Модель ймовірнісно-нечіткого актуатора в контурі м’якого управління автономною безлюдною системою

Abstract

Предметом дослідження статті є методи й моделі штучного інтелекту, що застосовуються в управлінні автономними безлюдними системами. Мета роботи – створення нової моделі актуатора автономних безлюдних систем, що реалізує керівні рішення, прийняті штучним інтелектом в умовах невизначеності. У статті розв’язано такі завдання: запропоновано модель ймовірнісно-нечіткого актуатора (ЙНА) та досліджено можливість її застосування як універсального контролера виконавчих механізмів (ВМ) в автономних системах. Модель ЙНА, що запозичена в біологічних актуаторів м’язів, формалізована у вигляді множини автоматоподібних елементів з імовірнісним механізмом призначення їх вхідних змінних, розрахованих на підставі нечітких характеристик керівних рішень, отриманих від системи ШІ, що підтримує технологію м’якого управління. Упроваджено такі методи: нечітке управління, прийняття рішень в умовах невизначеності на основі фактора впевненості, теорія автоматів, теорія ймовірностей. Досягнуті результати: запропоновано й обґрунтовано модель ЙНА, запозичену у живих істот; розроблено алгоритм ЙНА, що реалізує керівні рішення, отримані методом м’якого управління. Висновки. Ймовірнісно-нечіткий актуатор, на відміну від наявних методів реалізації керівних рішень у моделях м’якого управління, відкриває можливості реалізації команди, що в прийнятті рішень не мали абсолютної переваги з-поміж усіх потенційно можливих. Така здатність актуаторів, що застосовуються в автономних системах, корисна в умовах, коли система стикається з незнайомою ситуацією, оскільки всі наявні в її пам’яті прототипи реакції визначаються незначною впевненістю. У цих випадках для підтримання автономності важливо спробувати різні поведінки, а не тільки ту, що в рейтингу стоїть першою. Крім цього, метод "спроб і помилок" властивий для моделі самонавчання в автономних системах, яка спирається на нього. Комп’ютерні експерименти підтвердили можливість реалізації цього механізму за допомогою запропонованої моделі ЙНА.

Keywords

• штучний інтелект; м’яке управління; автономна безлюдна система; нечіткі системи; ймовірнісні моделі.