LG01/6.htm
Глава 1.5     ▲ Выше     Глава 1.7


1.6 Три этапа развития LG

Также как в физике 17-го столетия, в области ИИ и, в частности в LG, важнейшие обобщения и крупнейшие достижения всё ещё впереди. Однако, весьма возможно, что их первые признаки уже рядом с нами. В этом отношении, было бы полезно оглянуться назад, обратившись к истории развития LG. Эта история может быть разделена на три этапа.

В конце 50-х годов в Москве Михаил Ботвинник, доктор электротехники и чемпион мира по шахматам, начал проводить научные исследования методологии лучших шахматистов. Десять лет спустя, эти исследования привели к революционным идеям в построении шахматных программ, которые моделируют игру гроссмейстеров. В начале 70-х, доктор Ботвинник организовал и возглавил исследования по проекту ПИОНЕР с автором этой книги, как ключевым разработчиком. Эти исследования проводились в Москве во Всесоюзном Научно-Исследовательском Институте Электроэнергетики (ВНИИЭ). Они финансировались ГКНТ СССР и Министерством Энергетики СССР. Цель исследования состояла в том, чтобы изучить и реализовать в виде компьютерных программ методологию лучших шахматистов, а так же экспертов в других областях, в решении переборных задач почти без перебора, и применить этот подход к широкому спектру сложных практических задач. Ряд эффективных алгоритмов был разработан в рамках проекта ПИОНЕР (Ботвинник, 1979, 1984). Были проведены многочисленные эксперименты для сравнения систем, основанных на начальной модели (ПИОНЕР) с системами, использующими другие подходы. Эксперименты показали, что многие из задач, которые были вовсе не разрешимы при других подходах, успешно решались прототипами будущих LG-систем. Кроме того, на тех задачах (где сравнение было возможно), новые системы работали значительно быстрее, чем системы при других подходах. Проект ПИОНЕР продолжался до конца 80-х годов. Период времени 1958-1988 годов, заполненный предварительными разработками и обширными экспериментами в рамках проекта ПИОНЕР, можно рассматривать как первый этап развития LG (разд.1.7).

Многократные попытки формализовать и, по возможности, обобщить эвристики, обнаруженные в ходе проекта ПИОНЕР, столкнулись с огромными трудностями. Эти попытки, начавшиеся в середине 70-х годов, были вызваны настоятельными требованиями многих учёных, которые хотели, чтобы результаты этого проекта оказались применимы в других проблемных областях. Другая цель состояла в том, чтобы понять фундаментальную природу результатов, применить формальный подход и теоретически оценить качество, полноту и вычислительную сложность алгоритмов, разрабатываемых в ходе проекта ПИОНЕР. Трудности были связаны с необычной природой эвристик, присущих построенной модели. В частности, математические средства, которые следовало применить для формализации, должны были отразить иерархическую и динамическую структуру модели, существенную гибкость подсистем, должны были допускать глобальное и эффективное управление как отдельно взятой подсистемой, так и всей иерархией подсистем. Разработку Иерархии Формальных Языков, как основу математической модели эвристических алгоритмов проекта ПИОНЕР, выполненную автором этой книги, можно рассматривать как второй этап истории развития LG (разд.1.8). Первые результаты были получены в 1979 году, но разработка продолжалась вплоть до 1990 года в Москве во ВНИИЭ, а позже во Всесоюзном Научно-Исследовательском Геологоразведочном Нефтяном Институте (ВНИГНИ). Эти исследования финансировались в рамках проекта ПИОНЕР и из других источников.

1990-й год — это начало третьего этапа развития (разд.1.9), когда LG определилась как самостоятельная область исследований в ИИ. Этот этап начался в Мак-Гилльском Университете, в Монреале, Канада. С сентября 1991 года и до настоящего времени, он продолжается в Университете Колорадо в Денвере, США. В 90-х годах, предварительная математическая модель была унифицирована и обобщена (Штильман, 1992-1998). Поскольку формальная лингвистика и геометрия операционной области и подсистем, были использованы совместно, новая перспективная модель была названа Лингвистической Геометрией (LG) в 1991 году. Ретроспективно, мы будем использовать название LG при ссылках на предварительные исследования и результаты (этапы 1-й и 2-й). Цели исследований на 3-м этапе включали разработку прочного теоретического фундамента, оценку вычислительной сложности классов задач, допускающих LG-подход, оценку точности решений, получаемых при использовании LG-инструментов, расширение применимости LG к новым проблемным областям для разработки эффективных LG-приложений, а также создание программного прототипа универсального LG-testbed (испытательного стенда) — среды для разработки и отладки приложений LG в разнообразных проблемных областях.

Что не ожидалось и не планировалось заранее, так это перестройка верхнего уровня LG — Языка Переводов — при использовании так называемого беспереборного подхода. Способность генерировать доказуемо оптимальные решения для классов Рети-подобных задач вообще без перебора ходов, т.е. без какого-либо перебора на дереве, демонстрирует удивительную мощь LG, которая родилась из экспертных эвристик. Проведенные исследования позволили идентифицировать новый класс задач низкой (полиномиальной) вычислительной сложности среди задач, которые считались в вычислительном отношении трудными (экспоненциальными или хуже). В течение третьего этапа финансирование было обеспечено из многих источников, включая Национальный Научно-Исследовательский Совет (NSERC) Канады и Мак-Гилльский Университет в Монреале, Офис Научных Исследований ВВС США (AFOSR), Университет Колорадо в Денвере, США, Министерство Энергетики США через Сандийскую Национальную Лабораторию в Альбукерке.

Вероятно, несколько важных событий, имевших место в 1999 году, включая публикацию этой книги и значительный грант от Агентства Перспективных Исследований Министерства Обороны США, помогут в развитии теории и разработке программных приложений LG для решения задач из реальной жизни. Возможно, эти события знаменуют начало нового четвертого этапа в развитии LG.





Глава 1.5     ▲ В начало текущей     Глава 1.7






Последнее обновление 09.09.2005, size=10 136 bytes

© 2005 г., Александр Тимофеев, г.Харьков, Украина, Об авторе eMail: atimopheyev@yahoo.com