Программные продукты и системы

Интерес к проблеме построения интеллектуальных машин связан с задачами управления их поведением в организационно-технических системах. Основным средством для решения подобного рода задач является агентно-ориентированное моделирование. Согласно этому подходу, искусственная сущность (далее – агент) обладает способностью взаимодействовать с внешней средой, но не может ее контролировать.

Поведение искусственных сущностей на основе формальных моделей исследуется в теориях агентов, принятия решений, поведенческой робототехники, искусственного интеллекта и в ряде других направлений. Цель исследований – разработка автономной искусственной сущности, демонстрирующей интеллектуальное поведение, связанное с рассуждениями и принятием решений.

В классической BDI-архитектуре агента рассуждения выполняются с использованием механизмов логического вывода на основе ментальных понятий, представленных некоторыми структурами знаний. Однако реализация логического вывода требует больших затрат вычислительных ресурсов и времени при планировании поведения, к тому же приводит к возникновению проблемы актуализации и выбора стратегии.

Формальная теория выбора развивалась путем абстрагирования от субъективных факторов, что привело к созданию нормативной

теории принятия решений идеальным субъектом. Ограничения, накладываемые общей логической и математической абстракцией классической теории принятия решений на процедуры принятия решений, практически сводят науку о решениях к совокупности механических приемов. Сущности рассматриваются как объекты, механически реагирующие на входные стимулы, что исключает возможность управления выбором.

Успешно моделировать поведение можно только тогда, когда оно будет определено понятиями (переменными), значения которых можно получить, воспринимая регулярность поведения в сходных ситуациях. Тогда моделирование поведения становится возможным на основе вывода функциональных свойств из наблюдаемого поведения, что позволяет воспроизводить его в цифровых машинах. В работе предложены идеализированные конструктивные определения и способы измерения таких функциональных понятий на основе положений теории вероятностей и экспертных оценок, психологии, социологии и системного анализа. Дальнейшее развитие этого подхода на базе теории нечетких множеств было связано с обоснованием понятия субъективно рационального выбора, зависящего от субъективных представлений о ситуации выбора лица, принимающего решение. Там же было показано, что в условиях ограниченных ресурсов мозг использует энергосберегающие и когнитивные технологии в форме доступных паттернов. В силу ограниченных вычислительных возможностей мозга по хранению и обработке информации паттерны имеют достаточно простую структуру.

По сути паттерны – это ментальные модели поведения естественных сущностей (субъектов) в предметной области. Они основаны как на фактах, так и на убеждениях, когда сущность знает (или думает, что знает) о процессах конкретной предметной области. Каждый отдельный субъект является носителем своего индивидуального паттерна поведения. Они могут быть и схожими, и разными, то есть субъекты могут создавать различные модели поведения (паттерны) в одних и тех же ситуациях. Ментальная модель – это процесс мышления, необходимый для придания смысла жизненному опыту, выявления причин и следствий и формирования убеждений для объяснения того, как что-то работает. Разработчики, например, наделяют искусственные сущности своими паттернами поведения в силу специфики используемых ими понятий и концепций. Так они реализуют свои убеждения. В результате возникают разрывы между формальными моделями паттернов, предлагаемых разработчиками, и ожиданиями со стороны пользователей.

В связи с этим актуальна проблема построения моделей паттернов поведения, которые отражают реальные аналоги, имеющие наибольшую эффективность. Поэтому решение проблемы построения ПО интеллектуального поведения искусственной сущности должно быть основано на изучении и моделировании поведения субъектов-лидеров. Цель – выявление и описание их ментальных моделей в реальной предметной области, а также используемых ими способов повышения эффективности своего поведения.

Подробное описание дается в статье «Ментальные модели в проектировании поведения искусственных сущностей», автор: Виноградов Г.П. (Тверской государственный технический университет, г. Тверь, а также НИИ «Центрпрограммсистем», г. Тверь).