Методы исследования, как они есть. Вывод в нейронных сетях. Анализ данных эмпирического исследования

Научное исследование можно определить как целенаправленное познание. Проводить исследование – значит изучать, познавать закономерности, систематизируя факты.

Научное исследование обладает рядом отличительных признаков: наличие четкой сформулированной цели; стремление к открытию неизвестного; систематичность процесса и результатов; обоснование и верификация полученных выводов и обобщений.

Следует отличать научное и обыденное познание. Научное познание в отличие от обыденного предполагает использование особых методов исследования. В связи с этим возникает необходимость постоянного поиска новых методов для изучения неисследованных объектов.

Что такое методы исследования

Методы исследования – это способы достижения цели в научной работе. Наука, занимающаяся изучением данных методов называется “Методология”.

Любая деятельность человека зависит не только от объекта (на что направлена) и действующего лица (субъекта), но и от того, каким образом она осуществляется, какие средства и способы применяются. В этом и заключается суть метода.

В переводе с греческого языка «метод» означает «способ познания». Правильно выбранный метод способствует более быстрому и точному достижению цели, служит особым компасом, который помогает исследователю избежать большинства ошибок, прокладывая свой путь.

Отличие метода от методики и методологии

Очень часто происходит путаница в понятиях метода и методики. Методика представляет собой систему способов познания. Например, при проведении социологического исследования, могут сочетаться количественные и качественные методы. Вся совокупность этих методов будет представлять собой методику исследования.

Понятие методики близко по значению к процедуре исследования, его последовательности, алгоритму. Без качественной методики даже верно подобранный метод не даст хорошего результата.

Если методика – это способ воплощения метода, то методология – это учение о методах. В широком смысле методология представляет собой

Классификация методов научного исследования

Все методы научного исследования подразделяются на несколько уровней.

Философские методы

Наиболее известными среди них являются древнейшие методы: диалектический и метафизический. Кроме них к философским методам относятся феноменологический, герменевтический, интуитивный, аналитический, эклектический, догматический, софистический и другие.

Общенаучные методы

Анализ процесса познания позволяет выделить методы, на которых строится не только научное, но и любое повседневное человеческое познание. К ним относятся методы теоретического уровня:

1. Анализ – расчленение единого целого на отдельные части, стороны и свойства для дальнейшего их детального изучения.
2. Синтез – соединение отдельных частей в единое целое.
3. Абстрагирование – мысленное выделение каких-либо существенных свойств рассматриваемого предмета при одновременном отвлечении от ряда других присущих ему признаков.
4. Обобщение – установление объединяющего свойства предметов.
5. Индукция – способ построения общего вывода на основе известных отдельных фактов.

Примеры методов исследования

Например, изучая свойства определенных жидкостей, выявляют, что им присуще свойство упругости. Опираясь на тот факт, что вода и спирт – это жидкости, делают заключение, что все жидкости обладают свойством упругости.

Дедукция – способ построения частного вывода, опираясь на общее суждение.

Например, известно два факта: 1) все металлы обладают свойством электропроводности; 2) медь – металл. Можно сделать вывод о том, что медь обладает свойством электропроводности.

Аналогия – такой метод познания, при котором знание ряда общих признаков для объектов позволяет сделать вывод об их сходстве и по другим признакам.

Например, науке известно, что свету присущи такие свойства как интерференция и дифракция. Кроме этого ранее были установлено, что звук обладает этими же свойствами и связано этого с его волновой природой. На основе этой аналогии был сделан вывод о волновой природе света (по аналогии со звуком).

Моделирование – создание модели (копии) объекта изучения с целью его исследования.

Помимо методов теоретического уровня, выделяют методы эмпирического уровня.

Классификация общенаучных методов

Методы эмпирического уровня

Методы теоретического уровня

Конкретно-научные (специальные) методы

В любой научной дисциплине применяется совокупность определенных методов, относящихся к различным «уровням» методологии. Привязать какой-либо метод к определенной дисциплине довольно сложно. Тем не менее, каждая дисциплина опирается на ряд методов. Приведем некоторые из них.

Биология:

• генеалогический – изучение наследственности, составление родословных;
• исторический – определение взаимосвязи между явлениями, которые имели место на протяжение долгого времени (миллиарды лет);
• биохимический – изучение химических процессов организма и др.

Юриспруденция:

• историко-правовой – получение знаний о юридической практике, законодательстве в разные периоды времени;
• сравнительно-правовой – поиск и изучение сходств и различий между государственно-правовыми институтами стран;
• правосоциологический метод – исследование действительности в области государства и права с применением анкетирования, опросов и т.д.

В медицине выделяют три основные группы методов исследования организма:

• лабораторная диагностика – изучение свойств и состава биологических жидкостей;
• функциональная диагностика – исследование органов по их проявлениям (механическим, электрическим, звуковым);
• структурная диагностика – выявление изменений в строении организма.

Экономика:

• экономический анализ – изучение составных частей изучаемого целого;
• статистико-экономический метод – анализ и обработка статистических показателей;
• социологический метод – анкетирование, опрос, интервьюирование и т.д.
• расчетно-конструктивный, экономическое моделирование и т.д.

Психология:

• метод эксперимента – создание таких обстоятельств, которые провоцируют проявление какого-либо психического явления;
• метод наблюдения – путем организованного восприятия явления объясняют психическое явление;
• биографический метод, сравнительно-генетический метод и т.д.

Анализ данных эмпирического исследования

Эмпирическое исследование направлено на получение эмпирических данных – данных, полученных путем опыта, практики.

Анализ таких данных происходит в несколько этапов:

1. Описание данных. На этом этапе описываются обобщенные результаты с помощью показателей и графиков.
2. Сравнение. Происходит выявление сходств и различий двух выборок.
3. Изучение зависимостей. Установление взаимозависимостей (корреляционный, регрессионный анализ).
4. Уменьшение объема. Изучение всех переменных при наличии их в большом количестве, выявление наиболее информативных.
5. Группировка.

Итоги любого проведенного исследования – анализ и интерпретация данных – оформляются на бумаге. Спектр таких исследовательских работ достаточно широк: контрольные работы, рефераты, доклады, курсовые работы, тезисы, дипломные работы, диссертации, монографии, учебники и т.д. Лишь после всестороннего изучения и оценки полученных выводов, результаты исследований используются на практике.

Вместо заключения

А. М. Новиков и Д. А. Новикова в книге “ ” в методах теоретического и эмпирического исследования выделяет также методы-операции (способ достижения цели) и методы-действия (решение конкретное задачи). Такая конкретизация не случайна. Более жесткая систематизация научного познания увеличивает его эффективность.

Методы исследования, как они есть обновлено: Февраль 15, 2019 автором: Научные Статьи.Ру

Отладка программы в любом случае предполагает обдумывание и логическое осмысление всей имеющейся информации об ошибке. Большинство ошибок можно обнаружить по косвенным признакам посредством тщательного анализа текстов программ и результатов тестирования без получения дополнительной информации. При этом используют различные методы:

Ручного тестирования;

Индукции;

Дедукции;

Обратного прослеживания.

Метод ручного тестирования . Это - самый простой и естественный способ данной группы. При обнаружении ошибки необходимо выполнить тестируемую программу вручную, используя тестовый набор, при работе с которым была обнаружена ошибка.

Метод очень эффективен, но не применим для больших программ, программ со сложными вычислениями и в тех случаях, когда ошибка связана с неверным представлением программиста о выполнении некоторых операций.

Данный метод часто используют как составную часть других методов отладки.

Метод индукции . Метод основан на тщательном анализе симптомов ошибки, которые могут проявляться как неверные результаты вычислений или как сообщение об ошибке. Если компьютер просто «зависает», то фрагмент проявления ошибки вычисляют, исходя из последних полученных результатов и действий пользователя. Полученную таким образом информацию организуют и тщательно изучают, просматривая соответствующий фрагмент программы. В результате этих действий выдвигают гипотезы об ошибках, каждую из которых проверяют. Если гипотеза верна, то детализируют информацию об ошибке, иначе - выдвигают другую гипотезу. Последовательность выполнения отладки методом индукции показана на рис. 3 в виде схемы алгоритма.

Рисунок 3 - Схема процесса отладки методом индукции

Самый ответственный этап - выявление симптомов ошибки. Организуя данные об ошибке, целесообразно записать все, что известно о ее проявлениях, причем фиксируют, как ситуации, в которых фрагмент с ошибкой выполняется нормально, так и ситуации, в которых ошибка проявляется. Если в результате изучения данных никаких гипотез не появляется, то необходима дополнительная информация об ошибке. Дополнительную информацию можно получить, например, в результате выполнения схожих тестов.

В процессе доказательства пытаются выяснить, все ли проявления ошибки объясняет данная гипотеза, если не все, то либо гипотеза не верна, либо ошибок несколько.

Метод дедукции . По методу дедукции вначале формируют множество причин, которые могли бы вызвать данное проявление ошибки. Затем анализируя причины, исключают те, которые противоречат имеющимся данным. Если все причины исключены, то следует выполнить дополнительное тестирование исследуемого фрагмента. В противном случае наиболее вероятную гипотезу пытаются доказать. Если гипотеза объясняет полученные признаки ошибки, то ошибка найдена, иначе - проверяют следующую причину (рис. 4).

Рисунок 4 - Схема процесса отладки методом дедукции

Метод обратного прослеживания . Для небольших программ эффективно применение метода обратного прослеживания. Начинают с точки вывода неправильного результата. Для этой точки строится гипотеза о значениях основных переменных, которые могли бы привести к получению имеющегося результата. Далее, исходя из этой гипотезы, делают предложения о значениях переменных в предыдущей точке. Процесс продолжают, пока не обнаружат причину ошибки.

Введение 5

Глава 1. Анализ методов и машин логического вывода и систем обработки знаний 14

1.1 Методы и машины логического вывода 14

1.1.1 Классификация видов логического вывода 14

1.1.2 Классификация методов логического вывода 16

1.1.3 Метод деления дизъюнктов 19

1.1.4 Машины логического вывода 23

1.2 Системы обработки знаний (СОЗ) 25

1.2.1 Определение и структура 25

1.2.2 Классификация 29

1.2.3 Режимы функционирования 31

1.2.4 Оценка эффективности 33

1.3 Выводы по главе 1 35

Глава 2. Разработка метода логического вывода модифицируемых заключений 36

2.1 Формальные системы 36

2.2 Постановка задачи логического вывода 37

2.3 Расширение формулы заключения

2.3.1 Унификация литералов 39

2.3.2 Согласование решений 40

2.3.3 Согласование значений общих переменных в конъюнкциях дизъюнктов 43

2.3.4 Частичное деление дизъюнктов 45

2.3.5 Полное деление дизъюнктов 47

2.3.6 Процедура вывода 49

2.3.7 Построение абдуктивных объяснений

2.3.8 Метод параллельного вывода с расширением формулы заключения

2.4 Минимизация формулы заключения 65

2.4.1 Процедура минимизации заключения 65

2.4.2 Метод минимизации заключения

2.5 Выбор вариантов модификации 69

2.6 Особенности вывода в исчислении высказываний 72

2.7 Пример вывода 73

2.8 Выводы по главе 2 77

Глава 3. Разработка системы логического вывода модифицируемых заключений 80

3.1 Структура системы логического вывода 80

3.1.1 Обобщенная структура системы 80

3.1.2 Детализованная структура системы 82

3.2 Режимы работы системы логического вывода 85

3.2.1 Режим вывода модифицируемых заключений 86

3.2.2 Режим дедуктивного вывода 88

3.2.3 Режим абдуктивного вывода 88

3.2.4 Режим настройки 88

3.2.5 Режим непосредственного доступа к базам знаний 89

3.2.6 Создание базы знаний

3.3 Машина логического вывода модифицируемых заключений 90

3.4 Язык декларативного логического программирования

3.4.1 Структура логической программы 96

3.4.2 Идентификаторы и константы 99

3.4.3 Комментарии 100

3.4.4 Пример логической программы 101

3.5 Оценка эффективности систем логического вывода 102

3.5.1 Критерии оценки эффективности 102

3.5.2 Расчет времени вывода 103

3.5.3 Расчет степени модификации заключения 108

3.6 Выводы по главе 3 110

Глава 4. Применение систем логического вывода модифицируемых заключений ИЗ

4.1 Области применения 113

4.2 Интеллектуальные обучающие системы 114

4.3 Экспертные системы 119

4.4 Интеллектуальное управление вычислительными процессами 121

4.5 Модуль логического вывода модифицируемых заключений 1

4.5.1 Общая характеристика разрабатываемого программного обеспечения 127

4.5.2 Структура модуля вывода 128

4.5.3 Язык описания базы знаний и заключения 129

4.5.4 Реализация блоков модуля 130

4.6 Учебная программа логического вывода «Логика-В» 134

4.6.1 Структура программы 134

4.6.2 Язык описания исходных данных 135

4.6.3 Интерфейс пользователя 136

4.6.4 Пример использования программы 141

4.7 Выводы по главе 4 149

Заключение 152

Список сокращений 155

Библиографический список 156

Приложения 1

Введение к работе

Данная диссертационная работа посвящена разработке нового метода логического вывода модифицируемых заключений на знаниях, представленных в виде формул исчисления высказываний и исчисления предикатов первого порядка, а также системы логического вывода модифицируемых заключений. Рассматриваются вопросы построения систем обработки знаний и машин логического вывода, использующих данный метод, в том числе особенности их программной реализации на современных параллельных вычислительных платформах. Приводятся области возможного применения данного метода логического вывода, рассматривается применение логического вывода модифицируемых заключений для интеллектуального управления вычислительными процессами, в обучающих системах и в экспертных системах.

Актуальность темы исследования. Одним из многообещающих направлений в вычислительных системах сегодня являются системы обработки знаний (СОЗ). Уже сейчас они имеют широкое распространение (особенно это справедливо для экспертных систем (ЭС)), а в перспективе смогут применяться практически повсеместно, повышая интеллектуальный уровень вычислительных систем практически всех видов. Однако, несмотря на имеющиеся успехи, современные СОЗ имеют ряд недостатков. В частности, они не способны решать задачи, требующие наличия достоверного заключения при имеющемся недостоверном. Кроме того, современные СОЗ работают неэффективно на параллельных платформах.

В отличие от данных, которые представляют собой операнды для каких-либо формализованных действий по их обработке и не имеют смыслового наполнения с точки зрения обрабатывающей системы, знания отражают те или иные аспекты реального мира и изначально имеют смысловое содержание. Самой лучшей известной на сегодня системой обработки знаний является мозг человека. Однако и он обладает некоторыми недостатками. В частности, он имеет низкое быстродействие при решении многих задач, на работу мозга влияет множество факторов, он подвержен ошибкам. Кроме того, часто условия среды не позволяют использовать человека в качестве системы обработки знаний и принятия решений. Возникает необходимость моделирования поведения человека.

Можно выделить два основных подхода к моделированию поведения естественного интеллекта. Первый из них заключается в моделировании работы отдельных элементов структуры мозга - нейронов и их связей (нейро-сетевой подход). Его характерным недостатком является сложность (часто -невозможность) построения семантической картины хода рассуждений. Второй подход предполагает моделирование интеллектуальных аспектов функционирования мозга: системы понятий (семантической сети), построения рассуждений и других. При этом наиболее часто сейчас используется моделирование рассуждений человека, поскольку имитирует высокоуровневые мыслительные процессы по определенным правилам (например, по правилам логики) и позволяет достаточно просто описывать исходные данные и интерпретировать результат, а также отслеживать ход моделирования.

Моделирование рассуждений средствами логики является одним из приоритетных направлений науки, изучающей методы и средства искусственного интеллекта . Рассуждения, записанные в виде формул логики предикатов первого порядка или логики высказываний, представляются достаточно естественным для человека образом. Интерпретация формулы при этом проста и заключается в замене литералов заранее заданными выражениями, а связок - соответствующими их значению словами.

Логика высказывания представляет собой достаточно простой математический аппарат, обладающий не слишком большими выразительными возможностями. Однако благодаря простоте обработки формул логика высказываний находит широкое применение. Гораздо большими выразительными возможностями обладает логика предикатов первого порядка. Но обработка формул в исчислении предикатов гораздо сложнее, так как требует учитывать зависимость значения предикатных констант от наборов термов, согласовывать значения предметных переменных, учитывать возможность наличия функциональных констант.

Само моделирование рассуждений осуществляется посредством логического вывода (ЛВ). Исходными данными для логического вывода служат формулы посылок и заключения. Посылки представляют собой набор фактов и правил вывода и составляют в совокупности базу знаний. Заключение записывается в виде формулы логики и поступает (как правило) извне в систему логического вывода. Процедуры логического вывода обрабатывают заключение и исходные посылки, и результатом работы может стать сообщение о корректности заключения или модификация исходных посылок.

Обычно выделяют следующие основные виды логического вывода: дедуктивный, абдуктивный и индуктивный. Дедуктивный вывод используется для ответа на вопрос, является ли указанное заключение логическим следствием исходных посылок. Абдуктивный вывод в случае, если заключение не выводится из исходных посылок, позволяет пополнить набор исходных посылок фактами так, чтобы заключение стало выводимым. Индуктивный вывод, в отличие от абдуктивного, позволяет пополнить набор исходных посылок общими правилами.

Данные виды вывода известны достаточно давно и могут применяться для решения широкого круга задач. Однако существует класс задач, решить которые применением указанных видов вывода невозможно или затруднительно. Данный класс задач предполагает наличие корректной и полной БЗ для некоторой предметной области и недостоверное заключение, требующее преобразования. Следовательно, появляется принципиально новая постановка задачи логического вывода: модифицировать исходно невыводимое заключение с целью сделать его следствием исходных посылок. Данная задача решается посредством применения нового вида ЛВ - логического вывода модифицируемых заключений. В качестве областей применения данного вида вывода можно отметить следующие: - системы автоматического регулирования. Состояние объекта управления в такой системе описывается логической формулой заключения, а допустимый диапазон состояний задается в виде формул исходных посылок. Если состояние объекта выходит за допустимые пределы, производится модификация заключения для возвращения объекта в допустимое состояние;

Системы корректирующего обучения. База исходных посылок содержит знания из некоторой предметной области. Обучаемый вводит утверждение, которое проверяется на истинность (выводимость из исходных посылок), и если оно неверно, производится его коррекция;

Грамматический разбор предложений . Логический вывод мо-дифицируемых заключений может быть использован для восстановления предложения и построения новых предложений;

Вычислительные комплексы с динамической архитектурой . Логический вывод модифицируемых заключений может применяться для диспетчеризации вычислительных процессов в системах с динамически изменяющимися составом и связями вычислительных средств;

Экспертные системы. Если начальное заключение пользователя неполно или неверно, логический вывод модифицируемых заключений позволит уточнить (откорректировать) заключение, а в некоторых случаях указать на необходимость исследования дополнительных признаков.

Существует достаточно большое количество методов логического вывода. Основной недостаток значительной их части - последовательный принцип обработки знаний. Это сильно снижает производительность систем логического вывода, использующих данные методы. В связи с этим заслуживают внимания методы параллельного логического вывода, основанные на процедуре деления дизъюнктов . Каждый шаг такого вывода может включать достаточно много операций, большинство из которых может вы 9 подняться параллельно. Это особенно актуально в настоящее время, поскольку сейчас в большинстве случаев производительность ЭВМ наращивается не только и не столько за счет улучшения архитектуры и микроархитектуры процессоров, повышения тактовых частот, сколько за счет увеличения количества процессорных элементов (процессоров и ядер).

Таким образом, является актуальной задача разработки метода и системы параллельного логического вывода модифицируемых заключений на знаниях, представленных в виде формул исчисления высказываний и исчисления предикатов первого порядка, что позволит расширить класс задач, решаемых СОЗ, построенных на основе системы логического вывода, и повысить скорость их работы.

Значительный вклад в разработку и исследование методов и средств логического вывода внесли М. Л. Цетлин, М. М. Бонгард, Я. 3. Цыпкин, Д. А. Поспелов, В. К. Финн, Г. С. Осипов, В. Н. Вагин, Т. А. Гаврилова, В. Ф. Хорошевский, П. Гаек, Т. Гавранек, С. Осуга (S. Osuga), Ю. Саэки (U. Saeki), А. Сэмюэль (A. Samuel), Э. Хант (Е. Hunt), Д. Марин (J. Marin), Ф. Стоун (P. Stone), Р. Михальски (R. Michalski), Д. Карбонелл (J. Carbonell), Т. Митчелл (Т. Mitchell), Д. Куинлан (J. Quinlan). Абдуктивный ЛВ исследовался в работах Ч. С. Пирса (С. S. Pierce), В. К. Финна, В. Н. Вагина, Е. Ю. Головиной, Д. А. Страбыкина, М. Л. Долженковой, Д. Габбая (D. Gabbay), П. Сметса (P. Smets), К. Бутилье (С. Boutilier), П. Флеча (P. Flach), А. Какаса (A. Kakas), К. Иноуэ (К. Inoue), Ч. Сакама (С. Sakama), Дж. Джозефсона (J. Josephson), С. МакИлрайта (S. Mcllraith), Дж. Пола (G. Paul) и др.

Целью исследования является разработка метода параллельного логического вывода модифицируемых заключений для исчисления высказываний и исчисления предикатов первого порядка и построение на его основе системы и машины ЛВ модифицируемых заключений. Для достижения цели необходимо решить следующие задачи.

1. Разработать метод параллельного логического вывода модифицируемых заключений для исчисления высказываний и исчисления предикатов первого порядка, позволяющий модифицировать не выводимое заключение и сделать его следствием исходных посылок.

2. Разработать машину параллельного логического вывода модифицируемых заключений.

3. Разработать систему параллельного логического вывода на основе машины логического вывода модифицируемых заключений.

4. Разработать критерии оценки эффективности работы системы и машины параллельного логического вывода модифицируемых заключений.

Методы исследования. Для достижения поставленной в работе цели исследований использовались методы анализа алгоритмов, теории множеств, теории графов, математической логики, теории логического вывода, логического и объектно-ориентированного программирования.

Научная новизна исследования состоит в следующем.

1. Разработан метод параллельного логического вывода модифицируемых заключений для логики высказываний и логики предикатов первого порядка, отличающийся от известных методов тем, что к полученным в результате абдуктивного вывода дополнительным посылкам применяются: специальная процедура преобразования, позволяющая построить из них дополнения дизъюнктов заключения, метод минимизации заключения, а также параллельный алгоритм оценки вариантов модификации заключения. Это позволяет преобразовать невыводимое заключение с целью сделать его следствием исходных посылок.

2. Разработан метод минимизации заключения для исчисления высказываний и исчисления предикатов первого порядка, отличающийся от известных методов вывода тем, что для поиска решений использует параллельный поиск по дереву решений с отсечением части ветвей. При этом из дизъюнктов заключения удаляются литералы, не участвующие в процессе вывода, тем самым повышая эффективность работы системы логического вывода модифицируемых заключений.

3. Разработан параллельный алгоритм оценки и отбора вариантов модификации дизъюнктов заключения, отличающийся тем, что каждому дизъюнкту ставится в соответствие некоторое числовое значение, полученное применением к дизъюнкту специальной функции оценки. Это позволяет из всего множества вариантов модификации исходных дизъюнктов выбрать наилучшие в соответствие с выбранной функцией оценки дизъюнкта.

4. Разработаны критерии и способы оценки эффективности работы системы и машины логического вывода модифицируемых заключений, учитывающие особенности логического вывода делением дизъюнктов, выбранную степень параллелизма, архитектуру вычислительной машины, виды модификации заключения, что позволяет оценить время, затрачиваемое на логический вывод и степень модификации заключения.

Практическая ценность исследования состоит в следующем:

1. Разработана система параллельного, логического вывода модифицируемых заключений, отличительными особенностями которой являются: использование методов и машины параллельного ЛВ, использование двухуровневой базы знаний, наличие блока интерпретации формул, что позволяет строить на основе разработанной системы логического вывода высокопроизводительные СОЗ различного назначения. Процесс вывода может быть распараллелен вплоть до уровня операций унификации литералов, что повышает скорость логического вывода на параллельных вычислительных платформах.

2. Разработан язык декларативного логического программирования, позволяющий описывать знания формулами исчисления высказываний и исчисления предикатов первого порядка, использовать функторы и предполагающий возможность интерпретации логических формул на естественном языке.

3. Разработана учебная программа логического вывода, отличительными чертами которой являются: реализация нескольких видов логического вывода делением дизъюнктов для исчисления высказываний, в том числе логического вывода модифицируемых заключений, наличие механизма преобразования формул во множество дизъюнктов, интерпретация формул на естественном языке, подробный отчет о ходе вывода. Особенности системы позволяют применять ее для изучения видов и методов логического вывода.

4. Разработаны рекомендации по применению метода и системы параллельного логического вывода модифицируемых заключений для интеллектуального управления вычислительными процессами, в интеллектуальных обучающих системах, в экспертных системах.

На защиту выносятся:

1. Метод параллельного логического вывода модифицируемых заключений для логики высказываний и логики предикатов первого порядка, позволяющий преобразовать невыводимое заключение с целью сделать его следствием исходных посылок.

2. Метод минимизации заключения для исчисления высказываний и исчисления предикатов первого порядка, позволяющий удалить литералы, не участвующие в процессе вывода, тем самым повышая эффективность работы системы логического вывода.

3. Параллельный алгоритм оценки и отбора вариантов модификации дизъюнктов заключения, позволяющий из всего множества вариантов модификации исходных дизъюнктов выбрать наилучшие в соответствие с выбранным правилом поиска оптимальных решений.

4. Критерии и способы оценки эффективности работы системы и машины логического вывода модифицируемых заключений, учитывающие особенности логического вывода делением дизъюнктов, выбранную степень параллелизма, архитектуру ЭВМ, виды модификации заключения.

5. Параллельная система логического вывода модифицируемых заключений на основе машины параллельного логического вывода, способная выполнять основные виды логического вывода, а также логический вывод модифицируемых заключений. Внедрение результатов исследования. Полученные теоретические и практические результаты использованы в НИР «Теория и применение логического вывода с модификацией заключений» (грант Министерства Образования РФ Е02-2.0-93), в НИР «Разработка среды декларативного логического программирования для кластерной вычислительной системы» (ВятГУ, НИР №412). Учебная программа логического вывода внедрена в учебный процесс в Вятском государственном и Вятском государственном гуманитарном университетах.

Апробация работы. Основные положения и результаты исследования докладывались и обсуждались на 5-й международной конференции «Interactive Systems: The Problems of Human-Computer Interaction» («Интерактивные системы: Проблемы взаимодействия человек - компьютер»), Ульяновск, УлГТУ, 2003; 9-й «Национальной конференции по Искусственному Интеллекту КИИ-2004», Тверь, 2004; Всероссийской ежегодной научно-технической конференции ВятГУ «Наука-производство-технологии-экология», Киров (2004,2007,2008 гг.)

План обследования (вид, объём и порядок применения дополнительных методов исследования) составляют после постановки предварительного диагноза с целью максимально точно поставить клинический диагноз.

Общие принципы обследования

При обследовании хирургического больного надо решить три вопроса:

Срочность проведения обследования;

Рациональный объём обследования;

Последовательность применения диагностических методов.

Необходимо учитывать классические правила дополнительного исследования пациента, выдвинутые отечественным терапевтом И.А. Кассирским.

1. Никогда инструментальное исследование не должно быть опаснее болезни.

2. Если опасное исследование можно заменить менее опасным или совсем безопасным без ущерба для результативности, надо сделать это.

3. Следует помнить о противопоказаниях к тем или иным опасным инструментальным исследованиям.

Срочность проведения обследования

В зависимости от характера заболевания и тяжести состояния больного обследование можно проводить в срочном и плановом порядке.

Срочное применение диагностических методов необходимо при таких патологических процессах, как кровотечение различной этиологии, острые заболевания органов брюшной полости, острые гнойные заболеваниях, травмы и т.д. В этих случаях дополнительные методы необходимы для уточнения тактики в плане оказания срочных лечебных мероприятий. Потребность в применении методов обследования может возникнуть в любое время суток, поэтому ряд основных вспомогательных служб в хирургическом стационаре работает круглосуточно (лаборатория, рентгеновский кабинет, эндоскопический кабинет, кабинет УЗИ). В связи с лимитом времени, отведённого на диагностику, в таких случаях выполняют лишь основные дополнительные методы, без данных которых невозможно решить вопросы лечебной тактики.

Плановое обследование в принципе не ограничено во времени. Здесь могут быть применены все существующие специальные методы, результаты которых могут уточнить состояние больного, выяснить особенности локализации, стадии или формы патологического процесса. При этом возможно выполнение сложных исследований в других лечебных учреждениях (например, КТ, МРТ , ангиография и т.д.).

Рациональный объём обследования

Следующий вопрос, который должен решить врач, - сколько и каких дополнительных методов применить у данного пациента? Дополнительных методов исследования бесконечное множество. Выполнять все - бессмысленно; кроме того, это может значительно затянуть диагностический период и увеличить вероятность развития осложнений, которые с очень малой частотой, но всё-таки встречаются при использовании специальных диагностических методов. Какой объём обследования нужен данному больному, врач должен решать индивидуально в каждом конкретном случае.

Существуют определённые схемы обследования. Например, минимальный объём обследования больного перед плановой операцией.

При внезапно возникших болях в животе необходимо сделать клинический анализ крови, общий анализ мочи, провести УЗИ брюшной полости, обзорную рентгенографию живота, фиброгастроскопию.

При травме конечности следует сделать клинический анализ крови, общий анализ мочи и рентгеновский снимок повреждённой конечности.

Однако даже такие простые схемы в конкретных ситуациях могут видоизменяться. Назначать дополнительный метод исследования врач должен только тогда, когда при его применении можно ожидать определённого (положительного или отрицательного) результата, нельзя делать это формально, бездумно. Поэтому объём проведения специальных методов исследования должен быть минимально достаточным для постановки развёрнутого клинического диагноза и выяснения всех особенностей течения патологического процесса, способных повлиять на выбор метода и тактики лечения.

Последовательность применения диагностических методов

Применяя различные специальные методы, врач должен чётко соблюдать принцип: от простого - к сложному, от неинвазивных методов - к инвазивным. Что это значит? В ряде случаев при обследовании больного на определённом этапе диагноз становится ясным и дальнейшее продолжение диагностики ни к чему. При верной последовательности применения методов исследования это позволяет избежать сложных, более опасных для больного инвазивных процедур.

Инвазивными называют те методы исследования, при выполнении которых происходит нарушение целостности покровных тканей и, соответственно, появляется возможность развития таких осложнений, как кровотечение, хирургическая инфекция, повреждение внутренних органов. К инвазивным методам исследования относят ангиографию, биопсию, диагностические пункции, лапароскопию, торакоскопию и др. Их применение необходимо при многих заболеваниях, но назначать их нужно только тогда, когда неинвазивные методы исчерпали свои возможности и не дали точного результата.

Основные диагностические методы

В настоящее время количество дополнительных методов исследования огромно. Особенности их применения и технические аспекты работы с аппаратурой настолько сложны, что требуют особой подготовки медперсонала. Ниже мы очень кратко остановимся на возможностях основных диагностических методов при обследовании хирургических пациентов.

Лабораторные методы

Лабораторные методы наиболее просты и легки для пациента и в то же время позволяют получить дополнительную информацию о течении патологического процесса.

В лаборатории можно исследовать различные материалы: кровь, мочу, биологические жидкости (ликвор , асцитическую жидкость, жидкость из плевральной полости, желудочный сок и пр.) и кусочки тканей пациента (биопсия).

При этом могут использоваться различные методы исследования:

- клинические анализы - определение вида и количества клеток, удельного веса, цвета, прозрачности;

- биохимические анализы - исследование содержания различных химических веществ: белка, креатинина , билирубина , ионов;

- цитологическое исследование - определение различных видов клеток, имеет огромное значение в онкологии (обнаружение клеток злокачественной опухоли);

- гистологическое исследование - микроскопическое исследование биоптата , позволяющее наиболее точно определить характер патологического процесса;

- бактериологическое исследование - определение в присланном материале наличия и вида патогенных микроорганизмов и их чувствительности к антибиотикам;

- серологические и иммунологические методы основаны на проведении различных реакций, в основе которых лежит взаимодействие «антиген-антитело», имеют большое значение в диагностике ряда заболеваний: аутоиммунные, иммунодефицитные состояния и пр.

Наиболее распространёнными лабораторными методами, применяющимися рутинно и достаточно информативными при самой разнообразной патологии, являются клинический и биохимический анализы крови и общий анализ мочи.

Что, например, может дать для обследования хирургического больного клинический анализ крови?

В клинический анализ крови входят: концентрация гемоглобина, гематокрит, количество эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов, лейкоцитарная формула и скорость оседания эритроцитов .

Количество эритроцитов, гематокрит и уровень гемоглобина имеют огромное значение в диагностике кровотечения, динамическом наблюдении за больным, решении вопроса о срочной операции, необходимости переливания крови. Величина гематокрита свидетельствует также о состоянии водного баланса, что необходимо учитывать у послеоперационных больных, при проведении инфузионной терапии.

Знание количества тромбоцитов важно для оценки состояния свёртывающей системы, что необходимо для лечения кровотечения и при подготовке к хирургической операции.

Исследование «белой крови » (количество лейкоцитов и лейкоцитарная формула) имеет огромное значение при диагностике воспалительных заболеваний. В некоторых случаях именно изменение «белой крови» в динамике оказывает существенное влияние на тактику лечения. Так, если у больного с острым холециститом, например, исследование крови в динамике показывает прогрессирование лейкоцитоза (увеличение количества лейкоцитов) и усиление сдвига формулы влево (увеличение общего числа нейтрофилов, а среди них палочкоядерных или юных) - это свидетельствует о прогрессировании воспалительного процесса и является дополнительным аргументом в пользу экстренной операций. Увеличение скорости оседания эритроцитов также свидетельствует о наличии в организме больного очага инфекции, но на этот показатель обращают внимание при обследовании пациента перед плановой операцией.

Подобные примеры можно привести и в отношении других лабораторных методов.

Рентгенологические методы

С помощью рентгенологических методов можно получить изображение структуры и формы практически любого органа. Рентгенологический метод высокоинформативен для исследования костей, лёгких, сердца, выявления уровней жидкости и скопления газа.

Трудно переоценить значение рентгенологического метода для оценки состояния лёгких и костей. В пульмонологии, травматологии и ортопедии это основной метод диагностики.

Диагностические возможности метода значительно расширяет использование специальных контрастных веществ, которыми заполняют просвет органов, что позволяет с помощью рентгеновских лучей «увидеть» их размеры и форму.

Для исследования желудочно-кишечного тракта обычно применяют «бариевую кашу» (взвесь сульфата бария), которую вводят внутрь или нагнетают через прямую кишку (ирригография).

При исследовании сосудов, сердца, почек применяют водорастворимые контрастные вещества (верографин, урографин, омнипак и пр.). С их помощью можно, например, оценить функции почек, их размеры и строение чашечно-лоханочной системы (внутривенная урография).

Существует отрасль рентгенологии - ангиография. Можно исследовать артерии (артериография), вены (флебография) и лимфатические сосуды (лимфография), что имеет огромное значение в сосудистой и общей хирургии.

Рентгенологическое обследование используют как в плановой, так и в экстренной хирургии.

Так, обзорная рентгенограмма органов брюшной полости (выполняют в вертикальном положении) входит в обязательную диагностическую программу при подозрении на острое заболевание органов брюшной полости. Обнаружение при этом просветлений, похожих на перевёрнутые чаши с ровным нижним горизонтальным уровнем («чаши Клойбера»), свидетельствует о наличии у пациента острой кишечной непроходимости, а выявление свободного газа в брюшной полости свидетельствует о перфорации полого органа и диктует необходимость экстренной операции (симптом серпа).

Один из видов рентгенологического исследования - компьютерная томография (КТ). Компьютерные томографы представляют собой рентгенодиагностические установки, позволяющие получать томографические срезы любой части тела.

КТ успешно применяют для диагностики опухолей печени, головного мозга, почек, поджелудочной железы и других внутренних органов. Метод обладает высокой разрешающей способностью, позволяет диагностировать новообразования внутренних органов размерами до 0,5 см. Из-за высокой стоимости и сложности в алгоритме обследования хирургических больных КТ стоит на одном из последних мест, её применяют в качестве метода уточняющей диагностики.

Ультразвуковое исследование

УЗИ (эхоскопия) - исследование органов и тканей с помощью ультразвуковых волн. Как и рентгенологическое исследование, эхоскопия относится к методам лучевой диагностики. Особенность ультразвуковых волн - способность отражаться от границ сред, отличающихся друг от друга по плотности. Исследование проводят с помощью специальных приборов - эхоскопов, излучающих и одновременно улавливающих ультразвуковые волны. С помощью датчика, передвигаемого по поверхности тела, ультразвуковой импульс направляют в определённой плоскости на исследуемый орган. При этом на экране появляется плоскостное чёрно-белое или цветное изображение среза человеческого тела в виде сливающихся точек и штрихов.

УЗИ - простой, быстрый и безопасный метод. Его широко используют для исследования сердца, печени, жёлчного пузыря, поджелудочной железы, почек, яичников, предстательной железы, молочных желёз, щитовидной железы, выявления кист и абсцессов в брюшной полости и т.д. Метод высокоинформативен при диагностике мочекаменной и желчнокаменной болезней (обнаружение конкрементов), выявлении жидкостных образований или наличия жидкости в полости (грудной или брюшной).

Под контролем УЗИ можно производить пункцию образований. Таким образом можно, например, получить пунктат из опухоли молочной железы для цитологического исследования или опорожнить, а затем и дренировать кисту, абсцесс.

Использование допплеровского эффекта в аппаратах последнего поколения позволяет расширить возможности метода в отношении исследования сосудов. Допплерография позволяет выявить практически любые особенности строения и функций кровеносного русла. Распространение в последнее время этой неинвазивной методики привело к значительному уменьшению роли в сосудистой хирургии более опасного ангиографического метода.

В связи с простотой, доступностью, безвредностью и высокой информативностью УЗИ в алгоритме обследования хирургических больных в последнее время выходит на одно из первых мест.

Эндоскопические методы

Эндоскопические методы применяют для осмотра внутренней поверхности полых органов, а также наружной поверхности органов и тканей, расположенных в полостях и клетчаточных пространствах. Эндоскопические приборы снабжены осветительной системой и специальными инструментами забора материала для цитологического и гистологического исследований.

В распоряжении врачей имеются эндоскопы двух типов: жёсткие (с металлическими оптическими трубками) и гибкие (с трубками из стекловолокна). Последние состоят из множества тончайших светопроводящих нитей и в связи с этим получили название фиброскопов.

Наименование приборов и процедуры исследования складывается из названия исследуемого органа и слова «скопия» (осмотр). Например, исследование желудка называют гастроскопией, бронхов - бронхоскопией и т.д. Сами приборы соответственно называют гастроскопами, бронхоскопами и т.д.

Лапароскопию, медиастиноскопию, торакоскопию, цистоскопию, ректороманоскопию производят эндоскопами с металлическими оптическими трубками.

Бронхоскопию, гастроскопию, дуоденоскопию и колоноскопию выполняют с помощью фиброскопов.

При подозрении на злокачественное новообразование осмотр дополняют биопсией. Полученный материал направляют на гистологическое исследование, что позволяет повысить точность диагностики.

Эндоскопические методы являются высокоинформативными, так как многие патологические процессы начинаются именно на слизистых оболочках органов. Кроме того, при эндоскопии можно определить косвенные симптомы и других патологических процессов.

Современная экстренная хирургия без эндоскопии просто немыслима. Метод является основным в диагностике внутреннего кровотечения, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, выявляет косвенные признаки острых воспалительных процессов в брюшной полости. Выполнение же лапароили торакоскопии позволяет в диагностически сложных случаях точно определить характер и распространённость патологического процесса.

Электрофизиологические методы

К электрофизиологическим методам относят различные диагностические способы, основанные на регистрации импульсов от внутренних органов. Это ЭКГ , фонокардио- и фоноангиография, реография, миогастрография, электроэнцефалография и пр. Указанные способы имеют большее значение в терапии. У хирургических больных при плановом обследовании наиболее часто используют реографию сосудов конечностей. Применение же ЭКГ и фонокардиографии необходимо для оценки состояния сердечно-сосудистой системы, прежде всего в предоперационном периоде.

Радиоизотопное исследование

В плановом обследовании хирургических больных используют также радиоизотопные методы. Они основаны на избирательном поглощении некоторых радиоактивных веществ определёнными тканями. Выяснение пространственного распределения радиоактивного изотопа в органе получило название сцинтиграфии, или сканирования.

Радиоизотопное исследование широко применяют при обследовании больных с заболеваниями щитовидной железы. При этом используют радиоактивный, который накапливается железой. Это позволяет при регистрации импульсов оценить как её функций, так и особенности строения (увеличение или уменьшение железы, выявление активных и неактивных участков).

Разработаны методики радиоизотопного исследования печени и почек, возможны исследование сосудистой системы, проведение радиоизотопной лимфографии.

Магнитно-резонансная томография

Метод основан на регистрации электромагнитных волн ядер клеток (так называемая ядерно магнитная интроскопия). Это позволяет различать мягкие ткани, например, отличать изображение серого вещества мозга от белого, опухолевую ткань от здоровой. При этом минимальные размеры выявляемых патологических включений могут составлять доли миллиметра. МРТ эффективна при распознавании заболеваний головного мозга, почек, печени, костных и мягкотканных сарком, заболеваний предстательной железы и других органов. С помощью метода можно «увидеть» межпозвонковые диски, связки, желчевыводящие протоки, опухоли мягких тканей и т.д.

Реклама. Формы и методы использования рекламы столь многообразны, что сделать какие-то общие заключения о ее специфических качествах как составного элемента комплекса стимулирования затруднительно. Однако все же можно выделить следующие черты 16.  

Нельзя не упомянуть и о другом новом изделии , которое также наглядно отражает японский стиль объединения различных элементов, это - цифроаналоговые часы. Вероятно, только в Японии могли додуматься до идеи соединить в маленьких наручных часах цифровой отсчет с традиционным аналоговым методом использования двух стрелок для указания времени. Несколько лет назад Япония выпустила первый комбайн (соединивший в себе радиоприемник, телевизор и кассетный магнитофон), еще  

Так, по расчетам института Энергосетьпроект 1 даже при реализации необходимых мероприятий по рационализации современной структуры и методов использования топливно-энергетических ресурсов потребности нашей страны в энергии в отдаленной перспективе могут быть обеспечены при условии, если новые источники энергии (ядерная) будут давать не менее одной трети всей выработки электроэнергии, т. е. около 4000 млрд. кет-ч, а выработка электроэнергии новыми методами (магнитогидродинамический, топливные элементы) с к. п. д. 55-60% составит не менее 39% от всего прироста выработки электроэнергии на ТЭС.  

В условиях планового хозяйства велика роль статистического учета . Статистические показатели выражают результаты работы каждого промышленного предприятия за истекший период. С помощью этих показателей осуществляется контроль за ходом выполнения плана . На основе отчетных статистических данных корректируются перспективные планы , выявляются внутрипроизводственные резервы . В предшествующих главах показаны методы использования статистических данных для анализа производительности труда , использования производственных мощностей , себестоимости и др.  

Наряду с указанными двумя методами приобретает значение и социально-психологический метод . Использование этого метода позволяет создать товарищеские взаимоотношения в коллективе, взаимную поддержку, повысить чувство ответственности перед коллективом. Существенно также создание правильных взаимоотношений между начальниками и подчиненными, воспитание такта и взаимоуважения, в первую очередь у руководителей, умения выслушать, своевременно оказать поддержку, помощь, заботиться о бытовых и культурных потребностях подчиненных людей.  

Помимо рассмотренных методов могут быть использованы аналоговые методы (использование опыта зарубежных стран), метод открытых дискуссий, математическое и морфологическое моделирование и др.  

В 1925 г. М. Нейман , проанализировав применяемые методы определения производительности труда , пришел к выводу, что если ввести поправку на изменение среднего дебита скважины, то производительность труда , определенная на одного работника, совпадает с показателем, определенным по методу использования рабочего времени.  

Создание международной сети газопроводов на востоке Азии отвечает и российским интересам. Как отмечалось, на Россию приходится значительная доля мировых разведанных запасов газа и его добычи. Страна сумела раньше других сделать упор на топливо XXI в. Доля природного газа в ее энергетическом балансе превышает 50%, тогда как в США она составляет 27%, в Японии - 9%, и в Китае - всего 2%. Существует стратегия газовой паузы - делать упор на газ, пока не удастся выйти на экологически чистые методы использования угля и надежно обеспечить безопасность атомных электростанций . Газа же для этого хватит. Только его разведанные запасы в России составляют 50 трлн. м3, чего при нынешних объемах добычи хватит на 80-85 лет (аналогичный показатель для нефти - 43 года).  

Таким образом, для установления величины добавленной стоимости и ее составных частей необходимо к тем приростным данным, которые берутся непосредственно из бухгалтерской отчетности , добавить данные из - сумму оплаченной кредиторской задолженности , выплаченных доходов и прироста износа, при этом решение данной задачи упрощается, если выплата доходов проводилась только в денежной форме. В качестве встречного расчета добавленной стоимости может быть расчет валового выпуска и промежуточного потребления. Естественно, результаты расчетов по методу образования и методу использования должны совпадать. Если же расчеты проводятся на основе аналитической финансовой таблицы , то возможно подтверждение одного способа расчета другим.  

В данной главе рассматриваются первые два из предложенных в табл. 11.3 методов использование бюджетов для стимулирования эффективности и мониторинга (применение финансовых и нефинансовых критериев, способствующих повышению эффекта и эффективности в работе отдела кадров). В гл. 17 обсуждается организационная структура и конкуренция. Об оценке деятельности говорится в гл. 18.  

Развитием системы оценки по полной себестоимость является оценка в размере нормальных затрат . Отличительная черта метода - использование нормальных цен (средние твердые в течение года цены) на материалы, энергию и исчисление стабильных ставок косвенных затрат следующим образом  

Какой метод использован для преобразования факторных систем (три варианты ответа)  

Экспертные опросы, проводимые в несколько этапов. Одним из наиболее эффективных и известных методов использования экспертных оценок считается метод Дельфи , который предполагает проведение экспертных опросов в несколько этапов. Согласно этому методу субъективные взгляды отдельных экспертов подвергаются критике другими экспертами без установления контактов между ними и с сохранением анонимности мнений.  

Метод использования случайных чисел для моделирования заданной ситуации (описанной с точки зрения вероятности) можно использовать в различных случаях при анализе задач и альтернативных решений. В этой главе мы рассмотрим разнообразные примеры, чтобы проиллюстрировать процесс моделирования.  

Возможности, которые позволяют использовать сильные стороны организации. Эти возможности могут включать такие альтернативы, как лучшее продвижение созданного или нового продукта или услуги предложение новых методов использования продукта или услуги на существующем рынке изучение новых рынков для выявления среди них тех, на которых наиболее эффективно можно использовать сильные стороны организации создание коалиций и совместных предприятий с фирмами, сильные стороны которых являются комплементарными, и т.п.  

Этот пример использует аргумент предельного ценообразования , который состоит в следующем как только достигнут уровень продаж, при котором можно покрыть все расходы, включая накладные, можно позволить себе снизить цену. Нужно только покрыть себестоимость обслуживания одного дополнительного покупателя. Любая цена, превышающая эту дополнительную себестоимость, дает дополнительную прибыль , особенно если более низкая цена стимулирует повышение спроса на товар или услугу. Однако для установления цен на всю продукцию или весь объем услуг этот метод использован быть не может, так как постоянные расходы должны быть возвращены предприятию в общей выручке.  

Данный метод - единственный из методов, который учитывает платность финансовых ресурсов , необходимых для производства и реализации товара . Метод успешно подходит при принятии решений о величине объема производства нового для предприятия товара с известной рыночной ценой . Основной недостаток метода - использование процентных ставок, которые в условиях инфляции весьма неопределенны во времени.  

Позиционирование по использованию/применению ассоциация продукта с методом использования или применения.  

Данный метод использования нейросетей позволяет не детализируя рынок и не вдаваясь в сложные вычисления без лишних усилий определить функциональные связи при обработке большого количества нечетких данных, между которыми ее трудно описать.  

Даже в самые критические моменты конфликтов между арабскими странами и США как покровителем Израиля - например, во время октябрьской войны 1973 г. - Саудовская Аравия настаивала на наименее болезненном для американского империализма методе использования нефтяного оружия. Если все революционные силы в арабском мире требовали немедленной национализации имущества американских компаний, в первую очередь нефтяных, то Саудовская Аравия вместо этого предложила эмбарго, т. е. такой метод, который в условиях неподконтрольности сферы реализации арабским странам не мог лишить США нефти. Более того, эмбарго дало возможность нефтяным монополиям со ссылкой на нехватку нефти взвинтить цены на жидкое топливо и получить огромные сверхприбыли.