Ви є тут

Методи представлення й обробки інформації в експертній системі для управління телекомунікаційною мережею спеціального призначення

Автор: 
Усачов Олександр Михайлович
Тип роботи: 
Дис. канд. наук
Рік: 
2005
Артикул:
0405U004484
129 грн
Додати в кошик

Вміст

РАЗДЕЛ 2
МЕТОД ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ЗНАНИЙ В ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЕ
При проектировании базы знаний ЭС для управления ТКС СН, возникает необходимость глубокого анализа особенностей ТКС СН как объекта управления. Результатом такого анализа является выявление используемых понятий и взаимосвязей между ними, определение способа представления знаний, формализация основных понятий, определение способов интерпретации знаний. Окончанием проводимых исследований является разработка метода представления знаний в базе знаний ЭС. Для осуществления возможности работы со знаниями, представленными при помощи разработанного метода, необходим анализ и выбор необходимого метода поиска в пространстве состояний.
2.1. Характеристика телекоммуникационной сети специального назначения как объекта управления
Телекоммуникационная сеть специального назначения является сложной информационной структурой, в которой объединены в одно целое отдельные вычислительные комплексы и терминалы, обеспечивая их взаимодействие между собой на основе единой системной идеологии, реализуемой в сетевых протоколах.
Если рассматривать ТКС СН как единое целое, то она характеризуется своей архитектурой, представляющей собой полный набор структурно упорядоченных сетевых элементов и систему сетевых протоколов. Данная система однозначно определяет порядок взаимодействия сетевых элементов для реализации различных режимов функционирования сети.
Исходя из проведенного анализа, ТКС СН можно представить как совокупность функциональной, технической, топологической, информационной, алгоритмической, программной и организационной структур и способов взаимодействия между ними. На основании [19, 38], а также результатов проведенных исследований, ТКС СН можно отнести к сложным информационно-техническим системам вследствие следующих ее особенностей:
- наличие большого числа взаимосвязанных подсистем со сложными структурными и функциональными отношениями между ними, взаимодействующими в реальном масштабе времени;
- функционирование отдельных подсистем, решающих задачи как самостоятельно, так и в масштабе всей сети;
- иерархичность структуры, обусловленная задачами глобального построения сети, дифференцированного распределения нагрузки и эффективного использования каналов связи;
- многокритериальность оценки функционирования сети ввиду сложности построения и многообразия решаемых задач;
- высокая степень адаптации и живучести сети;
- принадлежность к человеко-машинной системе.
Вследствие этого ТКС СН необходимо рассматривать с сиcтемных позиций [49], как системы в целом, так и отдельных ее элементов. Отметим некоторые особенности ТКС СН.
1. Структурные особенности, это особенности построения системы с точки зрения решения задач управления:
- иерархичность сбора диагностической информации;
- решение задач управления на различных уровнях, как самостоятельно, так и в составе всей системы связи в реальном масштабе времени;
- возможность обнаружения фактов нарушения функционирования элементов системы, как самостоятельно, так и с помощью смежных элементов;
- сложность обработки диагностической информации ввиду непрерывности функционирования технических средств связи высокой энтропии входной информации.
2. Конструктивные особенности, это особенности связанные с техническим исполнением элементов:
- многообразие форм и методов решения задач управления на различных уровнях построения ТКС СН, обусловленных наличием большого количества протоколов различных уровней;
- высокая степень безотказности подсистем ТКС СН и относительно низкая безотказность системы в целом, обусловленная интеграцией разнородных по составу и принципам функционирования подсистем;
- высокая степень сложности получения значений диагностических параметров ввиду конструктивной сложности построения и низкой разрешающей способности тестовых воздействий;
- запаздывание диагностической информации и команд управления вследствие сложности построения и территориальной распределенности элементов ТКС СН.
3. Особенности, связанные с принадлежностью ТКС СН к человеко-машинным системам [69, 71, 72]:
- неполнота и неоднозначность отображения данных системы контроля, что обуславливает трудность распознавания оператором сложившейся ситуации в системе;
- относительно высокая степень энтропии источников сообщений и низкая ревалентность отображаемой информации, обусловленные многоуровневостью процессов сбора и обработки информации;
- высокая степень персональной ответственности оператора пункта управления связью за принимаемое решение в условиях жесткого лимита времени и иерархической структуры процесса принятия решения.
Таким образом, исходя из результатов проведенного анализа ТКС СН как объекта управления, необходимо выбрать такой формализм представления знаний в БЗ ЭС, который бы наиболее всего соответствовал рассмотренным особенностям и адекватно описывал проблемную область с требуемой степенью детализации, определяемой задачами СУ в целом и АСУ ВСУ в частности.
С учетом вышесказанного, в приложении А произведен выбор способа представления знаний на основании сравнительного анализа достоинств и недостатков методов представления знаний. Данный анализ позволил сделать вывод, что фреймовая модель представления знаний является наиболее предпочтительной для систем реального времени. Однако при разработке фреймовой модели базы знаний для наиболее полного учета особенностей предметной области, рассмотренных в пункте 2.1, и обеспечения выполнения предъявляемых к модели представления знаний требований, описанных в пункте 1.5.3, необходимо расширить формализм фреймов элементами неопределенности. Это позволит использовать основное преимущество фреймовых моделей, заключающееся в естественности описания стереотипных ситуаций, для представления знаний о ТКС СН и управления ею.

2.2. Разработка фреймовой модели базы знаний экспертной системы
При построении ЭС основным явл