Общие вопросы формализации проектирования: онтологические аспекты и когнитивное моделирование. Рубрика в журнале - Онтология проектирования
Когнитивное моделирование процессов адаптивного обучения
Статья научная
Рассматривается подход к моделированию процессов адаптивного обучения с помощью знаковых и взвешенных ориентированных графов (орграфов). Вершины орграфов отображают характеристики учебной деятельности. Ориентация, знаки и веса дуг орграфов определяют взаимовлияние этих характеристик. Динамика адаптивного обучения моделируется в орграфах с помощью специального алгоритма импульсного процесса. В некоторую вершину орграфа вносится внешнее возмущение и рассматривается распространение этого импульса, что позволяет прогнозировать значения других вершин орграфа. Сформулирована задача оптимизации весов дуг орграфа и предложен алгоритм её решения с целью достижения устойчивости импульсного процесса. По результатам вычислительных экспериментов на орграфе установлено, что целевая функция оптимизации весов дуг взвешенного орграфа является многоэкстремальной. Попадание в локальный минимум определяется исходными значениями вектора проектных переменных и ограничениями на эти переменные. Поэтому важна квалификация разработчика модели адаптивного обучения, назначающего эти величины. Когнитивные модели адаптивного обучения могут рассматриваться как прескриптивные и дескриптивные. Прескриптивные модели описывают, каким должен быть процесс адаптивного обучения. Дескриптивные модели описывают существующие процессы адаптивного обучения и могут служить инструментом исследования их эффективности. Разработанная методика когнитивного моделирования процессов адаптивного обучения позволяет прогнозировать результаты обучения и может применяться при исследовании, проектировании и реализации механизмов адаптации и интеллектуального управления в системах электронного обучения, а также в дидактическом тренинге преподавателей в сфере электронного обучения.
Бесплатно
Когнитивный потенциал естественных языков агглютинативного типа в интеллектуальных технологиях
Статья научная
Описан подход к разработке новых интеллектуальных технологий на основе исследования когнитивного потенциала и семиотического моделирования лексико-грамматических структур агглютинативных языков (на примере татарского языка). Проведена классификация когнитивных лексико-грамматических структур, определяющих информационную технологичность языка. На конкретных примерах показаны возможности татарского языка для компактного представления знаний, оперирования с нечёткой информацией, раскрыты такие важные свойства, как регулярность, естественная и конструктивная сложность, рекурсия, глубокий морфологический эллипсис, функциональное разнообразие и семантическая многовалентность аффиксов. Предложенный подход, основанный на семиотических моделях агглютинативного языка и применении децентрализованной системы технологических средств вербализации и контекстного распознавания значений элементов языка, может позволить получать эффективные решения для создания интеллектуальных инструментов накопления и обработки знаний. Работы в этом направлении создают перспективу построения когнитивно-коммуникативной системы искусственного интеллекта на базе универсального языка общения систем искусственного интеллекта между собой и с человеком.
Бесплатно
Моделирование отклонений показателей качества объекта от нормы
Статья научная
Обсуждается понятие нормы на шкале показателя качества объекта в задачах определения наиболее предпочтительного объекта или его состояния. Используются понятия допустимого и предельно допустимого отклонения от нормы. Предельно допустимые отклонения от нормы принимаются как границы шкалы показателя. За основной вариант нормы принимается отрезок на шкале показателя, не включающий границы шкалы. Точечная и полуинтервальные («не более», «не менее») нормы принимаются за частные случаи интервальной нормы. Полуинтервальная норма отражает совпадение границы исходной интервальной нормы с границей шкалы показателя. Для некоторых показателей отклонение в одну из сторон от нормы считается не только допустимым, но и полезным. Показатель, отвечающий этому условию, называется оптимизируемым, а показатель с нежелательными отклонениями от обеих границ нормы - нейтральным. В модели принадлежности норме выделяются три класса: «норма», «не более» и «не менее» нормы. Предлагаются кусочно-линейная и нелинейная функции принадлежности классам. В нелинейном варианте границы интервальной нормы расширяются до допустимых границ, что влечёт пересечение функций принадлежности смежным классам. Классификация объекта на три класса выполняется раздельно по нейтральным и оптимизируемым показателям. Трактовка отклонений от нормы, как неприемлемых, так и приемлемых, влечёт необходимость введения двух фиктивных классов: «хуже нормы» и «лучше нормы». Они формируются данными из классов «не менее» и «не более». Для вычисления функции принадлежности каждому классу по всем показателям применяется средневзвешенная функция. Обобщённые по всем показателям принадлежности классам «норма», «лучше нормы», «хуже нормы» названы индексами соответственно стабильности, развития и ухудшения объекта, которые используются для целостной оценки объекта, названной индикатором его состояния. Приведён пример анализа отклонений от нормы, реализованный в модифицированной системе выбора и ранжирования СВИРЬ-М.
Бесплатно
Онтология институционального дизайна современных общественных движений
Статья научная
[1] В статье проведена онтологическая концептуализация институционального дизайна общественных движений, представлен механизм его функционирования в современном обществе. Цель статьи: выявление специфики институционального дизайна современных общественных движений. Институциональный дизайн является интегрированным единством виртуальных и реальных практик, включающих в себя технологическую составляющую. Ядро дизайна - это проектная деятельность участников общественных движений, конструирование реальности в процессе участия в общественной и политической жизни в онлайн- и офлайн-пространствах. Представлена экосистема дизайна, включающая структуру возможностей и условий для создания и функционирования общественных движений, их институционализации. В экосистеме осуществляется взаимодействие участников с институциональной средой, которая содержит правила и нормы, возможности для участия в общественно-политической жизни. В цифровом обществе участники общественных движений располагают инструментами для выстраивания новых алгоритмов конструирования реальности на основе мобильных приложений и социальных сетей. Экосистема институционального дизайна расширяется, когда общественные движения получают политические возможности, организуют офлайн- и онлайн-практики взаимодействия с органами власти для решения социальных проблем.
Бесплатно
Особенности формализованной технологии концептуального проектирования в авиастроении
Статья научная
Статья посвящена общим вопросам формализации проектирования и практическим методам разработки концептуального проекта в гражданском авиастроении. Рассмотрены замысел проекта и последовательное выполнение этапов разработки концепции проекта. Особое внимание уделено маркетингу и обоснованию стратегии проекта. Показана важность метода анализа идей для концепции разрабатываемого проекта. В задаче синтеза технической системы представлен подход к согласованию её элементов и риск-анализ критических характеристик проектируемого гражданского самолёта. Описан процесс валидации разрабатываемой концепции проекта самолёта посредством экспериментальных аналогий. Представленная методология впервые разработана в качестве завершённой технологии полного цикла концептуального проектирования гражданских самолётов, научные результаты которой позволят исключить риски ошибочного выбора технической концепции и её несоответствия техническому заданию.
Бесплатно
Системный и онтологический анализы: схожесть и различие понятий
Статья научная
Термины, понятия и их содержание - не только основы общественных коммуникаций, ключи к взаимопониманию, познанию и передаче знаний, но и основополагающие элементы в построении компьютерных онтологий для систем искусственного интеллекта. Эволюция знаний в предметных областях приводит к эволюции языка, который изменяется, заимствует слова из других областей, расширяя их смыслы. Понятие системный анализ имеет широкое толкование, активно применяется в различных сферах деятельности (науке, экономике, инженерии и др.), углубляясь и адаптируясь под конкретные предметные области. Связанные с системным анализом понятия (система, предметная область, проблемная область и др.) также эволюционируют. Системный анализ фокусируется на взаимосвязи между элементами системы и определении её структуры и функций; включает различные методы моделирования, оптимизации и используется для решения конкретных задач. Онтологический анализ связан с изучением и описанием объектов, событий, процессов и отношений в предметной области, частью которой может являться система (системы); описывает структуру и свойства элементов, составляющих систему, и отношений между ними; используется для создания формального описания системы и обеспечения общего понимания её компонентов. Результат онтологического анализа может быть основой для системного анализа или его частью. Системный и онтологический анализы направлены на понимание сложных систем и их компонентов и могут использоваться вместе. Различие этих понятий во многом определяется содержанием понятий области исследования, её границами, объектом исследования как процесса, целеполаганием, теми традициями и контекстом, которые сложились у исследователей в конкретных предметных областях. В рамках принятой номенклатуры научных специальностей ВАК можно утверждать, что онтологический анализ входит в научную специальность «Системный анализ, управление и обработка информации, статистика».
Бесплатно
