Інформаційна технологія образного аналізу тексту та синтезу структурно-функціональних моделей системи обробки природномовного контенту

Abstract

Дисертаційна робота присвячена вирішенню науково-прикладної проблеми розв’язання класу семантико-залежних задач на основі обробки і накопичування загальних знань образного сенсу. Розроблено основи теорії образного аналізу текстової інформації шляхом формалізації поняття інфологічної системи та онтогенетичного принципу її побудови, застосування моделі формальної теорії у вигляді комутативної напівгрупи образних конструкцій, створення методу генерації нечіткого відношення сенсу, що породжує простір з нечіткою мірою. Запропоновано методологію синтезу структурно-функціональних моделей систем на основі природномовної інформації та функціональну модель системи обробки природномовного контенту (СОПМК). Розроблено математичні моделі базових типів образного пошуку, методи моделювання образного механізму оперативної пам’яті СОПМК та складових парадигматичного устрою мови. Отримані складові інформаційної технології на основі СОПМК впроваджені та пройшли успішну апробацію в організаціях, підприємствах, установах та навчальних закладах в Україні та закордоном.

Диссертационная работа посвящена решению актуальной научно-прикладной проблемы создания теоретико-методологических основ и технологических средств построения систем обработки естественно-языкового контента (СОЕЯК), способных решать широкий класс семантико-зависимых задач на основе накопления общих знаний образного смысла. Ключевая идея работы заключается в формализации образного смысла естественно-языковой информации как результата функционирования инфологической системы (ИС) – абстрактной модели СОЕЯК. Обмен информацией между ИС и внешним миром происходит исключительно через образные конструкции – произвольные подмножества множества пар образов. Накопление таких конструкций приводит к появлению пространства образного смысла, в котором на уровне метаязыка разделяются понятия смысла-свойства и смысла-параметра. Предложено интерпретировать онтогенез ИС через построение ассоциативной сети образов (АСО) – базы знаний в форме семантической сети, для которой образный смысл-свойство интерпретируется как ее топология, а смысл-параметр – как числовая оценка любой подсети АСО с помощью впервые введенной в работе единицы смысла. и генерации знаний СОЕЯК. Дальнейшее развитие получили модели базовых типов образного поиска в АСО, в том числе инсайта на основе модификации известных алгоритмов поиска на разреженных графах, что привело к уменьшению вычислительной сложности алгоритмов. Предложенный метод моделирования образного механизма оперативной памяти СОЕЯК в виде алгоритмов навигации на графе булеана обеспечил решение задач исследования ориентировочного рефлекса, конструирования образа–решения, генерация сообщений и некоторых типов ответов на вопросы к системе. Разработанный метод моделирования компонентов парадигматического строя языка позволил получить рекурсивные алгоритмы самосовершенствования базы знаний СОЕЯК. Разработана и программно реализована информационная технология образной обработки ЕЯК, объединившая в себе все полученные научные результаты в виде структуры и функций СОЕЯК. Экспериментальная проверка решения семантико-зависимых задач на основе технологии численно подтвердила улучшение релевантности поиска по точности и полноте, сокращение времени на создание программно-педагогических средств, повышение успеваемости учащихся. Основные результаты диссертации подтверждены 14 актами внедрения на предприятиях, организациях, в учреждениях и учебных заведениях в Украине и за рубежом. Объектами внедрения стали все основные модули СОЕЯК, программная оболочка для проектирования электронных обучающих объектов и созданные на ее основе программно-педагогические средства, модели и алгоритмы системы для борьбы с мошенничеством в сетях связи, подтвердившие на практике достоверность теоретических положений исследования

The dissertation is dedicated to the solution of a problem of resolving class of semantic-dependent tasks based on processing and accumulation of general knowledge figurative sense. A basic theory of image analysis of textual information is developed. A basis of a formal theory for communicative subgroup of image structures, methods of generating a fuzzy sense relation, which produces a fuzzy measure space based on formalizing the notion of infologic system and ontogenesis principle is laid down. A methodology for the synthesis of structural-functional models of systems based on natural language information and functional model system for processing natural language content (SPNLC) is offered. Algorithms for implementing basic types of image search, methods for modeling the image mechanism of working memory of SPNLC and components of paradigmatic language structure are elaborated. These components of information technology based SPNLC been implemented and successfully tested in public and private organizations and academic institutions in Ukraine and abroad.