<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17587/mau.25.407-414</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-1603</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>РОБОТЫ, МЕХАТРОНИКА И РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ROBOT, MECHATRONICS AND ROBOTIC SYSTEMS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Планирование целенаправленной деятельности автономным роботом на основе противоречивых сведений в условиях недоопределенности</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Planning Goal-Directed Activities by an Autonomous Robot Based on Contradictory Information under Conditions of Uncertainty</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мелехин</surname><given-names>В. Б.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Melekhin</surname><given-names>V. B.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>д-р техн. наук, проф.</p><p>г. Махачкала</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Dr. Sc., Professor</p><p>Makhachkala, 367015</p></bio><email xlink:type="simple">pashka1602@rambler.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Хачумов</surname><given-names>М. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Khachumov</surname><given-names>M. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>канд. физ.- мат. наук, ст. науч. сотр.</p><p>с. Веськово, Ярославская обл</p><p>г. Москва</p></bio><bio xml:lang="en"><p>p. Veskovo, Yaroslavl region, 152021</p><p>Moscow, 117313</p><p>Moscow, 117198</p></bio><email xlink:type="simple">khmike@ribox.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru">Дагестанский государственный технический университет<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Dagestan State Technical University<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru">Институт программных систем им. А. К. Айламазяна, РАН; Федеральный исследовательский центр "Информатика и управление" РАН; Российский университет дружбы народов<country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en">Ailamazyan Program Systems Institute of Russian Academy of Sciences; Federal Research Center "Computer Science and Control" of Russian Academy of Sciences; RUDN University<country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2024</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>09</day><month>08</month><year>2024</year></pub-date><volume>25</volume><issue>8</issue><fpage>407</fpage><lpage>414</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2024</copyright-statement><copyright-year>2024</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/1603">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/1603</self-uri><abstract><p>Обоснована целесообразность формирования и хранения в модели представления знаний автономного робота противоречивых сведений о закономерностях преобразования различных ситуаций проблемной среды (ПС), происодящих в результате отрабатываемых роботом действий. Такая необходимость обусловлена тем, что априори построить и задать автономному роботу подробное формальное описание модели ПС на практике не представляется возможным. Таким образом, робот фактически вынужден функционировать в априори недоопределенных ПС. Это, в свою очередь, приводит к тому, что в идентичных условиях согласно заданной модели ПС, но с учетом ее фактических особенностей, к требуемому результату для достижения заданной цели могут приводить различные отрабатываемые роботом действия. Следовательно, в реальных условиях функционирования автономный робот может столкнуться с возникновением противоречивых сведений, когда в идентичных условиях согласно заданной модели ПС сформированный план целенаправленной деятельности, который ранее был результативным, требует существенной корректировки для достижения заданной цели. Такая корректировка сформированного плана поведения, как правило, связана с изучением роботом закономерностей целенаправленного преобразования ситуаций фактической ПС и пополнением процедурных знаний. Таким образом, использование противоречивых данных, связанных с неполнотой априори заданных знаний, обеспечивает автономному роботу возможность расширить сведения о закономерностях априори недоопределенной ПС и на этой основе увеличить функциональные возможности.Для решения поставленной задачи в статье предложена структура типовых элементов представления противоречивых знаний, включающих различные элементарные акты поведения, отработка которых позволяет автономному роботу получить заданный результат путем выполнения различных действий в аналогичных условиях функционирования с учетом их индивидуальных особенностей, не отраженных в модели описания текущей ситуации ПС. Разработаны когнитивные инструменты, обеспечивающие автономному роботу возможность организации эффективного сочетания процедур планирования целенаправленного поведения на основе заданной модели представления знаний и процедур самообучения в априори недоопределенных условиях нестабильной ПС. В целом рассмотренные когнитивные инструменты планирования целесообразной деятельности автономного робота позволяют ему расширить функциональные возможности и адаптироваться на этой основе к сложным априори недоопределенным условиям функционирования.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The expediency of forming and storing in the knowledge representation model of an autonomous robot contradictory information about the laws of transformation of various situations in a problem environment (PE) that occur as a result of the actions performed by the robot is substantiated. This need is due to the fact that a priori it is not possible in practice to construct and assign to an autonomous robot a detailed formal description of a model of a problem environment. The robot is actually forced to function in a priori underdetermined problem environments. This, in turn, leads to the fact that under identical conditions, according to a given model of the problem environment, but taking into account its actual characteristics, various actions performed by the robot can lead to the required result to achieve a given goal. Consequently, in real operating conditions, an autonomous robot may encounter the emergence of "contradictory" information when, under identical conditions, according to a given PS model, a formed plan of goal-directed activity, which was previously effective, requires significant adjustments to achieve a given goal. Such an adjustment to the formed behavior plan is usually associated with the robot studying the patterns of purposeful transformation of situations in the actual problem environment and replenishing procedural knowledge. Thus, the use of contradictory data associated with the incompleteness of a priori specified knowledge provides an autonomous robot with the opportunity to expand information about the patterns of an a priori underdetermined problem environment and, on this basis, increase functionality. To solve this problem, the article proposes a structure of typical elements for representing "contradictory" knowledge, including various elementary acts of behavior, the development of which allows an autonomous robot to obtain a given result by performing various actions in similar operating conditions, taking into account their individual characteristics that are not reflected in the model describing the current problematic environment situations. Cognitive tools have been developed to provide an autonomous robot with the ability to organize an effective combination of procedures for planning goal-directed behavior based on a given model of knowledge representation and self-learning procedures in a priori underdetermined conditions of an unstable problem environment. In general, the considered cognitive tools for planning the expedient activity of an autonomous robot allow to expand its functionality and adapt on this basis to complex a priori underdetermined operating conditions.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>автономный робот</kwd><kwd>противоречивые сведения</kwd><kwd>недоопределенные условия функционирования</kwd><kwd>целенаправленное поведение</kwd><kwd>проблемная среда</kwd><kwd>модель представления знаний</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>autonomous robot</kwd><kwd>contradictory information</kwd><kwd>underdetermined operating conditions</kwd><kwd>goal-directed behavior</kwd><kwd>problem environment</kwd><kwd>knowledge representation model</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Назаретов В. М., Ким Д. П. Робототехника и гибкие автоматизированные производства. В 9 кн., кн. 6: Техническая имитация интеллекта / Под ред. И. М. Макарова. М.: Высшая школа, 1986. 144 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Nazaretov V. M., Kim D. P. Robotics and flexible automated production. In 9 books, book. 6: Technical imitation of intelligence, I. M. Makarov ed., Moscow, Vy`sshaya shkola, 1986, 144 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Газе-Рапопорт М. Г., Поспелов Д. А. От амебы к роботу. Модели поведения. 4 изд., стереотип. М.: URSS, 2019. 304 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gaze-Rapoport M. G., Pospelov D. A. From amoeba to robot. Patterns of behavior, Moscow, URSS, 2019, 304 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мелехин В. Б., Хачумов М. В. Управление целенаправленной деятельностью автономных летающих роботов в нестабильном окружении. СПб.: Политехника, 2023. 248 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Melexin V. B., Xachumov M. V. Control of purposeful activities of autonomous flying robots in an unstable environment, SPb., Politexnika, 2023, 248 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Каляев А. В., Чернухин Ю. В., Носков В. Н., Каляев И. А. Однородные управляющие структуры адаптивных роботов. М.: Наука, 1990. 147 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kalyaev A. V., Chernuxin Yu. V., Noskov V. N., Kalyaev I. A. Homogeneous control structures of adaptive robots, Moscow, Nauka, 1990, 147 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Russell S., Norvig P. Artificial Intelligence: A Modern Approach, 4 ed., Pearson, 2020, 1216 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Russell S., Norvig P. Artificial Intelligence: A Modern Approach, Pearson, 2020, 1216 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kelli A. Mobile Robotics: Mathematics, Models, and Methods. Cambridge: Cambridge University Press, 2013. 808 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kelli A. Mobile Robotics: Mathematics, Models, and Methods, Cambridge, Cambridge University Press, 2013, 808 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вагин В. Н., Деревянко А. В., Кутепов В. П. Алгоритмы параллельного логического вывода и исследование их эффективности на компьютерных системах // Искусственный интеллект и принятие решений. 2017. № 1. С. 3—9.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vagin V. N., Derevyanko A. V., Kutepov V. P. Algorithms for parallel logical inference and research of their effectiveness on computer systems, Iskusstvenny` j intellekt i prinyatie reshenij, 2017, no. 1, pp. 3—9 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мелехин В. Б. Модель представления и получения новых знаний автономным интеллектуальным роботом на основе логики условно-зависимых предикатов // Известия РАН. Теория и системы управления. 2019. № 5. С. 87—107.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Melexin V. B. A model for presenting and acquiring new knowledge by an autonomo us intelligent robot based on the logic of conditionally dependent predicates, Izvestiya RAN. Teoriya i sistemy` upravleniya, 2019, no. 5, pp. 87—107 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Курпатов А. В. Мышление. Системное исследование. М.: Капитал, 2022. 672 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kurpatov A. V. Thinking. Systems research, Moscow, Kapital, 2022, 672 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Губайновский В. А. Искусственный интеллект и мозг человека. М.: Наука, 2019. 254 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gubajnovskij V. A. Artificial intelligence and the human brain, Moscow, Nauka, 2019, 254 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Филимонов А. Б., Филимонов Н. Б. Ситуационный подход в автоматизации управления техническими объектами // Мехатроника, автоматизация, управление. 2018. Т. 19, № 9. С. 563—578.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Filimonov A. B., Filimonov N. B. Situational approach to automation of control of technical objects, Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie, 2018, vol. 19, no 9, pp. 563—578 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zaden L. A. The concept of a linguistic variable and its application to approximate reasoning, Part I // Information Sciences. 1975. Vol. 8. P. 199—249; Part II // Information Sciences. 1975. Vol. 8. P. 301—357; Part III // Information Sciences. 1975. Vol. 9. P. 43—80.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zaden L. A. The concept of a linguistic variable and its application to approximate reasoning, Part I: Information Sciences, 1975, vol. 8, pp. 199—249; Part II: Information Sciences, 1975, vol. 8, pp. 301—357; Part III: Information Sciences, 1975, vol. 9, pp. 43—80.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мелехин В. Б., Хачумов М. В. Планирование поведения автономных интеллектуальных систем в условиях неопределенности. СПб.: Политехника, 2022. 276 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Melexin V. B., Xachumov M. V. Planning the behavior of autonomous intelligent systems under conditions of uncertainty, SPb, Politexnika, 2022, 276 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Melekhin V. B., Khachumov M. V. Fuzzy semantic networks as an adaptive model of knowledge representation of autonomous intelligent systems // Scientific and Technical Information Processing. 2021. Vol. 48, N. 5. P. 333—341.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Melexin V. B., Xachumov M. V. Fuzzy semantic networks as an adaptive model of knowledge representation of autonomous intelligent systems, Iskusstvenny` j intellekt i prinyatie reshenij, 2020, no. 3, pp. 61—72 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мелехин В. Б., Хачумов М. В. Планирование целенаправленной деятельности автономным интеллектуальным роботом с обновлением знаний в кратковременной памяти // Мехатроника, автоматизация управление. 2024. Т. 25, № 2. С. 79—92.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Melexin V. B., Xachumov M. V. Planning of purposeful activities by an autonomous intelligent robot with updating knowledge in short-term memory, Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie, 2024, vol. 25, no. 2. pp. 79—92 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
