РЕЛЯЦІЙНО-ТЕМПОРАЛЬНА МОДЕЛЬ НАБОРУ СУТНОСТЕЙ ПРЕДМЕТНОЇ ОБЛАСТІ ДЛЯ ПРОЦЕСУ ФОРМУВАННЯ РІШЕННЯ В ІНТЕЛЕКТУАЛЬНІЙ ІНФОРМАЦІЙНІЙ СИСТЕМІ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2079-0023.2022.01.14Ключові слова:
пояснення, інтелектуальна інформаційна система, темпоральні залежності, каузальність, причинно-наслідкові зв’язкиАнотація
Предметом дослідження є процеси формування причинно-наслідкових зв’язків між станами сутностей предметної області у процесі функціонування інтелектуальної інформаційної системи. Дані каузальні зв’язки відображають залежності, які лежать в основі процесу отримання результату в інформаційній системі, і тому вони можуть бути використані для формування пояснень щодо цього процесу. Пояснення відображає знання щодо причин та наслідків як щодо отриманого результату в цілому, так і щодо окремих дій процесу прийняття рішення в інформаційній системі. Використання таких знань підвищує довіру користувача до отриманих від інформаційної системи рішень. Мета роботи полягає в розробці реляційно-темпоральної моделі представлення множини взаємопов’язаних сутностей предметної області, які є об’єктом формування рішення в інформаційній системі, з тим, щоб створити умови для виявлення каузальних залежностей щодо процесу формування рішення в такій системі. Для досягнення сформульованої мети вирішуються такі задачі: структуризація залежностей між сутностями предметної області у атрибутивному та темпоральному аспектах; визначення обмежень щодо процесу отримання рішення в інформаційній системі на основі статичних залежностей між сутностями; визначення темпоральних зв’язків в рамках одного класу сутностей як відображення каузальних залежностей між сутностями у процесі отримання рішення в інтелектуальній системі; побудова реляційно-темпоральної моделі взаємопов’язаних сутностей предметної області. Висновки. Виконано структуризацію статичних та динамічних залежностей між сутностями предметної області, що є об’єктом формування рішення в інформаційній системі. Визначено статичні обмеження щодо процесу формування рішення, які пов’язані із властивостями предметної області. Визначено темпоральні залежності між сутностями предметно області, які відображають причинно-наслідкові зв’язки між діями процесу з формування рішення. Запропоновано реляційно-темпоральну модель пов’язаних сутностей предметної області, що містить класи еквівалентності сутностей, статичні залежності між властивостями різних класів еквівалентності, а також темпоральні залежності між властивостями в рамках кожного класу. Модель дає можливість перевірити обмеження на процес формування рішення на основі статичних зв’язків між сутностями предметної області, а також визначити можливі послідовності зміни властивостей сутностей у часі, що створює умови для побудови каузальних залежностей, які лежать в основі процесу формування рішення. Отримані каузальні залежності є ключовим елементом пояснень щодо процесу функціонування інформаційної системи.
Посилання
Gunning D., Aha D. DARPA’s Explainable Artificial Intelligence (XAI) Program. AI Magazine. 2019. no 40(2), pp. 44-58.
Engelbrecht Andries P. Computational Intelligence: An Introduction. NJ: John Wiley & Sons, 2007. 632 р.
Swartout W., Moore J. Explanation in Second Generation Expert Systems. David J-M., Krivine J-P., Simmons R. (ed) Second generation expert systems, Springer-Verlag. 1993, pp. 543-585.
Lewis D. Counterfactual Dependence and Time’s Arrow. Counterfactuals and Laws. 1979. Vol. 13, no. 4, pp. 455-476.
Paul L. A., Hall. N. Causation: A User’s Guide. Oxford: Oxford University Press, 2013. 259 p.
Lewis D. Causation. Journal of Philosophy. 1973, no 70 (17), pp. 556-567.
Halpern J. Y. Axiomatizing causal reasoning. Journal of Articial Intelligence Research. 2000, no 12, pp. 317-337.
Halpern J. Y., Pearl J. Causes and explanations: A structural-model approach. Part II: Explanations. The British Journal for the Philosophy of Science. 2005, 56 (4), pp. 889-911.
Miller D. T., Gunasegaram S. Temporal order and the perceived mutability of events: Implications for blame assignment. Journal of personality and social psychology. 1990, no 59 (6), pp. 1111-1118.
Chalyi S., Leshchynskyi V. Temporal representation of causality in the construction of explanations in intelligent systems. Advanced Information Systems. 2020, vol. 4, no 3, pp. 113-117.
Chalyi S., Leshchynskyi V., Leshchynska I. Deklaratyvnotemporalnyi pidkhid do pobudovy poiasnen v intelektualnykh informatsiinykh systemakh [Declarative-temporal approach to the construction of explanations in intelligent information systems]. Visnyk Nats. tekhn. un-tu "KhPI": zb. nauk. pr. Temat. vyp. Systemnyi analiz, upravlinnia ta informatsiini tekhnolohii [Bulletin of the National Technical University "KhPI": a collection of scientific papers. Thematic issue: System analysis, management and information technology]. Kharkov, NTU "KhPI" Publ, 2020, no. 2(4), pp. 51-56.
Pearl J. Causality: models, reasoning and inference. Cambridge University Press, USA. 2009, no. 2.
Halpern J. Y., Pearl J. Causes and explanations: A structural-model approach. Part I: Causes. The British Journal for the Philosophy of Science. 2005, no. 56 (4), pp. 843-887.
Maier M., Marazopoulou K., Jensen D. Reasoning about Independence. Probabilistic Models of Relational Data. 2014.
Marazopoulou K., Maier M., and Jensen D. Learning the structure of causal models with relational and temporal dependence. Proceedings of the Thirty-First Conference on Uncertainty in Articial Intelligence. 2015.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
ЛіцензіяАвтори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
