Характеристика існуючих когнітивних моделей сприйняття і уваги, які беруть участь в діалоговому процесі. Розробка інтегрованих об’єктно-орієнтованих моделей типу сприйняття-увага. Дослідження програмового прототипу когнітивної моделі діалогового агента.
Аннотация к работе
Підхід до когнітивних процесів з позицій інформаційної переробки, що припускає існування символьної системи ментального представлення інформації і процесів її модифікації, початок якому поклала робота Герберта Саймона "Гіпотеза фізичної символьної системи", змінив характер досліджень когнітивних процесів, і наблизив роботи в цій області до досліджень в області штучного інтелекту. Дисертаційна робота належить напряму, що розглядає інтелектуальні системи з позицій симуляторів ментальних процесів, і присвячена дослідженню застосування формалізованих моделей феноменів сприйняття і уваги як теоретичної бази для проектування одного класу систем вбудованого інтелекту - систем, що базуються на еротематичному діалоговому процесі. Робота виконувалася в рамках ряду проектів, в яких знайшли віддзеркалення результати, отримані в дисертаційній роботі: § Проект "Обєктне моделювання когнітивних систем" (дослідження застосування методів обєктно-орієнтованого моделювання і уніфікованої мови моделювання UML (Unified Modeling Language) для формалізованого уявлення і уніфікованого опису когнітивних процесів і систем); Вивчення результатів досліджень, опублікованих за темою когнітивного моделювання і моделювання діалогової взаємодії, дозволяє відзначити, що в області теорії і практики діалогових систем залишаються невирішеними наступні питання: Яким чином при моделюванні діалогових процесів враховуються не тільки зовнішні вияви діалогу, але і когнітивні процеси, що беруть участь в діалозі: сприйняття, увага, категоризація та ін.? Досягнення мети дисертаційної роботи здійснювалося шляхом рішення наступних задач: § Вивчення існуючих когнітивних моделей сприйняття і уваги, які беруть участь в діалоговому процесі, і їх класифікація.Головними класами, що формують структуру системи сприйняття, є класи: § Когнітивний сценарій (COGNITIVESCRIPT), що моделює довготривалу память, і є базовим для класів: природжений сценарій (NATIVESCRIP) і благоздобутий сценарій (ACQUIREDSCRIP); В розділі запропоновано також дві моделі сфокусованої уваги: модель, що базується на перемиканні сенсорних подій і модель, що базується на ослаблені сенсорних подій. Клас моделей, що базуються на послаблені сенсорних подій розглядається як розширення класу моделей, що базуються на перемиканні сенсорних подій. Клас релевантний сенсорний сегмент (RELEVANTSS) моделює поточний сенсорний сегмент з вибраної черги сенсорних подій, що піддається категоризації. Потім було прийнято декілька обмежень відносно самої моделі і навколишнього середовища: (1) навколишнє середовище розглядалося як постійно працюючий генератор ментальних задач; (2) увага розглядалася як тернарна асоціація між класами ментальних задач, сенсорних подій і схем довготривалої памяті.Метод базується на трансформації концептуального базису початкової моделі в концептуальний базіс обєктної теорії та представленні структури системи у вигляді діаграми класів уніфікованої мови моделювання UML. Запропонована теорія сприйняття і детектування підозрілих сенсорних подій на основі якої розроблена обєктно-орієнтована модель сфокусованої уваги, що базується на перемиканні сенсорних подій згідно з гіпотезою Бродбента. Вперше розроблена обєктно-орієнтована модель сфокусованої уваги, яка базується на послабленні сенсорних подій згідно з гіпотезою Трейсман і яка є розширенням моделі сфокусованої уваги що базується на перемиканні сенсорних подій. Вперше запропонована інтегрована циклічна модель типу сприйняття-увага, яка сінтезована на базі моделі сфокусованої уваги, і яка відрізняється тим, що релевантний сенсорний сегмент одержується внаслідок селекції сенсрного сегменту з черги сенсорних сегментів на якій сфокусована увага. Одержало подальший розвиток дослідження сенсорної події в контексті еротематичного діалогового процесу і запропонована структура полімодальної сенсорної події у вигляді ієрархії класів, які моделюють різні фізичні характеристики сенсорної події.
План
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Вывод
Запропонований метод трансформації моделей когнітивних процесів, одержаних в когнітивних науках в обєктно-орієнтовані і формалізовані специфікації. Метод базується на трансформації концептуального базису початкової моделі в концептуальний базіс обєктної теорії та представленні структури системи у вигляді діаграми класів уніфікованої мови моделювання UML.
Вперше розроблена обєктно-орієнтована модель сприйняття згідно з гіпотезою цикла сприйняття Найссера у вигляді типових UML відношень між класами сенсорних подій, релевантних схем і когнітивних сценаріїв. Модель ураховує залежність сценарію від контекста, а також існування природжених та благоздобутніх схем і сценаріїв.
Запропонована теорія сприйняття і детектування підозрілих сенсорних подій на основі якої розроблена обєктно-орієнтована модель сфокусованої уваги, що базується на перемиканні сенсорних подій згідно з гіпотезою Бродбента.
Вперше розроблена обєктно-орієнтована модель сфокусованої уваги, яка базується на послабленні сенсорних подій згідно з гіпотезою Трейсман і яка є розширенням моделі сфокусованої уваги що базується на перемиканні сенсорних подій.
За допомогою розроблених моделей сфокусованої уваги дані пояснення результатам експериментів Черрі та Бродбента по дихотичному слуханню.
Вперше розроблена обєктно-орієнтована модель уваги згідно з гіпотезою Канемана. Запропонована концепція яка трактує феномен уваги у вигляді тернарного відношення між класами ментальних задач, сенсорних подій і схем довготривалої памяті.
Вперше запропонована інтегрована циклічна модель типу сприйняття-увага, яка сінтезована на базі моделі сфокусованої уваги, і яка відрізняється тим, що релевантний сенсорний сегмент одержується внаслідок селекції сенсрного сегменту з черги сенсорних сегментів на якій сфокусована увага.
Вперше запропонована інтегрована циклічна модель типу сприйняття-увага, яка сінтезована на базі ресурсної моделі уваги, і яка відрізняється тим, що селекції підлягає не тільки релевантний сенсорний сегмент, а також і схема.
Одержало подальший розвиток дослідження сенсорної події в контексті еротематичного діалогового процесу і запропонована структура полімодальної сенсорної події у вигляді ієрархії класів, які моделюють різні фізичні характеристики сенсорної події.
Вперше запропонована когнітивна модель еротематичного діалогового процесу двух агентів у вигляді обєднання двух інтегрованих циклічних моделей типу сприйняття-увага на базі ресурсної моделі уваги.
Розроблена когнітивна модель штучного агенту діалогу активного типу на базі моделі еротематичного діалогового процесу двух агентів і структури полімодальної сенсорної події.
Розроблена структура сценарію діалогу у вигляді рефлексивного відношення типу асоціація для класу кроків діалога та декомпозиції структури крока. На базі цієї структури сценарію одержана структура програмної системи Когнітивний процесор діалогу.
Здійснено занурення UML структури Когнітивного процесора діалогу у середовище мови програмування Java з метою застосування запозичених бібліотек системи JDK 1.5.0.
Розроблений прототип Когнітивного процесору діалогу у вигляді обєктно-орієнтованої бази даних у мові програмування Java. Виконане програмування та тестування прототипу.
Список опублікованих автором праць за темою ДИССЕРТАЦІЇ
Чмырь И.А., Раид Мусса Аль Кавасми, Ус М.Ф. Когнитивные аспекты моделирования диалоговых агентов. // Вісник Черкаського державного технологічного університету - Черкассы, 2002. - №4. - с. 7 - 12.
Чмырь И.А., Раид Мусса АЛЬКАВАСМИ. Формализованное представление цикла перцепции Нейсера. // Моделювання та інформаційні технології. Збірник наукових праць. Випуск 19. - Київ, Національна академія наук України. Інститут проблем моделювання в енергетиці. 2002. - с. 113 - 118.
Раид Мусса АЛЬКАВАСМИ Объектная модель цикла восприятия. // Тези ХХІІ Науково-Технічної Конференції “Моделювання” 9-10 січня 2003 року. Національна академія наук України. Інститут проблем моделювання в енергетикці ім. Г.Е. Пухова. - Київ 2003.
Раид Мусса АЛЬКАВАСМИ Цикл перцепции Найссера: формальная модель и ее практическое применение. // Тези міжнародної наукової конференції “Управління активними системами в бізнесі, освіті, техніці”. - Черкаси, Черкаська академія менеджменту. 2003.
Чмырь И.А., Раид Муса АЛЬКАВАСМИ. Преподавание когнитивных наук студентам компьютерных специальностей. // Тезисы четвертого международного научно-методического семинара “Информационные технологии в учебном процессе” 25 - 28 июня. - Одесса 2003.
Чмырь И.А., Раид Мусса АЛЬКАВАСМИ. Цикл перцепции Нейсера: формальное представление и практическое применение. // Искусственный интеллект - Донецк, 2003. - №1. - с. 107 - 116.
Чмырь И.А., Жирякова И.А., Раид Мусса АЛЬКАВАСМИ. Объектные модели фильтрации внимания: классификация и интеграция. // Искусственный интеллект - Донецк, 2003. - №2. с. 52 - 64.
Чмырь И.А., Раид Мусса-Аль Кавасми. Объектное моделирование феномена внимания. // Материалы международной научно-технической конференции “Интеллектуальные и многопроцессорные системы” 22 - 23 сентября. - Дивноморск, Россия, 2003.
Chimir I, Abu-Dawwas W., and Alqawasmi R. Object Modeling of Filter-Oriented Systems of Attention: Possibilities of Integration. // The International Arab Journal of Information Technology, Vol. 2, № 1. January 2005. pp. 67 - 74.