1.1. Обеспечение взаимодействия системы управления с человеком

Боль­шинс­тво систем искусственного интеллекта при ра­боте взаимодействует с человеком, обычно в части постановки задач и информирования о принятых решениях, правилах их принятия и текущих условиях вы­­полнения. Интерфейс общения с человеком с точки зре­­­ния пользователя должен быть максимально прос­тым. Поэтому разработка средств общения человека с системой является базовой задачей для систем искус­ственного интеллекта.

Для поддержки перечисленных функций системы искусственного интеллекта должны иметь:

1. Базы данных, в которых содержится максимум сведений о внешнем мире.

2. Базы знаний, содержащие информацию о действиях системы в зависимости от ситуации.

3. Интеллектуальный решатель, т.е. средство обработки данных и средство использования знаний.

4. Средства исполнения.

Несмотря на относительную новизну направления интеллектуального управления, в процессе исследований сформировались базовые понятия, которые определяют основные

требования к системам интеллектуального управления:

1. Система интеллектуального управления (СИУ) должна

поддерживать работу с базами данных и знаний.

2. СИУ должна обеспечивать возможность пополнения баз

данных и знаний.

5

3. СИУ должна быть обучаемой и самообучаемой.

4. СИУ должна обеспечивать собственное функциони­рование при отказе отдельных элементов.

1.2. Схема интеллектуального управления в робототехнических комплексах

П О

ИР

(ЛВ, З)

ИИ

РС

АУ

ИсУ

ЛОС

БП МП

ЭИИ

ИУ

Рис.1. Структура системы интеллектуального управления РТК

Типовая схема системы управления РТК (Рис.1) включает в себя несколько уровней управления, каждый их которых может иметь признаки интеллектуального управления. РТК взаимодействует с предметной областью (ПО). Это взаимодействие осуществляется через информационно-измерительную систему, которая поставляет в РТК измерен­ную информацию (ИИ). На основании этой информации вы­пол­ня­ется распознавание сцены (РС). Информационной осно­вой для распознавания является база данных, которая представляется в виде больших посылок (БП) и малых посылок (МП).

БП представляют собой описание клас­сов объектов, т.е. содержат признаки, характерные для группы схо­жих объектов.

МП содержат информацию об индиви­ду­аль­ных признаках объ

6

ектов. Блоки РС на основании этих посылок формируются некоторое представление состояния предметной области, которая называется логическим описанием сцены. В зависимости от возможностей блока РС логическое описание сце­ны (ЛОС) может содержать информацию о том, что в пред­мет­ной области ПО содержится конкретный объект (иденти­фикация), или информацию о том, что в предметной области находятся несколько классов объекта (классификация), или ин­фор­мацию о том, сколько классов объектов представлено в ПО и сколько объектов в каждом классе (анализ).

ЛОС служит исходными данными для интеллектуального решателя (ИР), в котором формируется решение на действие в виде логического вывода (ЛВ), или заключения З. Перечислен­ные элементы представляют уровень интеллектуального уп­рав­ления (ИУ). Адаптивное управление (АУ) и исполнитель­ное управление (ИсУ) обеспечивает выполнение решения, принятого на интеллектуальном уровне. Оба нижних уров­ня управления могут снабжаться элементами искусственного интел­лекта (ЭИИ). В основном эти элементы применяются как эле­менты управления, т.е. оказывают воздействие на выбор дей­ствия: планирование траектории и условия ее отработки. В резуль­тате выполнения действий происходит модификация, т.е. изме­нение ПО, заключающееся в изменении положения объектов или робота в пределах рабочей зоны. В результате меняется ЛОС, и ИУ принимает новое решение.

Все СИИ по способу принятия решений в достаточной степени похожи, поскольку оперируют с наборами данных. Эти наборы, как правило, структурируются, т.е. разделяются на фрагменты со сходными признаками. При принятии решения сис­тема использует несколько фрагментов, которые обраба­тываются в определенной последовательности. В зависимости от объема знаний о предметной области выделяют 3 метода при­нятия решений: дедукция; индукция; абдукция. Все методы исполь­зуют 3 понятия: БП, МП, заключение. Методы отлича­ются наличием исходных знаний. При дедукции известны

7

большая и малая посылки, на основании которых делается зак­лю­чение. При индукции известны БП и заключение, опреде­ляется МП. При абдукции для известных МП и заключения определяется БП.