Модели, методы и средства создания интегрируемых проблемно-ориентированных интеллектуальных помощников на основе модельно-ориентированного подхода

КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер проекта 22-21-00099

НазваниеМодели, методы и средства создания интегрируемых проблемно-ориентированных интеллектуальных помощников на основе модельно-ориентированного подхода

Руководитель Юрин Александр Юрьевич, Доктор технических наук

Организация финансирования, регион федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт динамики систем и теории управления имени В.М. Матросова Сибирского отделения Российской академии наук , Иркутская обл

Конкурс №64 - Конкурс 2021 года «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований малыми отдельными научными группами»

Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах; 01-517 - Средства создания и поддержки проблемно-ориентированных систем, основанных на знаниях, и экспертных систем

Ключевые слова получение знаний, база знаний, онтология, интеллектуальные системы, интеллектуальный помощник, порождающие программирование, визуальное программирование, модельно-ориентированный подход, трансформация моделей, диагностика

Код ГРНТИ50.05.13

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Проект направлен на создание методологии и программной системы повышения эффективности создания интегрируемых компонентов для проблемно-ориентированных систем поддержки принятия решений типа интеллектуальный помощник на основе онтологического моделирования, принципов визуального и порождающего программирования, а также трансформации моделей. Трансформация моделей является важным элементом модельно-ориентированного (-управляемого) подхода (Model Driven Engineering, MDE) и, в частности, наиболее стандартизованной его разновидности – архитектуры, управляемой моделью (Model Driven Architecture, MDA). В проекте предполагается переопределить этапы MDA-подхода в контексте создания определенного типа интеллектуального программного обеспечения, а также разработать оригинальные методологические и программные средства. При этом целевым типом интеллектуального программного обеспечения является интеллектуальный помощник, использующий онтологии и продукции для формализации знаний и поддержки принятия решений в задачах диагностики системы электроснабжения воздушного судна на примере RRJ-95 (Сухой Cуперджет). Актуальность проекта связана с тем, что, несмотря на определенные успехи в области создания интеллектуальных систем и их компонентов, наличия специализированных методик и инструментария, не удается перейти к промышленной технологии создания подобного типа систем. В большей степени это обусловлено ограничениями существующих решений, связанных с избирательностью поддерживаемых платформ разработки, высокими квалификационными требованиями к пользователям-программистам, слабой поддержкой визуального и порождающего программирования, низкими интеграционными способностями с системами концептуального и когнитивного моделирования, CASE-средствами и другими системами общего назначения, обеспечивающим представление предметной информации. Научная новизна проекта состоит в том, что будут разработаны теоретические основы новой информационной технологии создания интеллектуальных систем типа «интеллектуальный помощник». Технология использует и специализирует основные положения стандартизированного модельно-ориентированного подхода в контексте преобразования информации в данные и знания с целью поддержки создания интеллектуальных систем. Элементом новизны проекта также является использование оригинальных языковых средств: визуального языка моделирования логических правил и языка описания трансформаций моделей. Впервые будут изучены и реализованы возможности генерации подобного рода компонентов на основе цепочки последовательных преобразований моделей. В отличие от известных средств создания программных систем на основе модельных трансформаций, предлагаемая программная система ориентирована на создание интегрируемых компонентов для систем поддержки принятия решений. По сравнению с ними, предлагаемое нами решение допускает автоматизированное формирование семантических структур предметной области на терминологическом (абстрактном) и сущностном (конкретном) уровнях на основе концептуальных (информационных) моделей, а также синтез программного кода компонентов для различных платформ. Апробация результатов будет произведена при создании интеллектуальных помощников для проведения технического диагностирования, включая задачи поиска и устранения неисправностей, воздушного судна на примере системы электроснабжения RRJ-95.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Публикации

1. Юрин А.Ю., Николайчук О.А., Дородных Н.О., Котлов Ю.В. A Technique for Rapid Development of Declarative Knowledge Bases for Aircraft Diagnostics Based on Decision Tables Lecture Notes in Networks and Systems, 502, 140-149 (год публикации - 2022)
10.1007/978-3-031-09076-9_13

2. Юрин А.Ю., Николайчук О.А.,Дородных Н.О.,Столбов А.Б., Котлов Ю.В.,Попов В.М. Knowledge Bases Engineering Based on Event Trees Transformations: A Case Study for Aircraft Diagnostics Lecture Notes in Networks and Systems, 566, 1–10 (год публикации - 2022)
10.1007/978-3-031-19620-1_1

3. Юрин А.Ю., Николайчук О.А., Дородных Н.О., Столбов А.Б., Денисова Д.А. Using an Intelligent Assistant for Aircraft Diagnostics and Maintenance Lecture Notes in Networks and Systems, 776, 325–333 (год публикации - 2023)
10.1007/978-3-031-43789-2_30

4. Дородных Н.О., Столбов А.Б, Николайчук О.А., Юрин А.Ю. An Intelligent Assistant for Decision Support in the Case of Aircraft Troubleshooting 2023 IX International Conference on Information Technology and Nanotechnology (ITNT), 1-5 (год публикации - 2023)
10.1109/ITNT57377.2023.10139242

5. Дородных Н.О., Николайчук О.А., Столбов А.Б., Юрин А.Ю. Towards knowledge-based virtual assistant development with the aid of ontology transformations 2022 IEEE International Multi-Conference on Engineering, Computer and Information Sciences (SIBIRCON), 830-834 (год публикации - 2023)
10.1109/SIBIRCON56155.2022.10016914

6. Дородных Н.О., Николайчук О.А., Столбов А.Б., Юрин А.Ю. Создание виртуальных помощников на основе трансформации моделей Двадцать первая Национальная конференция по искусственному интеллекту с международным участием, КИИ-2023 (Смоленск, 16-20 октября 2023 г.). Труды конференции. В 2-х томах. Т.2. Смоленск: Принт-Экспресс, Т.2, С.183-193 (год публикации - 2023)

7. Дородных Н.О., Николайчук О.А., Столбов А.Б., Юрин А.Ю. Концепция и прототип инструментального средства создания задачно-ориентированных интеллектуальных помощников XXVIII Байкальская Всероссийская конференция с международным участием «Информационные и математические технологии в науке и управлении», с.51 (год публикации - 2023)

Публикации