Построение формальной модели вопросно-ответного взаимодействия пользователя с автоматизированной системой
Рассмотрена задача моделирования диалогового взаимодействия пользователя с автоматизированной системой в процессе обучения и работы с ней. Предложена логическая модель структуры вопросов и ответов для включения их в состав базы знаний диалога, а также выполнена классификация вопросно-ответного взаим...
Saved in:
| Published in: | Электронное моделирование |
|---|---|
| Date: | 2014 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
2014
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100984 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Построение формальной модели вопросно-ответного взаимодействия пользователя с автоматизированной системой / А.Ф. Верлань, И.А. Чмырь, Ю.О. Фуртат // Электронное моделирование. — 2014 — Т. 36, № 1. — С. 41-48. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859609084509028352 |
|---|---|
| author | Верлань, А.Ф. Чмырь, И.А. Фуртат, Ю.О. |
| author_facet | Верлань, А.Ф. Чмырь, И.А. Фуртат, Ю.О. |
| citation_txt | Построение формальной модели вопросно-ответного взаимодействия пользователя с автоматизированной системой / А.Ф. Верлань, И.А. Чмырь, Ю.О. Фуртат // Электронное моделирование. — 2014 — Т. 36, № 1. — С. 41-48. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Электронное моделирование |
| description | Рассмотрена задача моделирования диалогового взаимодействия пользователя с автоматизированной системой в процессе обучения и работы с ней. Предложена логическая модель структуры вопросов и ответов для включения их в состав базы знаний диалога, а также выполнена классификация вопросно-ответного взаимодействия в зависимости от вида предпосылки вопроса.
Розглянуто задачу моделювання діалогової взаємодії користувача з автоматизованою системою в процесі навчання та роботи з нею. Запропоновано логічну модель структури запитань і відповідей для включення їх до складу бази знань діалогу, а також виконано класифікацію запитувально-відповідної взаємодії в залежності від виду передумови запитання.
The article is dedicated to the problem of modeling the user dialogue interaction with the automated system in the process of training and work with the system. Logical model of the question and answer structure for their inclusion in the dialogue knowledge base, as well as the classification of question-answer interaction depending on the type of the question precondition are proposed.
|
| first_indexed | 2025-11-28T09:09:48Z |
| format | Article |
| fulltext |
ÓÄÊ 004.048;004.5;004.82
À.Ô. Âåðëàíü
1
, È.À. ×ìûðü
2
, äîêòîðà òåõí. íàóê, Þ.Î. Ôóðòàò
1
,
1
Èí-ò ïðîáëåì ìîäåëèðîâàíèÿ â ýíåðãåòèêå èì. Ã.Å. Ïóõîâà ÍÀÍ Óêðàèíû
(Óêðàèíà, 03164, Êèåâ, óë. Ãåíåðàëà Íàóìîâà, 15,
òåë.: +380 44 4243541, e-mail: a.f.verlan@gmail.com;
+380 50 4420113, e-mail: saodhar@ukr.net),
2
Îäåññêèé ãîñóäàðñòâåííûé ýêîëîãè÷åñêèé óíèâåðñèòåò
(Óêðàèíà, 65016, Îäåññà, óë. Ëüâîâñêàÿ, 15,
òåë. +380 482 326735, e-mail: chimir@mail.ru)
Ïîñòðîåíèå ôîðìàëüíîé ìîäåëè
âîïðîñíî-îòâåòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ïîëüçîâàòåëÿ
ñ àâòîìàòèçèðîâàííîé ñèñòåìîé
Ðàññìîòðåíà çàäà÷à ìîäåëèðîâàíèÿ äèàëîãîâîãî âçàèìîäåéñòâèÿ ïîëüçîâàòåëÿ ñ àâòîìà-
òèçèðîâàííîé ñèñòåìîé â ïðîöåññå îáó÷åíèÿ è ðàáîòû ñ íåé. Ïðåäëîæåíà ëîãè÷åñêàÿ
ìîäåëü ñòðóêòóðû âîïðîñîâ è îòâåòîâ äëÿ âêëþ÷åíèÿ èõ â ñîñòàâ áàçû çíàíèé äèàëîãà, à
òàêæå âûïîëíåíà êëàññèôèêàöèÿ âîïðîñíî-îòâåòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ â çàâèñèìîñòè îò
âèäà ïðåäïîñûëêè âîïðîñà.
Ðîçãëÿíóòî çàäà÷ó ìîäåëþâàííÿ ä³àëîãîâî¿ âçàºìî䳿 êîðèñòóâà÷à ç àâòîìàòèçîâàíîþ ñèñ-
òåìîþ â ïðîöåñ³ íàâ÷àííÿ òà ðîáîòè ç íåþ. Çàïðîïîíîâàíî ëîã³÷íó ìîäåëü ñòðóêòóðè çàïè-
òàíü ³ â³äïîâ³äåé äëÿ âêëþ÷åííÿ ¿õ äî ñêëàäó áàçè çíàíü ä³àëîãó, à òàêîæ âèêîíàíî êëàñè-
ô³êàö³þ çàïèòóâàëüíî-â³äïîâ³äíî¿ âçàºìî䳿 â çàëåæíîñò³ â³ä âèäó ïåðåäóìîâè çàïèòàííÿ.
Ê ë þ ÷ å â û å ñ ë î â à: äèàëîãîâîå âçàèìîäåéñòâèå, ñòðóêòóðà âîïðîñà, ïðåäïîñûëêà
âîïðîñà, ìàøèíà äèàëîãà.
Äëÿ ñîçäàíèÿ ñîâðåìåííûõ ñëîæíûõ àâòîìàòèçèðîâàííûõ ñèñòåì, ïîëó-
÷àþùèõ â ïîñëåäíåå âðåìÿ âñå áîëüøåå ðàñïðîñòðàíåíèå, î÷åíü âàæíà
îðãàíèçàöèÿ âçàèìîäåéñòâèÿ ñèñòåìû ñ ïîëüçîâàòåëåì. Ïðè ïðîãðàììíîé
ðåàëèçàöèè òàêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ íåîáõîäèìî ñîçäàíèå ôîðìàëüíîé ìî-
äåëè äèàëîãîâîãî îáùåíèÿ. Ôîðìàëüíîå ïðåäñòàâëåíèå äèàëîãà, â îòëè÷èå îò
åñòåñòâåííî-ÿçûêîâîãî, ïîçâîëÿåò ïåðåéòè îò ïîâåðõíîñòíûõ îïèñàíèé ê
áîëåå ãëóáîêèì àáñòðàêöèÿì è îòíîøåíèÿì, ñâîéñòâåííûì äèàëîãîâîìó
ïðîöåññó.
Âûáîð ìîäåëè. Ïðè ðàçðàáîòêå ôîðìàëüíîé ìîäåëè äèàëîãîâîãî ïðî-
öåññà âàæíûì ôàêòîðîì ÿâëÿåòñÿ åå àäåêâàòíîñòü ïñèõîëîãèè äèàëîãà,
èëè àäåêâàòíîñòü òåîðèè ïðîöåññà âîñïðèÿòèÿ è ïåðåðàáîòêè èíôîðìàöèè
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2014. Ò. 36. ¹ 1 41
ИНФОРМАЦИОННЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ
� À.Ô. Âåðëàíü, È.À. ×ìûðü, Þ.Î. Ôóðòàò, 2014
÷åëîâåêîì. Åñëè â îñíîâó ôîðìàëüíîé ìîäåëè äèàëîãà ïîëîæåíû «óäà÷-
íûå» ïñèõîëîãè÷åñêèå ìîäåëè, òî ìîæíî îæèäàòü, ÷òî èñêóññòâåííûå äèà-
ëîãîâûå àãåíòû íàèáîëåå åñòåñòâåííî áóäóò íàñëåäîâàòü ãèáêîñòü è óíèâåð-
ñàëüíîñòü ñèñòåìû âîñïðèÿòèÿ è ïåðåðàáîòêè èíôîðìàöèè ÷åëîâåêîì.
 êëàññè÷åñêîì ñëó÷àå äèàëîã ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé âîïðîñíî-îòâåòíîå
(ýðîòåìàòè÷åñêîå) âçàèìîäåéñòâèå. Èñêóññòâåííûå àãåíòû, êàê è àãåíòû
åñòåñòâåííûõ äèàëîãîâ, äîëæíû îïåðèðîâàòü áàçàìè âîïðîñîâ è îòâåòîâ.
Äëÿ ïîñòðîåíèÿ ôîðìàëüíîãî îïèñàíèÿ «ìàøèíû äèàëîãà» íåîáõîäèìî
ôîðìàëüíîå îïèñàíèå âîïðîñîâ è îòâåòîâ ñîîòâåòñòâóþùåé ïðåäìåòíîé
îáëàñòè. Ïðèâÿçêà ê ïðåäìåòíîé îáëàñòè óìåíüøàåò óíèâåðñàëüíîñòü ðàç-
ðàáàòûâàåìûõ ñðåäñòâ äèàëîãîâîãî ìîäåëèðîâàíèÿ, òàê êàê öåëåñîîáðàç-
íî îðèåíòèðîâàòüñÿ íà ìîäåëè, îïèñûâàþùèå äèàëîã íà óðîâíå, èíâàðèàí-
òíîì ïðîöåññó ãåíåðàöèè âîïðîñà è (èëè) îòâåòà. Äëÿ ýòîãî íåîáõîäèìî
ñîçäàíèå óíèâåðñàëüíîé àáñòðàêòíîé ñòðóêòóðû âîïðîñîâ è îòâåòîâ.
Ëîãè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå ñòðóêòóðû âîïðîñà. Ïðè èññëåäîâàíèè
ëîãè÷åñêîé îðãàíèçàöèè âîïðîñà â êà÷åñòâå ìàòåðèàëà èññëåäîâàíèé
îáû÷íî èñïîëüçóþòñÿ îïóáëèêîâàííûå â ëèòåðàòóðå åñòåñòâåííî-ÿçûêî-
âûå ïðèìåðû. Îäíàêî ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ñëåäóåò òðàêòîâàòü èìåííî
â ëîãè÷åñêîì, à íå â ëèíãâèñòè÷åñêîì ñìûñëå. Âûäåëåííûå èç åñòåñòâåí-
íî-ÿçûêîâûõ ïðèìåðîâ ëîãè÷åñêèå êîìïîíåíòû, ñîñòàâëÿþùèå ëîãè÷åñ-
êóþ ìîäåëü, ìîãóò áûòü çàòåì ïðåäñòàâëåíû â âèäå íåñèìâîëüíûõ îáðàçîâ
(ãðàôè÷åñêèõ èëè çâóêîâûõ).
Òàêèì îáðàçîì, ïðåäëàãàåìàÿ ëîãè÷åñêàÿ ìîäåëü âîïðîñà è ðåëåâàíòíîãî
åìó îòâåòà èìååò áîëåå øèðîêóþ ñôåðó ïðèìåíèìîñòè, ÷åì åñòåñòâåííî-
ÿçûêîâîé ýðîòåìàòè÷åñêèé äèàëîã.
Âîïðîñû, âêëþ÷àþùèå îòâåòû. Ñòðóêòóðà âîïðîñà è ðåëåâàíòíîãî
åìó îòâåòà ÿâëÿåòñÿ ïðåäìåòîì èññëåäîâàíèÿ «÷èñòûõ» ëîãèêîâ [1—3] è
èññëåäîâàòåëåé â îáëàñòè èñêóññòâåííîãî èíòåëëåêòà [4—8]. Â óêàçàííûõ
ðàáîòàõ ñòðóêòóðà âîïðîñà ðàññìàòðèâàåòñÿ ñ ðàçíûõ òî÷åê çðåíèÿ, îäíàêî
îáùèì äëÿ íèõ ÿâëÿåòñÿ íàëè÷èå ÿâíî çàäàííîãî (èëè ïîäðàçóìåâàåìîãî)
èñòî÷íèêà èíôîðìàöèè, èñïîëüçóåìîãî äëÿ ôîðìèðîâàíèÿ îòâåòà. Âîïðî-
ñû, îáëàäàþùèå òàêèì ñâîéñòâîì, áóäåì îòíîñèòü ê êëàññó âîïðîñîâ,
âêëþ÷àþùèõ îòâåòû.
 [1] èññëåäîâàíû äâà ïðåäñòàâèòåëÿ êëàññà âîïðîñîâ, âêëþ÷àþùèõ
îòâåòû: ëè-âîïðîñ è êàêîé-âîïðîñ. Äëÿ ôîðìàëüíîãî ïðåäñòàâëåíèÿ ýòèõ
âîïðîñîâ â [1] ïðåäëîæåíà êîíñòðóêöèÿ, íàçûâàåìàÿ èíòåððîãàòèâ è çàïè-
ñûâàåìàÿ â âèäå
Quå
def
�?��,
(1)
ãäå � — ïðåäïîñûëêà âîïðîñà; � — ñóáúåêò âîïðîñà; ? — ïðèçíàê èíòåð-
ðîãàòèâà (â äàëüíåéøåì íå èñïîëüçóåòñÿ).
À.Ô. Âåðëàíü, È.À. ×ìûðü, Þ.Î. Ôóðòàò
42 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2014. V. 36. ¹ 1
Ïîä ñóáúåêòîì âîïðîñà ïîíèìàåòñÿ ôðàãìåíò áàçû çíàíèé àêòèâíîãî
àãåíòà, êîòîðûé ïåðåäàåòñÿ èëè íàçûâàåòñÿ ðåàêòèâíîìó àãåíòó è â êîòî-
ðîì ñîäåðæèòñÿ îòâåò:
Ans��. (2)
Ñëåäîâàòåëüíî, îòâåò íå ãåíåðèðóåòñÿ ðåàêòèâíûì (ïðåäîñòàâëÿþùèì èí-
ôîðìàöèþ â îòâåò íà âîïðîñ) àãåíòîì çàíîâî è íå îòûñêèâàåòñÿ âî âñåé
ïàìÿòè, à ñîäåðæèòñÿ â ñóáúåêòå âîïðîñà. Ïîýòîìó ñóáúåêò âîïðîñà ìîæíî
ðàññìàòðèâàòü êàê îòâåò ñ áîëüøîé ñòåïåíüþ íåîïðåäåëåííîñòè.
Ïðåäïîñûëêà âîïðîñà ñîäåðæèò ñâåäåíèÿ, ïîçâîëÿþùèå ðåàêòèâíîìó
àãåíòó ñíÿòü íåîïðåäåëåííîñòü è ñôîðìèðîâàòü îòâåò ñ ïîìîùüþ ïðî-
öåäóðû, êîòîðóþ îáîçíà÷èì Que_to_Ans. Îïèñàííàÿ ñòðóêòóðà âîïðîñà
ïîçâîëÿåò ìîäåëèðîâàòü ïîâåäåíèå ðåàêòèâíîãî àãåíòà â âèäå ñèñòåìû
âõîä—ïðîöåññ—âûõîä, ïîëó÷àþùåé íà âõîäå ñóáúåêò è ïðåäïîñûëêó, à
íà âûõîäå ãåíåðèðóþùåé îòâåò ñ ïîìîùüþ ïðîöåäóðû Que_to_Ans. Íà ðè-
ñóíêå ïðåäñòàâëåíà ìîäåëü ðåàêòèâíîãî àãåíòà â âèäå ñèñòåìû âõîä—
ïðîöåññ—âûõîä.
 [1] ïðèâåäåíî ìíîæåñòâî ïðèìåðîâ åñòåñòâåííî-ÿçûêîâûõ âîïðî-
ñîâ, ïîäòâåðæäàþùèõ ñïðàâåäëèâîñòü âûðàæåíèé (1) è (2). Íàïðèìåð â
âîïðîñå «êóðåíèå òàáàêà — ýòî ïîðîê, äîáðîäåòåëü, ïðè÷óäà, ñóìàñá-
ðîäñòâî èëè ïàíàöåÿ îò âñåõ íåâçãîä?» ñóáúåêò ïðåäñòàâëåí ñïèñêîì � =
= {ïîðîê, äîáðîäåòåëü, ïðè÷óäà, ñóìàñáðîäñòâî, ïàíàöåÿ îò âñåõ íåâçãîä},
à ïðåäïîñûëêà åñòü ïðåäïîëîæåíèå î òîì, ÷òî â êà÷åñòâå îòâåòà äîëæåí
áûòü âûáðàí òîëüêî îäèí ýëåìåíò ñïèñêà, ò.å. ñóáúåêò ïðåäñòàâëåí ñïèñ-
êîì àëüòåðíàòèâ.
Ïðè îïèñàíèè êîíå÷íî-àâòîìàòíîé ìîäåëè ìåòîäà äîñòóïà ê ïàìÿòè
âîïðîñîâ èñïîëüçóåòñÿ ïîíÿòèå ìíîæåñòâà îòâåòîâ R i, ðàñïîçíàâàåìûõ íà
i-ì øàãå, è ñîäåðæàùåå òîëüêî òå îòâåòû ðåàêòèâíîãî àãåíòà, êîòîðûå
îæèäàþòñÿ íà ýòîì øàãå è íåîáõîäèìû äëÿ ðåàëèçàöèè äèàëîãîâîãî ìåòî-
äà, à ñëåäîâàòåëüíî, äîëæíû áûòü ðàñïîçíàíû. Êîíöåïöèÿ èíòåððîãàòèâà
è ïðîöåäóðà Que_to_Ans ïîçâîëÿþò ñôîðìèðîâàòü ìíîæåñòâî R i íå ïðîèç-
âîëüíî, à ñîñòîÿùèì èç îòâåòîâ, ëîãè÷åñêè ñëåäóþùèõ èç âîïðîñà. Íàïðè-
Ïîñòðîåíèå ôîðìàëüíîé ìîäåëè âîïðîñíî-îòâåòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2014. Ò. 36. ¹ 1 43
Ìîäåëü ðåàêòèâíîãî àãåíòà Re-agent â âèäå ñèñòåìû âõîä—ïðîöåññ—âûõîä
ìåð äëÿ ïðèâåäåííîãî âûøå âîïðîñà î êóðåíèè òàáàêà â ñëó÷àå, êîãäà
ïðåäïîñûëêà ïîäðàçóìåâàåò âûáîð òîëüêî îäíîãî ýëåìåíòà èç ñïèñêà
ñóáúåêòà, ìíîæåñòâî ðàñïîçíàâàåìûõ îòâåòîâ Ri ïðåäñòàâëÿåòñÿ â ñëåäóþ-
ùåì âèäå:
Ans1 = Êóðåíèå òàáàêà — ýòî ïîðîê;
Ans2 = Êóðåíèå òàáàêà — ýòî äîáðîäåòåëü;
Ans3 = Êóðåíèå òàáàêà — ýòî ïðè÷óäà;
Ans4 = Êóðåíèå òàáàêà — ýòî ñóìàñáðîäñòâî;
Ans5 = Êóðåíèå òàáàêà — ýòî ïàíàöåÿ îò âñåõ áåä.
 ðàáîòå [1, ñ. 45] îòìå÷åíî ñëåäóþùåå: «…âîïðîñ ÷åðåç ñâîé ñóáúåêò
çàäàåò îáëàñòü àëüòåðíàòèâ, à çàòåì «ïðåäïîñûëàåò» èìåþùåìóñÿ ñïèñêó
àëüòåðíàòèâ èíñòðóêöèþ, ïî êîòîðîé îòâå÷àþùåìó ïðåäëàãàåòñÿ èçãîòî-
âèòü èç ýòèõ àëüòåðíàòèâ êîíêðåòíûé òèï ïðÿìîãî îòâåòà…». Òàêèì îáðà-
çîì, àâòîðû [1] ïðåäïîëàãàþò, ÷òî ñóáúåêò — ýòî ñïèñîê îáúåêòîâ, ïåðå-
õîäÿùèõ â îòâåò, ïðåäñòàâëåííûé â ðåàëüíîé èëè íîìèíàëüíîé êàòåãî-
ðèÿõ. Ïðè òàêîì ïðåäñòàâëåíèè ñóáúåêòà àâòîìàòè÷åñêè ïðåäïîëàãàåòñÿ,
÷òî ñòðóêòóðà îòâåòà — òîæå ñïèñîê. Ïðåäñòàâëåíèå ñòðóêòóðû îòâåòà â
âèäå ñïèñêà îáúåêòîâ ÿâëÿåòñÿ óïðîùåííûì.
 îòëè÷èå îò àâòîðîâ [1] ïîä ñóáúåêòîì áóäåì ïîíèìàòü åäèíè÷íûé
îáúåêò â êàòåãîðèè âåùü èëè ñâîéñòâî è àññîöèèðîâàííûé ñ íèì ðàñ-
øèðåííûé ñïèñîê ñîîòâåòñòâåííî ñâîéñòâ èëè âåùåé. Ñëåäîâàòåëüíî, áó-
äåì ïîëàãàòü, ÷òî â êà÷åñòâå ñóáúåêòà âîïðîñà àêòèâíûé àãåíò ïåðåäàåò
ðåàêòèâíîìó àãåíòó îäíó èç ñëåäóþùèõ êîíñòðóêöèé:
� �
def
� îáúåêò — âåùü � {ðàñøèðåííûé ñïèñîê ñâîéñòâ}, (3)
� �
def
� îáúåêò — ñâîéñòâî � {ðàñøèðåííûé ñïèñîê âåùåé}. (4)
Ïðîöåäóðà Que_to_Ans âûäåëÿåò èç ðàñøèðåííîãî ñïèñêà ïîäñïèñîê è
ôîðìèðóåò îòâåò â âèäå îäíîé èç ñëåäóþùèõ êîíñòðóêöèé:
Ans
def
� < îáúåêò — âåùü > ÎÁËÀÄÀÅÒ ÑÂÎÉÑÒÂÀÌÈ {ñïèñîê ñâîéñòâ},
(5)
Ans
def
� < îáúåêò — ñâîéñòâî > ÏÐÈÑÓÙÅ ÂÅÙÀÌ {ñïèñîê âåùåé}. (6)
Ïðåäñòàâëåíèå ñóáúåêòà âîïðîñà è ñîîòâåòñòâóþùåãî åìó îòâåòà â âèäå (3)—
(6) ñïðàâåäëèâî äëÿ áîëüøîãî êðóãà åñòåñòâåííî-ÿçûêîâûõ âîïðîñîâ [1].
Äèàëîãîâûé ïðîöåññ ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê äâóíàïðàâëåííûé ïðî-
öåññ ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ çíàíèé ìåæäó àêòèâíûì è ðåàêòèâíûì àãåíòàìè.
À.Ô. Âåðëàíü, È.À. ×ìûðü, Þ.Î. Ôóðòàò
44 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2014. V. 36. ¹ 1
Òàê, íàïðèìåð, â [9] îòìå÷åíî: «…äèàëîã ìîæåò áûòü îïèñàí êàê ïðîöåññ
ïåðåðàñïðåäåëåíèÿ çíàíèé ïî îòíîøåíèþ ê íåêîòîðîé èñõîäíîé òî÷êå
îáùåíèÿ…». Åñëè ðàññìàòðèâàòü äèàëîãîâûé ïðîöåññ êàê ìåòîä ïåðåíîñà
çíàíèé îò ðåàêòèâíîãî àãåíòà ê àêòèâíîìó, òî íà êàæäîì øàãå àêòèâíûé
àãåíò ïîëó÷àåò â âèäå îòâåòà íîâûå, ðàíåå îòñóòñòâóþùèå ó íåãî, çíàíèÿ
è, â ñîîòâåòñòâèè ñ (5) è (6), îíè âûðàæàþòñÿ ëèáî â ïðèïèñûâàíèè
íåêîòîðîé âåùè íîâûõ àòðèáóòîâ, ëèáî â ïðèïèñûâàíèè íåêîòîðîãî
àòðèáóòà ãðóïïå âåùåé.
Ôîðìàëüíîå ïðåäñòàâëåíèå âîïðîñíî-îòâåòíûõ îòíîøåíèé. Çàïè-
øåì âûðàæåíèÿ, õàðàêòåðèçóþùèå ñòðóêòóðó âîïðîñà è ðåëåâàíòíîãî åìó
îòâåòà â áîëåå ñòðîãîé íîòàöèè, èñïîëüçóÿ êîíöåïòóàëüíûé áàçèñ ëîãèêè
ïðåäèêàòîâ ïåðâîãî ïîðÿäêà. Ñîãëàñíî îïðåäåëåíèþ óçêîãî èñ÷èñëåíèÿ
ïðåäèêàòîâ [10] ñâîéñòâî — ýòî îäíîìåñòíûé ïðåäèêàò, èëè ïðîïîçèöèî-
íàëüíàÿ ôóíêöèÿ îäíîé ïåðåìåííîé. Ñóáúåêò âîïðîñà â òåðìèíàõ ïðî-
ïîçèöèîíàëüíûõ ôóíêöèé ïðåäñòàâèì â âèäå
� � x P x, { ( )}, �1,..., m , (7)
ãäå P x ( ) — îäíîìåñòíûé ïðåäèêàò, èíòåðïðåòèðóåìûé êàê «X ÎÁËÀ-
ÄÀÅÒ ÑÂÎÉÑÒÂÎÌ P ». Âûðàæåíèå (7) ÿâëÿåòñÿ àíàëîãîì âûðàæåíèÿ
(3), àíàëîã âûðàæåíèÿ (4) çàïèøåì â âèäå
� � P x x( ), { }, �1,..., m , (8)
ãäå x — çíà÷åíèÿ ïåðåìåííîé x.
Ñ òî÷êè çðåíèÿ ðåàêòèâíîãî àãåíòà, ñóáúåêò âîïðîñà ñîäåðæèò êàê
èñòèííûå, òàê è ëîæíûå âûñêàçûâàíèÿ, ïîðîæäåííûå ïðåäèêàòîì P(x).
Çàìåòèì, ÷òî èñòèííîñòü è ëîæíîñòü ýëåìåíòîâ ñóáúåêòà âîïðîñà ñëåäóåò
ïîíèìàòü íå â àáñîëþòíîì, à â îòíîñèòåëüíîì ñìûñëå, ïî îòíîøåíèþ ê
ðåàêòèâíîìó àãåíòó. Òàê, íàïðèìåð, äëÿ îäíîãî ðåàêòèâíîãî àãåíòà êóðå-
íèå òàáàêà — ñóìàñáðîäñòâî, à äëÿ äðóãîãî — ïàíàöåÿ îò âñåõ íåâçãîä. Òà-
êèì îáðàçîì, íà îäèí è òîò æå âîïðîñ ìîæíî ïîëó÷èòü íå îäèí, à íåñêîëü-
êî èñòèííûõ îòâåòîâ.
Îòâåò ìîæíî òðàêòîâàòü êàê ÷àñòü ñóáúåêòà, èç ðàñøèðåííîãî ñïèñêà
êîòîðîãî óäàëåíû ëîæíûå (ïî îòíîøåíèþ ê ðåàêòèâíîìó àãåíòó) êîìïî-
íåíòû. Ïîýòîìó îòâåò òàêæå ìîæíî ïðåäñòàâèòü âûðàæåíèÿìè òèïà (3), (7)
è (3), (8). Îäíàêî ÷èñëî ýëåìåíòîâ ñïèñêà îòâåòà ìåíüøå, ÷åì ÷èñëî ýëå-
ìåíòîâ ñóáúåêòà âîïðîñà:
Ans x P x� ,{ ( )} , �1,..., n , (9)
Ans P x x� ( ), { } , �1,..., n , n m� . (10)
Íåîáõîäèìîñòü â ïðåäïîñûëêå õîðîøî âèäíà èç ñëåäóþùèõ äâóõ
âîïðîñîâ ñ òîæäåñòâåííûìè ñóáúåêòàìè:
Ïîñòðîåíèå ôîðìàëüíîé ìîäåëè âîïðîñíî-îòâåòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2014. Ò. 36. ¹ 1 45
«Êàêèå ïðîñòûå ÷èñëà ðàñïîëîæåíû ìåæäó ÷èñëàìè 10 è 24?»
«Êàêîé ìîæíî ïðèâåñòè ïðèìåð ïðîñòîãî ÷èñëà, ðàñïîëîæåííîãî
ìåæäó ÷èñëàìè 10 è 24?»
Î÷åâèäíî, ÷òî îòâåòû íà ýòè âîïðîñû ðàçëè÷íû, à èìåííî:
«Ìåæäó ÷èñëàìè 10 è 24 ðàñïîëîæåíû ïðîñòûå ÷èñëà 11, 13, 17, 19».
«Ïðèìåðîì ïðîñòîãî ÷èñëà, ðàñïîëîæåííîãî ìåæäó ÷èñëàìè 10 è 24,
ÿâëÿåòñÿ ÷èñëî 11».
 ëîãèêå âîïðîñîâ è îòâåòîâ ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ïðåäïîñûëêà ìîæåò
âêëþ÷àòü òðè òèïà ñïåöèôèêàöèé [1]: ñïåöèôèêàöèè âûáîðà, ïîëíîòû è
ðàçëè÷åíèÿ. Îäíàêî, åñëè èãíîðèðîâàòü ïðîáëåìó ðàçëè÷åíèÿ èìåííûõ è
ðåàëüíûõ êàòåãîðèé ïðè îïèñàíèè ðàñøèðåííûõ ñïèñêîâ ñóáúåêòîâ (ñïå-
öèôèêàöèè ðàçëè÷åíèÿ), òî ñïåöèôèêàöèè âûáîðà è ïîëíîòû ìîæíî ðàñ-
ñìàòðèâàòü êàê ñðåäñòâà çàäàíèÿ ÷èñëà ýëåìåíòîâ ñïèñêà â îòâåòå. Ïîýòî-
ìó áóäåì ñ÷èòàòü, ÷òî ïðåäïîñûëêà çàäàåò òîëüêî ïîëíîòó (÷èñëî ýëåìåí-
òîâ) âûáîðà èç ðàñøèðåííîãî ñïèñêà ñóáúåêòà âîïðîñà.
Àíàëèç åñòåñòâåííî-ÿçûêîâûõ ïðèìåðîâ ïîçâîëÿåò ðàçäåëèòü âñå
ïðåäïîñûëêè íà ñåìü êëàññîâ. Ïðåäëàãàåìàÿ êëàññèôèêàöèÿ ïðåäïîñûëîê
ïðèâåäåíà â òàáëèöå.
Íàëè÷èå ïðåäïîñûëêè â ñòðóêòóðå âîïðîñà ïðåäîïðåäåëÿåò íå îäèí, à
íåñêîëüêî îòâåòîâ íà îäèí è òîò æå âîïðîñ. Íàïðèìåð íà âîïðîñ «Êàêîé
ìîæíî ïðèâåñòè ïðèìåð ïðîñòîãî ÷èñëà, ðàñïîëîæåííîãî ìåæäó ÷èñëàìè
10 è 24?» âîçìîæíû ñëåäóþùèå îòâåòû:
À.Ô. Âåðëàíü, È.À. ×ìûðü, Þ.Î. Ôóðòàò
46 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2014. V. 36. ¹ 1
Íîìåð êëàññà
(èíäåêñ)
ïðåäïîñûëêè
Ïîëíîòà îòâåòà Ôîðìóëèðîâêà
íà åñòåñòâåííîì ÿçûêå
�1 Îäèí ýëåìåíò —
� 2 Íåñêîëüêî ýëåìåíòîâ, ÷èñëî êîòîðûõ
óêàçàíî òî÷íî —
� 3 Íåîïðåäåëåííîå ÷èñëî ýëåìåíòîâ îò
íèæíåé ãðàíèöû <í. ã> äî âåðõíåé
<â.ã>
«...íå ìåíåå, ÷åì <í.ã>, íî íå
áîëåå, ÷åì <â.ã>...»
� 4 Íåîïðåäåëåííîå ÷èñëî ýëåìåíòîâ îò
íèæíåé ãðàíèöû äî âñåãî ñïèñêà
1. «...íå ìåíåå, ÷åì <í.ã>...»
2. «...ïî êðàéíåé ìåðå, <í.ã>...»
� 5 Íåîïðåäåëåííîå ÷èñëî ýëåìåíòîâ îò
îäíîãî äî âåðõíåé ãðàíèöû
«...íå áîëåå, ÷åì <â.ã>...»
� 6 Íåîïðåäåëåííîå ÷èñëî ýëåìåíòîâ îò
îäíîãî äî âñåãî ñïèñêà
«...õîòÿ áû îäèí...»
� 7 Âåñü ñïèñîê —
Êëàññû ïðåäïîñûëêè, çàäàþùèå ïîëíîòó îòâåòà
«Ïðèìåðîì ïðîñòîãî ÷èñëà, ðàñïîëîæåííîãî ìåæäó ÷èñëàìè 10 è 24,
ÿâëÿåòñÿ ÷èñëî 11».
«Ïðèìåðîì ïðîñòîãî ÷èñëà, ðàñïîëîæåííîãî ìåæäó ÷èñëàìè 10 è 24,
ÿâëÿåòñÿ ÷èñëî 13» è òàê äàëåå.
Ñëåäîâàòåëüíî, ñ îäíèì è òåì æå âîïðîñîì ñâÿçàí ñïèñîê îòâåòîâ:
Ans Ans�{ }
,
�1, ..., k . (11)
 ñïèñêå Ans êàæäûé îòâåò óäîâëåòâîðÿåò ïðåäïîñûëêå âîïðîñà, à îòâåòû
îòëè÷àþòñÿ òîëüêî çíà÷åíèÿìè ñïèñêà âåùåé èëè ñâîéñòâ. Åñëè ïðåä-
ïîñûëêà òðåáóåò, ÷òîáû íà âîïðîñ áûë äàí òîëüêî îäèí îòâåò (êëàññ �1), òî
ñïèñîê Ans ÿâëÿåòñÿ àëüòåðíàòèâíûì, è ïðîöåäóðà Que_to_Ans èç k îòâå-
òîâ ñïèñêà Ans âûáèðàåò òîëüêî îäèí. Òàêèì îáðàçîì, ïðåäïîñûëêà âîïðî-
ñà äåòåðìèíèðóåò:
÷èñëî ýëåìåíòîâ â ñïèñêå ñâîéñòâ (âåùåé) äëÿ îòäåëüíîãî îòâåòà
(÷èñëî n â âûðàæåíèÿõ (9) è (10));
÷èñëî ýëåìåíòîâ â ñïèñêå äîïóñòèìûõ îòâåòîâ (÷èñëî k â âûðàæåíèè
(11)).
Ïðåäñòàâëåíèå ïðåäïîñûëêè â âèäå ñîâîêóïíîñòè êëàññîâ ÿâëÿåòñÿ
îäíèì èç ðåøåíèé ïðîáëåìû åå êîíñòðóêòèâíîé ôîðìàëèçàöèè. Â ýòîì
ñëó÷àå çàäàíèå ïðåäïîñûëêè ýêâèâàëåíòíî çàäàíèþ åå èíäåêñà �� , � = 1, ..., l,
ãäå l — ÷èñëî êëàññîâ ïðåäïîñûëêè. Ïðè ýòîì íåîáõîäèìî òàêæå óêàçàòü
çíà÷åíèÿ íèæíåé è âåðõíåé ãðàíèö äëÿ êëàññîâ � 3, � 4, � 5 (ñì. òàáëèöó).
Âìåñòî êëàññà ïðåäïîñûëêè �� ìîæíî çàäàâàòü ïàðó ÷èñåë (n è k).
Ïðåäñòàâëÿåò èíòåðåñ èññëåäîâàíèå ñâÿçè ÷èñëà ýëåìåíòîâ ðàñøèðåí-
íîãî ñïèñêà ñóáúåêòà âîïðîñà (m), ÷èñëà ýëåìåíòîâ ñïèñêà îòâåòà (n) è
÷èñëà ýëåìåíòîâ ìíîæåñòâà îòâåòîâ (k). ßñíî, ÷òî òàêàÿ ñâÿçü ñóùåñòâóåò.
Àíàëèç ïðèìåðîâ ñâèäåòåëüñòâóåò î òîì, ÷òî ÷åì ìåíüøå çíà÷åíèå n (÷åì
ãëóáæå íåðàâåíñòâî n m� ), òåì áîëüøåå ÷èñëî àëüòåðíàòèâíûõ îòâåòîâ k
ìîæíî ïîëó÷èòü.
Âûâîäû
Ïðåäëîæåííàÿ ñòðóêòóðà âîïðîñîâ è îòâåòîâ, à òàêæå êëàññèôèêàöèÿ ïðåäïî-
ñûëîê âîïðîñîâ ïî êàòåãîðèÿì â çàâèñèìîñòè îò çíà÷åíèé ãðàíèö ìîãóò
áûòü èñïîëüçîâàíû äëÿ ïîñòðîåíèÿ ôîðìàëèçîâàííîãî îïèñàíèÿ «ìàøè-
íû äèàëîãà», ïðèãîäíîãî äëÿ äàëüíåéøåé ïðîãðàììíîé ðåàëèçàöèè. Óíè-
âåðñàëüíîñòü ïðåäëîæåííîé ñòðóêòóðû ïîçâîëÿåò ïðåäïîëîæèòü, ÷òî ñîç-
äàííûå íà åå îñíîâå ñðåäñòâà ìîäåëèðîâàíèÿ äèàëîãîâîãî âçàèìîäåéñòâèÿ
áóäóò ïðèìåíèìû â ðàçëè÷íûõ îáëàñòÿõ äåÿòåëüíîñòè êàê â êà÷åñòâå ýëå-
ìåíòîâ ñëîæíûõ àâòîìàòèçèðîâàííûõ ñèñòåì, òàê è â âèäå ñàìîñòîÿ-
òåëüíûõ ðåøåíèé äëÿ îðãàíèçàöèè âçàèìîäåéñòâèÿ ìåæäó ðàçëè÷íûìè
ó÷àñòíèêàìè ðàáî÷åãî ïðîöåññà.
Ïîñòðîåíèå ôîðìàëüíîé ìîäåëè âîïðîñíî-îòâåòíîãî âçàèìîäåéñòâèÿ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2014. Ò. 36. ¹ 1 47
The article is dedicated to the problem of modeling the user dialogue interaction with the auto-
mated system in the process of training and work with the system. Logical model of the question
and answer structure for their inclusion in the dialogue knowledge base, as well as the clas-
sification of question-answer interaction depending on the type of the question precondition
are proposed.
ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ
1. Áåëíàï Í., Ñòèë Ñ. Ëîãèêà âîïðîñîâ è îòâåòîâ. — Ì. : Ïðîãðåññ. — 1981. — 288 ñ.
2. ×åíü ×., Ëè Ð. Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ëîãèêà è àâòîìàòè÷åñêîå äîêàçàòåëüñòâî òåîðåì. —
Ì. : Íàóêà, 1983. — 359 ñ.
3. Õèíòèêêà ß. Âîïðîñû î âîïðîñàõ // Ñá. ñòàòåé «Ôèëîñîôèÿ â ñîâðåìåííîì ìèðå». —
Ì. : Íàóêà, 1974. — Ñ. 303—362.
4. Ñëýéãë Äæ. Èñêóññòâåííûé èíòåëëåêò. — Ì. : Ìèð, 1973. — 320 ñ.
5. Green C.C., Bertram R. Research on intelligent question answering systems// Proc. Associa-
tion for Computing Machinery 23rd Nat. Conf. Princeton, N.J. : Brandon Systems Press,
1968. — Ð. 169—181.
6. Simmons R.F. Natural Language Question-Answering Systems: 1969 // Communication of
the ACM . — 1970. — ¹ 1. — Ð. 15—30.
7. Rosenbaum P.S. A Grammar Base Question-Answering Procedure // Ibid. — 1967. — ¹ 10. —
P. 630—635.
8. Fiksel J.R., Bower G.H. Question-Answering by a Semantic Network of Parallel Automata //
Journal of Mathematical Psychology. — 1976. — ¹ 13. — P. 1—45.
9. ßíêî Ò.Å. Èíôîðìàöèîííàÿ ìîäåëü äèàëîãà. Íàó÷.-òåõ. èíôîðìàöèÿ. Ñåð. 2 // Èíôîð-
ìàöèîííûå ïðîöåññû è ñèñòåìû. — 1990. — ¹ 12. — Ñ. 30.
10. Êëèíè Ñ. Ìàòåìàòè÷åñêàÿ ëîãèêà. — Ì. : Ìèð, 1973. — 480 ñ.
Ïîñòóïèëà 07.11.13
ÂÅÐËÀÍÜ Àíàòîëèé Ôåäîðîâè÷, ä-ð òåõí. íàóê, çàâ. îòäåëîì Èí-òà ïðîáëåì ìîäåëèðîâàíèÿ â
ýíåðãåòèêå èì. Ã.Å. Ïóõîâà ÍÀÍ Óêðàèíû.  1956 ã. îêîí÷èë Êèåâñêèé ïîëèòåõíè÷åñêèé èí-ò.
Îáëàñòü íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé — ìåòîäû ìàòåìàòè÷åñêîãî è êîìïüþòåðíîãî ìîäåëèðî-
âàíèÿ â çàäà÷àõ èññëåäîâàíèÿ äèíàìè÷åñêèõ ñèñòåì, ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé; ÷èñëåííûå ìåòîäû
è àëãîðèòìû ðåøåíèÿ èíòåãðàëüíûõ óðàâíåíèé.
×ÌÛÐÜ Èãîðü Àëåêñååâè÷, ä-ð òåõí. íàóê, ïðîôåññîð êàôåäðû èíôîðìàòèêè Îäåññêîãî
ãîñóäàðñòâåííîãî ýêîëîãè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà.  1971 ã. îêîí÷èë Îäåññêèé ïîëèòåõíè÷åñêèé
èí-ò. Îáëàñòü íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé — èíòåëëåêòóàëüíûå ñèñòåìû îáó÷åíèÿ, êîãíèòèâíûå
ïðîöåññû è ñèñòåìû.
ÔÓÐÒÀÒ Þðèé Îëåãîâè÷, ìë. íàó÷. ñîòð. Èí-òà ïðîáëåì ìîäåëèðîâàíèÿ â ýíåðãåòèêå
èì. Ã.Å. Ïóõîâà ÍÀÍ Óêðàèíû.  2007 ã. îêîí÷èë Íàöèîíàëüíûé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò
Óêðàèíû «Êèåâñêèé ïîëèòåõíè÷åñêèé èí-ò». Îáëàñòü íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé — èíòåëëåê-
òóàëüíûå ñëîæíûå ñèñòåìû, ïîëüçîâàòåëüñêèå èíòåðôåéñû.
À.Ô. Âåðëàíü, È.À. ×ìûðü, Þ.Î. Ôóðòàò
48 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2014. V. 36. ¹ 1
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-100984 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0204-3572 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-28T09:09:48Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Верлань, А.Ф. Чмырь, И.А. Фуртат, Ю.О. 2016-05-28T16:32:58Z 2016-05-28T16:32:58Z 2014 Построение формальной модели вопросно-ответного взаимодействия пользователя с автоматизированной системой / А.Ф. Верлань, И.А. Чмырь, Ю.О. Фуртат // Электронное моделирование. — 2014 — Т. 36, № 1. — С. 41-48. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 0204-3572 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100984 004.048;004.5;004.82 Рассмотрена задача моделирования диалогового взаимодействия пользователя с автоматизированной системой в процессе обучения и работы с ней. Предложена логическая модель структуры вопросов и ответов для включения их в состав базы знаний диалога, а также выполнена классификация вопросно-ответного взаимодействия в зависимости от вида предпосылки вопроса. Розглянуто задачу моделювання діалогової взаємодії користувача з автоматизованою системою в процесі навчання та роботи з нею. Запропоновано логічну модель структури запитань і відповідей для включення їх до складу бази знань діалогу, а також виконано класифікацію запитувально-відповідної взаємодії в залежності від виду передумови запитання. The article is dedicated to the problem of modeling the user dialogue interaction with the automated system in the process of training and work with the system. Logical model of the question and answer structure for their inclusion in the dialogue knowledge base, as well as the classification of question-answer interaction depending on the type of the question precondition are proposed. ru Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України Электронное моделирование Информационные технологии Построение формальной модели вопросно-ответного взаимодействия пользователя с автоматизированной системой Article published earlier |
| spellingShingle | Построение формальной модели вопросно-ответного взаимодействия пользователя с автоматизированной системой Верлань, А.Ф. Чмырь, И.А. Фуртат, Ю.О. Информационные технологии |
| title | Построение формальной модели вопросно-ответного взаимодействия пользователя с автоматизированной системой |
| title_full | Построение формальной модели вопросно-ответного взаимодействия пользователя с автоматизированной системой |
| title_fullStr | Построение формальной модели вопросно-ответного взаимодействия пользователя с автоматизированной системой |
| title_full_unstemmed | Построение формальной модели вопросно-ответного взаимодействия пользователя с автоматизированной системой |
| title_short | Построение формальной модели вопросно-ответного взаимодействия пользователя с автоматизированной системой |
| title_sort | построение формальной модели вопросно-ответного взаимодействия пользователя с автоматизированной системой |
| topic | Информационные технологии |
| topic_facet | Информационные технологии |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/100984 |
| work_keys_str_mv | AT verlanʹaf postroenieformalʹnoimodelivoprosnootvetnogovzaimodeistviâpolʹzovatelâsavtomatizirovannoisistemoi AT čmyrʹia postroenieformalʹnoimodelivoprosnootvetnogovzaimodeistviâpolʹzovatelâsavtomatizirovannoisistemoi AT furtatûo postroenieformalʹnoimodelivoprosnootvetnogovzaimodeistviâpolʹzovatelâsavtomatizirovannoisistemoi |