КОНЦЕПТУАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙBВИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ C ПОВЕДЕНИЕМ

http://conf.mitme.ru/articles/202.html

А. А. Поляков

(факультет прикладной математики)

Актуальность проблемы логико-динамического моделирования взаимодействующих объектов с поведением, как с прикладной, так и с фундаментальной точек зрения, бесспорна. Первая продиктована необходимостью решения возрастающего числа практических задач, связанных с динамическими предметными областями. К ним относятся:

  • анализ и прогноз предаварийных ситуаций;

  • задача управления в классе систем виртуальной реальности (2Р);

  • восстановление событий поставарийных ситуаций;

  • интеллектуальный мониторинг мультиагентных конкурирующих объектов и распределенных сред и так далее.

Рассмотренная нами практическая задача носит черты указанных прикладных задач и формулируется как задача интеллектуального имитационного моделирования поведения автомобилей в сложных ситуациях и, в первую очередь, в ДТП.

ђтеоретической точки зрения можно рассмотреть:

  • проблему выразительности языков представления знаний о динамических объектах;

  • проблему создания адекватного аппарата логического вывода, учитывающего разнородность формализмов, используемых для когнитивно-адекватного представления динамических объектов.

Кроме того, сложность получаемых описаний, а также результатов вывода, ставит задачу повышения "когнитивной емкости" представления и интерпретации получаемых результатов. Для динамических объектов с поведением проблема усугубляется не только в связи с необходимостью учета продолжительности и характера взаимодействия событий, но и в связи с противоречивым, часто непредсказуемым, поведением интеллектуальных динамических агентов, особенно в условиях массового взаимодействия - конфликтах.

Концептуальное моделирование ДТП в условиях "парного взаимодействия" - конфликта, наблюдаемого и описываемого с различных точек зрения, в том числе и постфактум (в группах разбора) в ходе анализа, углубленной экспертизы и принятия окончательного решения, далеко не всегда отличается полнотой, достоверностью, корректностью и непротиворечивостью. При этом используются примитивные средства представления и использования знаний. Хотя эта, уже рассмотренная нами задача, в общем случае требует учета всех отмеченных особенностей, то есть переводит систему моделирования в новый класс динамических мультиагентных систем.

Результаты исследований и практических разработок, представленные в докладе, состоят в следующем:

    • конкретизирована и на основе технологии концептуального моделирования в формализмах семейства подъязыков системы Концепт реализована модель дифференциального объекта с поведением Э. Pндевалла [1, 2, 3];

    • показаны и формализованы пути использования конкретных дифференциальных моделей движущихся управляемых объектов, "сцепляемых" со структурно-логическими описаниями;

    • реализован ряд предложений, применяющих принципы когнитивной графики, повышающих информационную насыщенность гипермедиа-представлений результатов "интеллектуального" имитационного моделирования вариантов развития сценариев ДТП;

    • интерактивный характер полученной имитационной модели поддерживается развитым интеллектуальным интерфейсом, включающим, в частности, различные графические сплайн-представления;

    • сделана попытка использования расширенной логики Аллена для представления "парных взаимодействий" в событийном пространстве; разработаны способы сопряжения событийной и дифференциальной моделей;

    • показаны пути применения механизмов абдукции и индуктивного вывода для обеспечения большей объективности процесса дорожно-транспортной экспертизы.

На основе полученных результатов сделаны выводы об эффективности информационной технологии концептуального моделирования и поставлен ряд задач, актуальных с точки зрения практического внедрения и дальнейших исследовательских разработок.

Литература:

  1. Sandewall E. Combining logic and differential equations for describing real-world systems. // Proceedings of the 1st International Conference on Principles of Knowledge Representation and Reasoning (KR'89). Toronto, Canada, May 15-18 1989. - Morgan Kaufmann, 1989. - p. 412-420.

  2. Sandewall E. Logic based modelling of goal-directed behavior // Proceedings of the Sixth International Conference on Principles of Knowledge Representation and Reasoning (KR'98), Trento, Italy, June 2-5, 1998. - Morgan Kaufmann, 1998. - p. 304-315.

  3. Sandewall, E. Features and Fluents. The Representation of Knowledge about Dynamical Systems. Volume I. - Oxford University Press, 1994. - pp. 328.