результати, наведені у циклі робіт «Математичні методи оптимізації та інтелектуальні
комп’ютерні технології моделювання складних процесів і систем з урахуванням про-
сторових форм об’єктів», який висувається на здобуття Державної премії України в
галузі науки і техніки за 2010 рік, мають комплексний характер і спрямовані на вирі-
шення проблем даного класу. Авторський колектив циклу робіт складається з відомих
вчених у цій галузі, які працюють у провідних університетах і академічних установах
України: – В.В. Грицик, А.І. Шевченко, О.М. Кисельова, С.В. Яковлев, П.І. Бідюк,
М.І. Гіль, Ю.В. Крак, А.І. Куляс, Т.Є. Романова, П.І. Стецюк. Кваліфікація усіх членів
авторського колективу і їх рівень наукових досягнень не викликають сумніву, а отри-
мані результати відповідають світовому рівню.
Цикл робіт складається з трьох розділів. Перший розділ присвячений конструк-
тивним засобам математичного і комп’ютерного моделювання складних систем з об’єк-
тами, що мають довільну просторову форму, метричні характеристики та відповідне
взаємне розташування у просторі. Досліджені класи оптимізаційних задач розміщення,
компоновки, покриття, розбиття в складних системах з об’єктами довільної просторо-
вої форми. Розроблені сучасні математичні методи оптимізації складних систем, у тому
числі чисельні методи оптимізації негладких функцій, методи дискретної та комбіна-
торної оптимізації, глобальної та статистичної оптимізації багатоекстремальних функ-
цій, некласичні методи нескінченновимірного математичного програмування з буле-
вими змінними.
У другому розділі наводяться нові результати з розробки математичних і тех-
нічних засобів дослідження складних просторових об’єктів нелінійної природи та
оптимізації їх параметрів. Створена методологія побудови математичних моделей
процесів та систем, що спрямована на оптимізацію проектування, моделювання, фор-
мування рівнянь руху, керування з урахуванням розроблених моделей, оцінювання
параметрів і станів систем з урахуванням експериментальних і статистичних даних.
Розроблена теорія математичного моделювання, оптимальної фільтрації та оптималь-
ного керування елементами великих космічних конструкцій з нелінійними характе-
ристиками. Зокрема, побудовано нові математичні моделі конструкцій з нелінійностя-
ми у просторі станів, запропоновані оригінальні алгоритми оптимального оцінювання
станів, які враховують збурення станів та шуми в каналах вимірів. Для структурної і
параметричної ідентифікації великих космічних конструкцій запропоновано ряд ори-
гінальних методів і створено відповідні обчислювальні процедури, призначені для ви-
користання в реальному часі. Розроблені нові методи проектування просторових кіне-
матичних схем маніпуляційних роботів. Розроблено нові чисельні методи і алгоритми
автоматичної побудови динамічних моделей маніпуляційних роботів. Уперше запро-
поновано метод побудови математичних моделей динаміки маніпуляційних роботів з
мінімальною обчислювальною складністю. Для вирішення проблеми керування рухом
маніпуляційних роботів розроблено координаційний підхід, який полягає у виділенні
найбільш суттєвих елементів рівнянь динаміки з метою їх використання для синтезу
Інформація
«Штучний інтелект» 2’2010 181
і аналізу систем керування. Розроблено новий необчислювальний метод планування
просторових рухів маніпуляційних роботів у середовищі з обмеженнями як аналог про-
цедур навчання та прийняття рішень виконання маніпуляцій і локомоцій вищих ор-
ганізмів.
Подано комплексний підхід до розпізнавання або ідентифікації складних ситуа-
цій, який базується на аналогії з методами колективного прийняття, що ефективно ви-
користовуються у багатьох прикладних задачах. Розроблено методи теорії редукції,
спрямовані на встановлення такого співвідношення складності відновлюваної функ-
ції й обсягу емпіричних даних, які забезпечували б необхідні якість і надійність вирі-
шення задачі. Розроблено методи моделювання нестаціонарних нелінійних процесів
довільної природи із невизначеностями структурного, статистичного і параметрич-
ного характеру. Запропоновано методи встановлення коректності класів нелінійності
стаціонарних моделей різних типів для оптимального проектування механічних сис-
тем. Запропоновані нові підходи і методи для моделювання мислення в системах зі
штучним інтелектом. Створена віртуальна штучна особистість-робот «VITROM» як
комплекс програм, що дозволяє імітувати діяльність функціональних систем мозку лю-
дини на основі поглибленого вивчення структурно-функціональної організації нервової
системи людини. Проведені експериментально-теоретичні дослідження інтелектуаль-
но-творчих процесів при формуванні нових знань і рішень.
Третій розділ присвячено розробці нових перспективних кібернетичних інфор-
маційних технологій обробки, аналізу, діагностики даних і візуалізації інформації для
створення оригінальних і удосконалення існуючих засобів науково-технічного прогре-
су в обчислювальній техніці та програмному забезпеченні приладів та систем дослід-
ження технічних, фізичних, біологічних, інтелектуальних процесів. Створені нові ін-
телектуальні інформаційні технології базуються на розроблених авторським колективом
фундаментальних математичних методах оптимізації, моделювання, аналізу й синтезу
складних процесів і систем.
Розроблено прикладні засоби побудови єдиного математичного інформаційного
інструментарію для всебічного і повного дослідження фізичних процесів і природних
явищ, який включає низку методів відбору, розпізнавання, класифікації швидкої об-
робки та розпаралелювання інформації, побудови архітектури технічних засобів і ма-
тематичних моделей для створення на цій основі високоефективних спеціалізованих
і проблемно-орієнтованих інформаційно-аналітичних систем реального часу. Розроб-
лено новий індуктивний метод побудови збалансованих нейронечітких моделей у формі
Бернштейна на основі байєсівської регресії на опорних векторах у характеристичному
просторі поліноміальних функцій Без’є – Бернштейна, який відрізняється від відомих
можливістю задавати апріорно елементи структури моделі та високою якістю оцінок
прогнозів нестаціонарних стохастичних процесів з нелінійностями відносно змінних.
Запропоновано формальний підхід до проектування штучних імунних систем, який до-
зволив розробити оригінальну штучну імунну систему для розв’язання задачі прогно-
зування часових рядів значень контрольованих параметрів і змінних, яка забезпечує
значне зменшення витрат часу на навчання популяції при збереженні високої якості
прогнозу. У рамках створеної інформаційно-аналітичної системи технічного діагносту-
вання така штучна імунна система використовується при розв’язанні задачі прогно-
зування технічного стану об’єкта діагностування і задачі опису відсутніх спостере-
жень у вузлах байєсової мережі.
Розроблено науково-методологічні засади дослідження і створення інтелектуаль-
них робототехнічних систем нового покоління з підвищеними розумовими та рухо-
вими функціями, що реалізовані в серії мобільних маневрених інтелектуально-меха-
Інформація
«Искусственный интеллект» 2’2010 182
нічних крокуючих роботів широкого призначення. Здійснено дослідження науково-
теоретичних засад керування крокуючими електронно-механічними роботами на базі
інтелектуальних інформаційно-вимірювальних систем і сучасних засобів телекому-
нікацій, розроблено електроприводи, керування, систему балансування ваги крокуючого
робота, яка забезпечує рух робота довільною поверхнею. У дослідженнях науково-тео-
ретичних проблем створення системи бінаурального слуху для роботів розроблена і
випробувана модель пеленгації джерела звуку та система обробки звукових хвиль від
масивів сенсорів на основі розроблених оригінальних методів.
Розроблено оригінальні прикладні інформаційні комп’ютерні технології моде-
лювання, аналізу й синтезу інтелектуальної інформації. Запропановано нові методи
моделювання і розпізнавання обличчя людини, дослідження мімічних проявів та емо-
ційних станів на обличчі людини. Створено загальну концепцію побудови прикладних
систем штучного інтелекту й можливості побудови обчислювальних систем з ймо-
вірнісними алгоритмами перетворення інформації з використанням сучасного матема-
тичного апарату систем масового обслуговування. Розроблено нові методи створення
інтелектуальних комп’ютерних систем розпізнавання мовно-зорових образів з елемен-
тами семантичного сприйняття інформаційних текстів. У розробках з розпізнавання
мовних образів розширено концепцію пофонемного розпізнавання послідовності
окремо вимовлених слів, що дозволило спростити процедуру навчання та покращити
загальні покажчики системи. Розроблено нові методи аналізу й синтезу голосової мов-
ної інформації. Для вирішення задачі комп’ютерного синтезу розроблено сегментно-
конкатенативний метод. На основі розроблених методів створена інформаційна ком-
п’ютерна технологія озвучення довільних текстів українською мовою. Для вирішен-
ня важливої проблеми перетворення вхідної голосової мовної інформації у текстову
розроблена автоматизована комп’ютерна система з одно- та багатокористувацьким
режимами. У дослідженнях з комп’ютерної обробки зображень вдосконалено наукові
засади автоматичного комп’ютерного розпізнавання образів і технологію формуван-
ня структурного опису зображень та методи його обробки, що дозволило вирішувати
широке коло задач інтелектуального аналізу візуальної інформації.
Вперше в Україні розроблена унікальна інформаційна технологія для моделю-
вання та вивчення української жестової мови. Дана технологія включає: перетворення
текстів українською мовою в їх аналоги на мові жестів; аналіз і синтез міміки і арти-
куляції губ; просторове моделювання рухів жестової мови і дактильної абетки триви-
мірної моделі людини; відображення на моделі процесу промовляння.
За результатами досліджень авторами опубліковано понад 100 монографій, під-
ручників, навчальних посібників та понад 1200 наукових статей. Результати допові-
дались на багатьох міжнародних наукових конференціях, симпозіумах, семінарах у
17 країнах світу. За безпосередньою участю авторів захищено понад 50 докторських та
кандидатських дисертацій. Практична значимість отриманих результатів підтверджує-
ться понад 70 патентами, авторськими свідоцтвами, актами впровадження, свідоцтвами
про реєстрацію авторських прав на твір, створенням сучасних інформаційних техноло-
гій світового рівня для дослідження складних процесів і систем з урахуванням просто-
рових форм об’єктів.
Теоретичні засади моделювання складних процесів і систем покладені в основу
вирішення фундаментальних прикладних проблем, що досліджувались в рамках дер-
жавних науково-технічних програм на замовлення міністерств і відомств України, а
також Європейського Союзу та США у вигляді понад 20 грантів на наукові дослі-
дження.
|