Диссертация (1149691), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Математическая библиотека дополнена десктопным интерфейсом, дающим доступ ко всей ее функциональности и веб-интерфейсом дляколлаборативной работы.Теоретическая и практическая значимость диссертационной работы состоит в том, что ее выводы, материалы, а также полученныерезультаты позволили спроектировать и реализовать комплекс программ,предоставляющий возможность обработки знаний с неопределенностью врамках теории алгебраических байесовских сетей.
Теоретические результаты исследования реализованы в виде библиотеки на языке C#, что даетвозможность использования ее в качестве модуля объемлющего приложения.Полученные теоретические результаты развивают область искусственного интеллекта в целом и вероятностных графических моделей вчастности. Материалы исследования могут быть использованы при подготовке общих и специальных дисциплин для студентов математическихи технических специальностей «Алгебраические байесовские сети», «Теория вероятностей и математическая статистика», «Теория байесовскихсетей», «Вероятностные графические модели», «Интеллектуальный анализданных: инструментарий и жизненный цикл проекта», «Data Science: комплексы программ», «Data Science: основы обработки и анализа данных» идр., а также и в промышленной среде.Практическая значимость диссертационной работы состоит в формировании комплекса программ, поддерживающих локальный апостериорныйвывод (таким образом завершая автоматизацию этого вида логико-вероятностного вывода в алгебраических байесовских сетях), в возможностииспользовать полученные результаты в преподавании ряда дисциплинстудентам, применить алгебраические байесовские сети как промежуточный этап обучения байесовских сетей доверия по неполным, неточным,нечисловым данным, исследовать последствия ослабления (релаксации)14предположения независимости событий в ряде моделей, применяющихсяв оценке надежности систем, эпидемиологии и анализе защищенности отсоциоинженерных атак.Степень достоверности полученных результатов обеспечиваетсястрогими математическими доказательствами и корректным использованием методов соответствующих математических дисциплин.
Результаты,полученные соискателем, опираются на результаты, полученные другими исследователям и не имеют с ними противоречий; также результатывычислительных экспериментов согласуются с ожидаемыми экспертами.Существенным аргументом в пользу достоверности результатов является работоспособность комплекса программ, реализующего приведенные вдиссертационном исследовании алгоритмы.Апробация результатов. Основные результаты работы докладывались на 15 научных мероприятиях:1. XVIII Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям (SCM’2015);2.
XIX Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям (SCM’2016)3. XX Международная конференция по мягким вычислениям и измерениям (SCM’2017);4. I Международная научная конференция «Интеллектуальные информационные технологии в технике и на производстве» (IITI’16);5. II Международная научная конференция «Интеллектуальные информационные технологии в технике и на производстве»(IITI’17);6. III Всероссийская Поспеловская конференция с международнымучастием «Гибридные и Синергетические Интеллектуальные Системы» (ГИСИС’2016);7. VI Всероссийская научная конференция по проблемам информатики (СПИСОК’2016);8.
VII Всероссийская научная конференция по проблемам информатики (СПИСОК’2017);9. IX Российская мультиконференция по проблемам управления «Информационные технологии в управлении» (ИТУ’2016) ;1510. I Международная конференция «Современные технологии математической подготовки студентов инженерных специальностей»(MetaMath’2017);11.
XX Finnish-Russian University Cooperation in TelecommunicationsConference (FRUCT’20);12. VII Всероссийская научно-практическая конференция «Нечеткиесистемы, мягкие вычисления и интеллектуальные технологии»(НСМВИТ’2017);13. V Международная летняя школа-семинар «Интеллектуальныесистемы и технологии: современное состояние и перспективы»(ISYT’2017);14.
X Санкт-Петербургская межрегиональная конференция «Информационная безопасность регионов России» (ИБРР’2017);15. Первая всероссийская конференция «Нечеткие системы и мягкиевычисления. Промышленные применения» (FTI’2017);Научная работа, представленная на международной конференцииIITI’2016 была удостоена награды «Best paper award» за лучший научныйтруд конференции (приложение В).Исследования по теме диссертации были поддержаны:1.
Грантом РФФИ, проект № 12-01-00945 «Развитие теории алгебраических байесовских сетей и родственных им логико- вероятностныхграфических моделей систем знаний с неопределенностью»;2. Грантом РФФИ, проект № 15-01-09001-a «Комбинированный логико-вероятностный графический подход к представлению иобработке систем знаний с неопределенностью: алгебраическиебайесовские сети и родственные модели»;3.
Грантом РФФИ, проект № 18-01-00626 «Методы представления,синтеза оценок истинности и машинного обучения в алгебраических байесовских сетях и родственных моделях знаний с неопределенностью: логико-вероятностный подход и системы графов».Публикации. По теме диссертации автором опубликовано 37 научныхработ, из них 1 монография [168], 9 статей изданы в научных журналах из перечня российских рецензируемых журналов, в которых должныбыть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание учѐных степеней доктора и кандидата наук [87; 92—94; 97; 103; 121;16165; 173], 9 публикаций в изданиях, входящих в базы цитирования Scopusи Web of Science [26; 32; 34; 63; 70; 76—79].Сверх указанного материалы диссертации нашли отражение в 17 докладах и тезисах на научных конференциях [35; 86; 88; 90; 91; 95; 96; 100;102; 110—113; 122; 181; 182; 184], 1 научный отчет, прошедших регистрацию в ЦИТИС, а также по теме диссертации была зарегистрирована вРОСПАТЕНТ 1 программы для ЭВМ [99].
Кроме того еще 2 программыдля ЭВМ было подано на регистрацию в Роспатент [98; 183], на моментподачи диссертации в диссертационный совет они не учитывались в общимчисле публикаций по теме диссертации.Личный вклад. А. А. Золотина в публикациях с соавторами характеризуется следующим образом.В монографии [168] А. А. Золотину принадлежат результаты, связанные с развитием матрично-векторного подхода в уравнениях локальноговывода над всеми тремя видами фрагментов знаний и алгоритмами распространения свидетельства между фрагментами знаний АБС.В статьях, опубликованных в журналах из перечня российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованыосновные научные результаты диссертаций на соискание учёных степенейдоктора и кандидата наук, результаты распределяются следующим образом.
В [94] А.А. Золотину принадлежит формулировка и доказательствотеоремы о матрично-векторной форме уравнения апостериорного выводадля конъюнктов, а в [93] — доказательство аналогичной теоремы для набора пропозиций-квантов; в [165] — формулировка и доказательство теоремыо формировании вектора-редистрибьютора как произведения Кронекеравекторов малой размерности и алгоритм вычисления компоненты вектора с помощью битовых операций; в [87] — описание развития аппараталогико-вероятностного вывода в алгебраических байесовских сетях и родственных моделях; в [173] — анализ применения графов смежности ипринципа декомпозиции в смежных областях и сравнение с алгебраическими байесовскими сетями; в [103; 121] — описание семантики глобальныхструктур алгебраических байесовских сетей, доказательство корректностиалгоритма синтеза вторичной структуры; в [97] построена задача линейного программирования для вычисления оценки чувствительности первойзадачи апостерионого вывода для фрагмента знаний над набором квантов; в17[92] — матрицы перехода от вектора вероятностей идеала дизъюнктов к векторам вероятностей идеала конъюнктов и набора квантов, формулировкизадач апостериорного вывода и оценка их чувствительности для фрагмента знаний над идеалом дизъюнктов.В других публикациях А.А.
Золотину принадлежат следующие результаты: в [70] — формулировка и доказательство теорем о нормирующеммножителе для фрагмента знаний над идеалом конъюнктов и набором квантов (является переводной версией [165]); в [89] — проектировка архитектурыи формализация компонент веб-приложения; в [76] — построение матрицы перехода между векторами вероятностей элементов идеала дизъюнктов(является переводной версией [90]), идеала конъюнктов и набора пропозиций-квантов, формулировка и доказательство корректности уравнениядля решения первой и второй задачи апостериорного вывода над идеаломдизъюнктов и построение задачи линейного программирования для случаянеточных оценок; в [34] — формализация алгоритмов вывода и примерыкода; в [78] — формулировка и доказательство уравнения, описывающего передачу свидетельства между двумя фрагментами знаний (являетсяпереводной версией [96]); в [77] — результаты, связанные с оценкой чувствительности первой задачи апостериорного вывода для идеала конъюнктов.Объем и структура работы.
Диссертация состоит из введения, четырёх глав и заключения. Полный объём диссертации составляет 208 страниц, включая 32 рисунка и 4 таблицы. Список литературы содержит187 наименований.Настоящая диссертация является развитием дипломной работы соискателя [85]. Главы первая и вторая носят обзорный и систематизирующийхарактер — не содержат результатов, полученных соискателем.Во введении обоснована актуальность, научная и практическая значимость данного исследования, указан объект, а также формулируютсяосновные цели и задачи исследования; описывается научная и практическая значимость результатов, приводится информация об их апробации икратко сообщаются сведения о структуре и объеме диссертации.В первой главе приводится мотивация и краткая история развитиябайесовского подхода. Особое внимание уделено байесовским сетям доверия, родственным алгебраическим байесовским сетям — в тексте главы18даны основные шаги развития данной вероятностной графической модели и рассмотрены примеры их промышленного применения в задачахклассификации.















