Міністерство освіти і науки України
Харківський національний університет радіоелектроніки
Факультет прикладної математики та менеджменту
Кафедра соціальної інформатики
Магістерська атестаційна робота
Пояснювальна записка
2071197.ПЗ
Використання алгоритмів штучного інтелекту у процесі побудови UFO-моделей
Магістрант гр. КСмаг-05-1
Сергієнко І.М.
Науковий керівник
доц. Єльчанінов Д.Б.
Допускається до захисту
Зав. Кафедри
Соловйова К.О.
2009
Харківський національний університет радіоелектроніки
Факультет ПММ
Кафедра СІ
Спеціальність 8.000012 – "Консолідована інформація"
Завдання
на магістерську атестаційну роботу
магістрантові Сергієнко Івану Миколайовичу
1. Тема роботи Використання алгоритмів штучного інтелектуу процесі побудови UFO-моделей затверджена наказом по університету від " 12 "квітня2006 р. №556 Ст
2. Термін здачі магістрантом закінченої роботи12.06.2006
3. Вихідні дані до роботиосновні алгоритми штучного інтелекту,основні поняття UFO-аналізу
4. Зміст пояснювальної записки (перелік питань, що їх потрібно розробити) перелік умовних позначень, символів, одиниць, скорочень і термінів; вступ; огляд сучасного стану проблеми; адаптація алгоритму мурахи до процесу UFO-моделювання;використання Microsoft Excel у процесі UFO-моделювання на основі алгоритму мурахи;UFO-моделі шахтної транспортної системи;
Висновки
5. Перелік графічного матеріалу (з точним зазначенням обов’язкових креслень, плакатів)
тема роботи; актуальність дослідження; мета дослідження; постановка задачі;
адаптація алгоритму мурахи до процесу UFO-моделювання;
використання Microsoft Excel у процесі UFO-моделювання на основі алгоритму мурахи;
UFO-моделі шахтної транспортної системи; висновки; апробація результатів
6. Консультанти з роботи із зазначенням розділів роботи, що їх стосуються(п.6 заповнюється в разі необхідності)
| Найменуваннярозділу | Консультант(посада, прізвище, ім’я, по батькові) | Позначка консультантапро виконання розділу | |
| (підпис) | (дата) | ||
7. Дата видачі завдання13.03.06
Науковий керівникдоц. Єльчанінов Дмитро Борисович
Завдання прийняв до виконанняСергієнко Іван Миколайович
Календарний план
| № | Назва етапів магістерської атестаційної роботи | Термін виконанняетапів роботи | Примітка |
| 1 | Аналіз проблемної області та постановка задачі | 03.04.06 | |
| 2 | Адаптація алгоритму мурахи до процесу UFO-моделювання | 17.04.06 | |
| 3 | Використання Microsoft Excel у процесі моделювання на основі алгоритму мурахи | 01.05.06 | |
| 4 | Розробка UFO-моделей шахтної транспортної системи | 15.05.06 | |
| 5 | Підготовка пояснювальної записки. | 29.05.06 | |
| 6 | Підготовка презентації та доповіді | 05.06.06 | |
| 7 | Попередній захист | 12.06.06 | |
| 8 | Нормоконтроль, рецензування | 14.06.06 | |
| 9 | Занесення диплома в електронний архів | 15.06.06 | |
| 10 | Допуск до захисту у зав. кафедрою | 16.06.06 |
МагістрантСергієнко Іван Миколайович
Науковий керівник Єльчанінов Д.Б.
Реферат
Пояснювальна записка: 44 рис., 1 додаток, 46 джерел.
Об’єкт дослідження – процес побудови UFO-моделей.
Мета роботи –дослідження можливості використання алгоритмів штучного інтелекту у процесі побудови UFO-моделей.
Методи дослідження –методи штучного інтелекту та сучасні комп’ютерні технології обробки табличних даних.
Результати роботи – адаптація алгоритму мурахи до процесу UFO-моделювання; використання MicrosoftExcel у процесі UFO-моделювання на основі алгоритму мурахи; UFO-моделі шахтної транспортної системи.
штучний інтелект, алгоритм мурахи, UFO-аналіз, моделювання, табличний процесор
Реферат
Пояснительная записка: 44 рис., 1 приложение, 46 источников.
Объект исследования – процесс построения UFO-моделей.
Цель работы – исследование возможности использования алгоритмов искусственного интеллекта в процессе построения UFO-моделей.
Методы исследования – методы искусственного интеллекта и современные компьютерные технологии обработки табличных данных.
Результаты работы – адаптация алгоритма муравья к процессу UFO-моделирования; использованиеMicrosoftExcel в процессе UFO-моделирования на основе алгоритма муравья; UFO-моделишахтной транспортной системы.
искусственный интеллект, Алгоритм муравья, UFO-анализ, МОДЕЛИРОВАНИЕ, табличный процессор
ABSTRACT
Explanatory note: 44 fig., 1 appendix, 46 references.
Research object – process of UFO-models construction.
Work purpose – researching of possibility of artificial intelligence methods using in process of UFO-models construction.
Researchmethods – artificial intelligence methods and modern computer technologies of tabular data processing.
Work results – ant algorithm adaptation to UFO-modeling process; Microsoft Excel using in UFO-modeling process based on ant algorithm; UFO-models of mining transport system.
artificial intelligence, ant algorithm, UFO-analysis, modeling, tabular processor
Содержание
Перечень условных обозначений, символов, единиц, сокращений и терминов
Введение
1. Обзор современного состояния проблемы
1.1 Современные технологии построения систем
1.2 Прикладные методы и технологии искусственного интеллекта
1.2.1 Нейронные сети
1.2.2 Генетические алгоритмы
1.2.3 Системы, основанные на продукционных правилах
1.2.4 Нечеткая логика
1.2.5 Умные агенты
1.2.6 Алгоритм муравья
1.3 Постановка задачи
2. Адаптация алгоритма муравья к задаче построенияUFO-модели из заданных компонентов
2.1 Начальное размещение муравья
2.2 Правила соединения UFO-компонентов
2.3 Элементарное перемещение муравья
2.3.1 Перемещение из входа контекстной диаграммы
2.3.2 Перемещение из выхода контекстной диаграммы
2.3.3 Перемещение из входа UFO-компонента
2.3.4 Перемещение из выхода UFO-компонента
2.3.5 Пример перемещений муравья
2.4. Перемещение нескольких муравьев
2.4.1 Разрешение конфликтов
2.4.2 Пример перемещений нескольких муравьев
3. Пример использования MicrosoftExcel в процессепостроения UFO-модели из заданных компонентовна основе алгоритма муравья
4. Использование алгоритма муравья в процессе UFO-моделирования шахтнойтранспортной системы
4.1 Общие сведения о подразделении "Шахта "Комсомольская""
4.2 Подготовка и вскрытие шахтного поля
4.3 UFO-модель шахтной транспортной системы
Выводы
Перечень ссылок
искусственный интеллект компьютерный муравей шахтный
Перечень условных обозначений, символов, единиц, сокращений и терминов
CASE – computer-aided system engineering;
DFD – диаграммы потоков данных;
IDEF0 – стандарт функционального моделирования;
IDEF3– стандарт документирования технологических процессов;
Муравей – программный агент, который является членом большой колонии и используется для решения какой-либо проблемы;
УФО – Узел-Функция-Объект.
Введение
В современных технологиях анализа и моделирования систем процесс построения моделей приходится осуществлять проектировщику вручную, основываясь на своем опыте и интуиции с помощью CASE-средств.
Современные прикладные методы и технологии искусственного интеллекта (нейронные сети, генетические алгоритмы, нечеткая логика, умные агенты, алгоритмы муравья и т.п.) ориентированы не столько на копирование поведения человека, сколько на достижение результатов, аналогичных человеческим результатам.
Для автоматического построения конфигурации системы целесообразно применить алгоритм муравья, который в настоящее время широко используется для поиска оптимальных путей по графу.
Таким образом, актуальной является проблема автоматического построения модели системы из заданных компонентов.
Целью данной магистерской аттестационной работы является исследование возможности использования алгоритмов искусственного интеллекта в процессе построения UFO-моделей.
Полученные результаты можно использовать в процессе UFO-анализа, а также для внедрения в CASE-инструментарии, используемые в процессе моделирования систем.
1. Обзор современного состояния проблемы
1.1 Современные технологии построения систем
Рассмотрим стандартные методы системного структурного анализа.
Стандарт IDEF0 предназначен для создания функциональной модели, отображающей структуру и функции системы, а также потоки информации и материальных объектов, связывающих эти функции [1-4].
Диаграммы потоков данных (DFD) являются основным средством моделирования функциональных требований к проектируемой системе. С их помощью эти требования разбиваются на функциональные компоненты (процессы) и представляются в виде сети, связанной потоками данных. Главная цель таких средств – продемонстрировать, как каждый процесс преобразует свои входные данные в выходные, а также выявить отношения между этими процессами [5-6].
Стандарт IDEF3 предназначен для документирования технологических процессов, происходящих на предприятии, и предоставляет инструментарий для наглядного исследования и моделирования их сценариев [7-8].
Все вышеперечисленные стандарты поддерживаются CASE-средством моделирования и документирования бизнес-процессов BPwin. Однако весь процесс построения моделей приходится осуществлять проектировщику вручную, основываясь на своем опыте и интуиции [9-10].
Более перспективной является так называемая УФО-технология анализа и моделирования систем, в которой решается задача автоматического построения многоуровневой конфигурации из заданных компонентов. Однако если конфигурацию не удается представить в виде нескольких уровней, то автоматически не получится построить конфигурацию, не привлекая опытного проектировщика. УФО-технология поддерживается CASE-средством UFO-toolkit, использующим базу знаний специальной конфигурации, включающей в себя библиотеку УФО-элементов и классификацию связей [11-14].