Инструментальные средства поддержки экспертных систем реального времени на основе формализмов темпоральной логики

Проведен анализ существующих на сегодня подходов к построению экспертных систем реального времени (ЭСРВ). Отмечено, что наиболее перспективными являются подходы, ориентированные на формализацию темпоральных рассуждений. В этом контексте наиболее близкими по содержанию к предлагаемым в проекте являются работы, проводимые в области планирования действий в динамических средах, целью которых является формализация действий, направленных на изменение текущего состояния некоторой среды для достижения целевого состояния. По существу, цель всех указанных работ может рассматриваться как специализация существующих немонотонных формализмов применительно к задачам планирования действий в динамических средах. Получаемые в результате логические системы имеют недостаточные выразительные возможности для формализации немонотонных рассуждений в ЭСРВ. Другой проблемой является построение таких подклассов временной логики умолчаний, для которых присуща приемлемая, т.е. полиномиальная сложность задачи проведения рассуждений. Для решения указанных задач в качестве базовой временной логики с часами предложен пропозициональный вариант линейной дискретной временной логики с часами (TLC0), на основе которой построена пропозициональная временная логика умолчаний TDLC0. Разработана гибридная модель представления знаний для динамической экспертной системы, которая объединяет продукционные модели представления знаний с нетрадиционными логическими моделями, в частности, с немонотонной темпоральной логикой умолчаний. Такое объединение позволяет оптимизировать соотношение между выразительными возможностями и сложностью вычислений. Для построения предлагаемого класса гибридных моделей были введены два формализма: класс теорий с умолчаниями, представляющих систему темпоральной логики умолчаний TDLC0+ и класс расширенных логических программ ELP, базирующийся на логике предикатов первого порядка и отвечающий семантике множества ответов. В результате объединения указанных двух формализмов получена логика TDLCprod, синтаксис которой является ограничением синтаксиса TDLC0+ , а семантика строится по аналогии с семантикой множества ответов расширенных логических программ. Была уточнена архитектура экспертной системы реальноговремени. Кроме изменений в основных компонентах традиционной экспертной системы, предназначенной для решения статических задач (диалоговый компонент, решатель, база знаний, рабочая память и объяснительный компонент), в архитектуру ЭСРВ должны быть новые компоненты, специфичные для динамических ЭС: подсистема моделирования внешнего мира и подсистема сопряжения с внешним миром.