Александр Александрович Солодов, д.т.н., профессор, профессор кафедры Прикладной математики и программирования
Москва
Aleksander A. Solodov, Dr. Sci. (Engineering), Professor, Professor of the Department of Applied Mathematics and Programming
Moscow
Василий Михайлович Трембач, к.т.н., доцент, доцент кафедры 304
Москва
Vasiliy M. Trembach, Ph.D., Associate Professor, Associate Professor of the Department 304
Moscow
Целью исследования является формулировка формального определения когнитивной системы на основе упрощенного представления о познавательной деятельности человека и разработка на этой основе методики инженерного проектирования модели когнитивной системы. Процесс познания моделируется как взаимодействие нескольких структур человеческой личности. Основными структурами, непосредственно реализующими процесс познания, является подсознание и взаимодействующее с ним сознание. С использованием методики инженерного проектирования когнитивной модели разработана архитектура интеллектуальной системы, использующая когнитивный механизм планирования управляющих воздействий. Для реализации когнитивного механизма формирования управляющих воздействий выбран агентно-ориентированный подход. Исследуется алгоритм формирования планов адаптации целенаправленного поведения интеллектуальной системы. Выполняется построение базы знаний интеллектуальной системы с адаптацией целенаправленного поведения.
Методом исследования является применение принципов теории динамических систем автоматического управления к упрощенным процессам познания и синтез на этой основе алгоритмов и технических устройств. Разработка интеллектуальной системы целенаправленного поведения велась на основе агентно-ориентированного подхода. Для описания механизма целенаправленного поведения использован интегрированный подход к представлению знаний, сочетающий в себе преимущества логических и сетевых методов.
Основными результатами работы являются разработка формального определения когнитивной системы в виде системы автоматического управления в пространстве состояний. Подсознание моделируется пространством состояний когнитивной системы, формируемым в результате взаимодействия с внешним миром. Процесс познания представляется в виде оценки сознанием элементов пространства состояний, которое названо пространством оценок. Взаимодействие с внешним миром моделируется как в виде управления внешним миром, так и в виде его информирования. На основе этих представлений разработана структура интеллектуальной системы, реализующая когнитивный механизм планирования управляющих воздействий. Представлена архитектура многоагентной системы формирования управляющих воздействий для целенаправленного поведения. Разработана база знаний для формирования планов адаптации целенаправленного поведения интеллектуальной системы.
Для ключевых процедур функционирования когнитивной системы введены понятия оптимальных оценок векторов состояния и оптимального процесса управления, позволяющие синтезировать наилучшие в определенном смысле алгоритмы и технические устройства. Использование методики позволило разработать: структуру интеллектуальной системы, реализующую когнитивный механизм планирования управляющих воздействий; архитектуру многоагентной системы формирования управляющих воздействий для целенаправленного поведения; базу знаний интеллектуальной системы для планирования управляющих воздействий. Разработка интеллектуальной системы велась с использованием многоагентной технологии. Подсистемы формировались в виде отдельных функциональных образований – многоагентных систем.
The aim of the study is to formulate a formal definition of the cognitive system on the basis of a simplified representation of human cognitive activity and on this basis to develop methods for engineering design of the cognitive system model. The process of cognition is modeled as the interaction of several structures of the human personality. The main structures that directly implement the process of cognition are the subconscious mind and the consciousness interacting with it. Using the technique of engineering design of the cognitive model, the architecture of the intellectual system using the cognitive planning mechanism of control actions is developed. An agent-oriented approach was chosen to implement the cognitive mechanism of control actions formation. The algorithm of formation of purposeful behavior adaptation plans of intellectual system is investigated. The knowledge base of the intelligent system is built with the adaptation of purposeful behavior.
The method of research is the application of the principles of the theory of dynamic automatic control systems to the simplified processes of cognition and the synthesis of algorithms and technical devices on this basis. The development of an intelligent system of purposeful behavior was conducted on the basis of an agent- oriented approach. To describe the mechanism of purposeful behavior, an integrated approach to knowledge representation is used, combining the advantages of logical and network methods. The main results of the work are the development of a formal definition of a cognitive system in the form of an automatic control system in the state space. The subconscious is modeled by the space of states of the cognitive system, formed as a result of interaction with the outside world. The process of cognition is presented in the form of evaluation by consciousness of the elements of the space of states, which is called the space of evaluations. Interaction with the outside world is modeled both in the form of management of the outside world, and in the form of its informing. On the basis of these representations the structure of the intellectual system realizing the cognitive mechanism of planning of control actions is developed. The architecture of multi-agent system of control actions formation for purposeful behavior is presented. The knowledge base for the formation of adaptation plans of purposeful behavior of the intellectual system is developed.
For the key procedures of the cognitive system functioning, the concepts of optimal estimates of state vectors and optimal control process are introduced, which allow to synthesize the best in a certain sense algorithms and technical devices. The use of this technique allowed developing a structure of an intelligent system that implements cognitive mechanism for the planning of control actions; the multi-agent system architecture of formation control actions for goal-directed behavior; knowledge base of intellectual system for planning control actions. The intelligent system was developed using multi-agent technology. Subsystems were formed in the form of separate functional formations-multi-agent systems.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.