Отзыв оппонента (Методы и программные средства ускорения поиска решения в базах знаний нечетких экспертных систем)

ОТЗЫВ официального оппонента Филатовой Натальи Николаевны на диссертационную работу Зо Мин Тайк «Методы и программные средства ускорения поиска решения в базах знаний нечетких экспертных систем», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.11 — Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей (технические науки). Актуальность темы исследований.

Необходимость в расширении интеллектуальных функций систем управления, диагностики, автоматизированного проектирования ведет к росту потребителей инструментальных средств, ориентированных на производство ПО, реализующего модели и методы искусственного интеллекта. На данный момент наиболее широкое применение нашла концепция экспертных систем (ЭС), информационное обеспечение которых создается чаще всего с использованием продукционных моделей представления знаний.

Удачная архитектура классической ЭС, позволяет создавать универсальные оболочки ЭС, которые позволяют вести работу с экспертами предметной области на их собственном языке. Это укоряет процесс создания предметных приложений, снижает вероятность включения в базу знаний ошибочных или избыточных правил. Однако, не смотря на относительную простоту реализации, концепции ЭС свойственны ряд недостатков, в частности - зависимость скорости формирования результирующего вывода от размерности БЗ и структуры модели продукционных правил, Решение реальных задач в статических ЭС приводит к созданию значительного множества правил (несколько тысяч и более).

При использовании нечетких переменных число правил еще более возрастает пропорционально размерности терм-множеств. В динамических ЭС ситуация может быть еще сложнее, если объектом управления выступает сложный технологический процесс, развивающийся во времени. Очевидно, что рост размеров БЗ приводит к повышению требований к быстродействию программы интерпретатора (решателя) ЭС. Указанная проблема нашла отражение в рецензируемой диссертации. Анализ цели, задач исследования и обзорной части работы показывает, что соискатель сфокусировал внимание на вопросах обеспечения ускорения поиска решения в нечетких экспертных системах.

Автор справедливо отмечает, что этот недостаток может быть компенсирован применением вычислительной системы с высоким быстродействием, однако в этом случае снижается экономическая эффективность решения. Совершенствование методов ускорения поиска решения автор диссертации рассматривает как наиболее целесообразный путь повышения эффективности рабочих циклов ЭС с использованием меньших вычислительных ресурсов. Приведенные факты подтверждают как актуальность темы диссертации, так и очевидную востребованность полученных теоретических и прикладных решений.

Научнаи новизна и теоретическая значимость работы. К новым научным результатам, полученным в работе, и определяющим ее теоретическую значимость, можно отнести. - формальную модель знаний для поиска решения, ориентированную на использование в новом алгоритме Рокку Ке1е. Модель позволяет сократить объем базы правил нечеткой экспертной системы; - новый алгоритм Рикху Кем, созданный на базе классического алгоритма Кем. Алгоритм позволяет сократить объем вычислений путем объединения нечетких условий правил в нечеткой БЗ, представленной в формате разработанной формальной модели, что приводит к ускорению поиска решения; архитектуру решателя нечеткой экспертной системы (НЭС), позволяющую применить разработанный алгоритм ускорения поиска решения; - алгоритм преобразования продукционных правил из БЗ экспертной системы в формат предложенной формальной модели знаний, выполняющий оценку степени близости нечетких условий в разных правилах и формирующий объединяющие условия.

Алгоритм позволяет. сокращать объем нечеткой базы правил без существенной потери точности вычисления нечетких условий. Практическая значимость полученных результатов. Практическая значимость работы заключается в создании программных средств ускорения поиска решения на основе алгоритма Гвиану Кем и реализации прототипа НЭС с целью повышения эффективности и увеличения интеллектуальных возможностей компьютерных систем. Результаты разработанных в диссертации программных модулей, использованы в НИР кафедры ПМ, выполняемой по гранту РФФИ №15-07-04574, и государственному заданию Минобрнауки РФ №2.737.2014/К, а также в учебно- научном процессе кафедры ПМ НИУ «МЭИ» (подтверждено документами о внедрении). Разработанный программный продукт «Модуль ускорения поиска решения на основе модифицированного алгоритма Кем для нечеткой интеллектуальной системы» зарегистрирован в государственном реестре программ' для ЭВМ (2016 свидетельство № 2016613791 от 16 февраля 2016 г.).

Степень обоснованности научных положений, выводов и рекомендаций. Анализ результатов работы показывает, что соискатель достаточно хорошо изучил теоретические и технологические приемы разработки ЭС. Все предлагаемые решения основаны на адаптации или развитии известных и апробированных моделей (продукционные модели, нечеткие правила) и алгоритмов (Кем, Тгеа1, ?.еарз).

В тексте имеются ссылки на литературные источники, приведены сравнительные оценки известных решений в области ускорения поиска решения в экспертных системах продукционного типа. Выбор нечетко-продукционных структур для БЗ обоснован задачами диссертации, связанными с совершенствованием средств обработки больших наборов правил с учетом использования, как в антецеденте, так и в консеквенте, лингвистических переменных. Обоснованием других выводов и рекомендаций являются: 1)Известные литературные данные о результатах сравнения и особенностях наиболее известных методов ускорения поиска решений применяемых в ЭС (в библиографии имеются ссылки на публикации Форги Ч., М.

Г. Пантелеева, Р. Ваюгу); 2)Использование ряда апробированных решений при разработке архитектуры решателя НЭС (глава 3); 3)Наличие сквозных примеров, иллюстрирующих работу предлагаемых новых алгоритмов с помощью схем, диаграмм, блок-схем (глава 4); 4)Подробное описание способов реализации основных положений диссертации в виде прототипа нечеткой продукционной экспертной системы ОЯБ Гиляну Кем и результаты оценки сложности и сравнительной эффективности алгоритма Рпкку Кем (Я 4.4, 4.5).

Все вышеуказанные доводы позволяют считать достаточно обоснованными научные положения и выводы, приведенные в диссертации. Достоверность результатов работы. Достоверность полученных в диссертации результатов обеспечивается применением методов искусственного интеллекта, теории алгоритмов, методов разработки программного обеспечения, данными компьютерного моделирования, а также сравнением полученных результатов с результатами, приведенными в научной литературе.

Работа прошла апробацию в печати и на конференциях, Автору принадлежит 10 печатных работ по теме исследования (3 статьи в журналах, рекомендованных ВАК). Подтверждается участие в нескольких научнотехнических конференциях. Содержание автореферата полностью отражает основные идеи, методы и результаты, полученные в диссертации. Таким образом, можно сделать вывод, что все теоретические положения, вынесенные на защиту, достоверны. Степень научной новизны результатов можно считать достаточной для кандидатской диссертации. Замечания по работе. 1.

Не достаточно четко определены предметные области и задачи, для которых будет наиболее эффективно применение предложенного алгоритма Рылану Кем. 2. Не затронуты вопросы оценки объема используемой памяти для формирования дерева решений в формате предложенной формальной модели. 3. В диссертации слишком подробно излагаются общеизвестные положения теории экспертных систем и нечетких множеств, что на мой взгляд является излишним.

4. Часть библиографического списка (с п.22 по п.31) выполнена с нарушениями ГОСТа. 5. Результаты исследований предложенных моделей и алгоритмов представлены довольно скромно Я 4.5). Оценки сложности алгоритма Риалу Кете выполнены только для условно предельного случая параметров в формулах (4.17, 4.18).

Было бы целесообразно представить результаты с варьированием не только и (число правил в БЗ). 6. Есть описания алгоритмов Тгеаг и 1.еарз Я 2.3), но нет результатов их исследования, только ссылка на диссертацию В.Р. М1гийег (1990). Это ослабляет обоснованность вывода о нецелесообразности дальнейшего рассмотрения этих алгоритмов.

7. Имеются опечатки и неточности в тексте диссертации: (плохо оформлены графики с ФП: не подписаны оси, на рис.4.1 нарушен масштаб базовой шкалы; результат фазификации переменной «количество лейкоцитов..» не соответствует ФП на рис.4.2; опечатка в ~ 4.1.4 " для заключений правил ФП=0.9", это не совпадает с результатами на рис.4.4 и в ~ 4.1.3); 8.

Нет обоснования выбора вида ФП, не понятно чем (кроме названия лингвистической переменной) ФП (4.10 - 4.12) отличаются от ФП (4.!3 - 4.15), формулы для построения ФП совершенно одинаковые. 9. Нигде не оговаривается вид формулы для оценки ФП заключения. Приходится делать вывод из примера (рис.4.4). Не оговаривается выбор метода композиции. Хоч отметить что казанные замечания не снижают об ей положительной оь енки аботы. Заключение. Оценивая результаты соискателя в целом можно признать, что представленная работа удовлетворяет требованиям Положения о присуждении ученых степеней, предъявляемым к кандидатским диссертациям.

Диссертация обладает внутренним единством, содержит новые научные результаты и положения, свидетельствующие о личном вкладе автора в науку. Полученные в работе теоретические и практические результаты имектг большое значение для математического и программного обеспечения интеллектуальных, экспертных, нечетких экспертных систем, систем управления базами данных и базами знаний. Автор диссертации Зо Мин Тайк заслуживает присуждения ему ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.13.11 «Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей». Официальный оппонент: Профессор кафедры «Автоматизация технологических процессов» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования «Тверской государственный технический университет» доктор технических наук, профессор Филатова Наталья Николаевна Ф г 2б декабря 2017 г.

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тверской государственный технический университет» (ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет») Адрес: 170026, г. Тверь, наб.Аф. Никитина, д.22 Телефон: +7 (4822) 52-б3-35 е-та11: сопппоп®зШ.1чег.гц .