Classification and structured description of objects of the problematic environment in the knowledge representation model of autonomous intelligent mobile systems
Authors: Мелехин В.Б. , Хачумов М.В. 
Published: December 2022

В статье рассмотрена классификация образов и характеризующих их признаков, опираясь на которую построено два вида структурированного описания различных объектов и живых существ (субъектов), которые могут находиться в проблемной среде и использоваться автономной интеллектуальной мобильной системой в соответствии с ее функциональным назначением. Первый вид предложенного структурированного описания типовых элементов представления знаний автономных интеллектуальных мобильных систем определяется деревом, позволяющим организовать индуктивный вывод в процессе идентификации отдельных объектов и субъектов проблемной среды и на этой основе установить класс, род, вид и индивидуум, к которым они относятся. Второй вид структурированного эталонного описания индивидуумов представляет собой помеченный гиперграф, сложные вершины которого определяются структурными элементами объектов и субъектов проблемной среды, а также характерными для них признаками и количественными оценками, позволяющими интеллектуальной системе организовать на их основе выбор результативных действий в процессе планирования целенаправленной деятельности в априори неописанных условиях функционирования. Сочетание обеих типовых структур модели представления знаний обеспечивает автономным интеллектуальным мобильным системам возможность организации дедуктивного вывода и позволяет на этой основе обобщить и пополнить знания об отдельных объектах и субъектах, находящихся в проблемной среде. Это в свою очередь дает возможность расширить класс решаемых интеллектуальными системами задач в процессе планирования целенаправленной деятельности в априори неописанных проблемных средах. Предложен принцип построения импликативных решающих правил, позволяющих автономным интеллектуальным мобильным системам организовать принятие приближенных решений и на этой основе осуществить вывод правдоподобных умозаключений, связанных с идентификацией различных объектов и субъектов, наблюдаемых в априори неописанных условиях проблемной среды. Определена основная проблема дальнейшего развития предложенного способа структурированного описания объектов и субъектов проблемной среды в модели представления знаний автономных интеллектуальных мобильных систем, которая связана с необходимостью разработки эффективных инструментальных средств автоматического построения гиперграфов, характеризующих структуру и признаки индивидуумов, находящихся в текущих условиях функционирования.

The article considers the classification problem of patterns and features that characterize them, based on which two types of structured descriptions of various objects and living beings (subjects) of a problematic environment are built, which can be used by an autonomous intelligent mobile system in accordance with its functional purpose. The first type of the proposed structured description of the typical elements of knowledge representation of autonomous intelligent mobile systems is determined by a tree that allows organizing inductive inference in the process of identifying individual objects and subjects of the problematic environment and, on this basis, establishing the class, genus, species, and individuals to which they belong. The second type of a structured reference description of individuals is a labeled hypergraph, the complex vertices of which are determined by the structural elements of objects and subjects of the problematic environment, as well as their characteristic features and quantitative estimates, which allow the intelligent system to organize on their basis the choice of effective actions in the process of planning a goal-seeking activity in a priori undescribed operating conditions. The combination of both typical structures of the knowledge representation model provides autonomous intelligent mobile systems with the ability to organize deductive inference and, on its basis, generalize and replenish their knowledge about individual objects and subjects in a problematic environment. This, in turn, makes it possible to expand the class of tasks solved by intelligent systems in the process of planning goal-directed activities in a priori undescribed problematic environments. The principle of constructing implicative decision rules is proposed, which allow autonomous intelligent mobile systems to organize the adoption of approximate decisions and, on this basis, to draw plausible conclusions related to the identification of various objects and subjects observed in a priori undescribed conditions of the problematic environment. The main problem of further development of the proposed method for the structured description of objects and subjects of the problematic environment in the knowledge representation model of autonomous intelligent mobile systems is determined, which is associated with the need to develop effective tools for automatically constructing hypergraphs characterizing the structure and features of individuals in the current operating conditions.