Темпоральные модели на основе ветвящегося времени

УДК 004.896(06) Интеллектуальные системы и технологии
А.П. ЕРЕМЕЕВ
Московский энергетический институт (технический университет)
ТЕМПОРАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ НА ОСНОВЕ
ВЕТВЯЩЕГОСЯ ВРЕМЕНИ
Рассматриваются темпоральные модели на основе ветвящегося времени с целью их применения в современных интеллектуальных системах реального времени.
Темпоральная логика ветвящегося времени (ветвящаяся темпоральная логика) может быть использована в интеллектуальных системах
(ИС) типа интеллектуальных систем поддержки принятия решений реального времени (ИСППР РВ) [1] для решения задач обучения, прогнозирования и моделирования, когда естественно рассматривать время ветвящимся в будущее. Известны различные модели ветвящегося времени [24], например, на основе модальной логики [2], где модальный оператор
необходимости p может интерпретироваться как «необходимо, что всегда будет p», а оператор возможности p – как «возможно, что будет p».
Анализируются различные подходы к темпоральным высказываниям, являющимся утверждениями о будущем. При одном подходе утверждения о
будущем рассматриваются аналогично утверждениям о прошлом и настоящем как констатация положения дел (ассерторические утверждения).
Более соответствует реальности ситуация, когда допускается, что будущее
не предопределено однозначно настоящим и возможны различные варианты развития событий, т.е. возможно ветвление в будущее. При втором
(альтернативном) подходе утверждения о будущих событиях рассматриваются не как ассерторические, а как модальные утверждения. Тогда выражение «всегда будет p», «когда-нибудь будет p», «через n единиц времени будет p», корректные в случае первого подхода, не являются корректными в данном случае.
Более проста в плане сложности реализации в ИСППР РВ пропозициональная темпоральная логика ветвящегося времени (BPTL Branching-Time Propositional Temporal Logic), предложенная в [5] и являющейся расширением пропозициональной темпоральной логики (PTL).
PTL является модальной темпоральной логикой, построенной на основе
классической логики с добавленными модальными операторами для дис Исследование проводится при финансовой поддержке РФФИ (проект № 08-01-00437)
ISBN 978-5-7262-0883-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2008. Том 10
17
УДК 004.896(06) Интеллектуальные системы и технологии
кретного линейного времени. Используя PTL, определяется синтаксис и
семантика BPTL в терминах модельной структуры M = (S,R,V), где V –
функция означивания (valuation function), задающая отображение
V: SLP {T,F}, т.е. вычисляющая пропозициональное значение для каждого состояния sS, R – бинарное отношение, RSS. Концепция ветвящегося времени требует введения условия линейности в прошлое и транзитивности R. Определена система аксиом для BPTL и доказано, что
BPTL полна по отношению ко всем структурам ветвящегося времени [2].
В докладе дается сравнительный анализ моделей представления ветвящегося времени и рассматриваются возможности их применения в искусственном интеллекте. В настоящее время на кафедре прикладной математики МЭИ (ТУ) реализуется Система временных рассуждений для
ИСППР РВ для оперативно-диспетчерского персонала энергоблока и
диспетчерской службы крупного парковочного комплекса [6,7], интегрирующая различные темпоральные модели (для метрического и интервального представления времени, для линейной и ветвящейся структур
времени и т.д.).
Список литературы
1. Вагин В.Н., Еремеев А.П. Некоторые базовые принципы построения интеллектуальных систем поддержки принятия решений реального времени // Изв. РАН. Теория и системы
управления. 2001. № 6. С. 114–123.
2. Смирнов В.А. Логические системы с модальными временными операторами // Материалы II Советско-финского коллоквиума по логике «Модальные и временные логики». –
М.: Институт философии АН СССР. 1979. С. 89-98.
3. Логический подход к искусственному интеллекту: От модальной логики к логике баз
данных: Пер. с франц. / Тейз А., Грибомон П., Юлен Г. и др. – М.: Мир, 1998.
4. Еремеев А.П. Логика ветвящегося времени и ее применение в интеллектуальных системах поддержки принятия решений // Десятая нац. конф. По искусственному интеллекту с
междунар. участием КИИ-2006 (25-28 сент. 2006 г., Обнинск): Тр.конф. В 3-х т. Т.3. – М.:
Физматлит, 2006. С. 746-754.
5. Torsun I.S. Foundations of Intelligent Knowledge-Based Systems // ACADEMIC PRESS,
London, 1998.
6. Еремеев А.П., Куриленко И.Е. Реализация механизма временных рассуждений в современных интеллектуальных системах // Изв. РАН. Теория и системы управления. 2007.
№2. С.120-136.
7. Еремеев А.П., Куриленко И.Е. Реализация временных рассуждений для интеллектуальных систем поддержки принятия решений реального времени // Программные продукты
и системы. 2005. № 2. С. 8-16.
ISBN 978-5-7262-0883-1. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2008. Том 10
18