Анализ динамических характеристик случайных воздействий в когнитивных системах

Целью исследования является аналитическое описание динамики процессов возникновения образов в когнитивной системе и их последующей обработки сознанием, а также изучение простейшей характеристики качества функционирования когнитивной системы в виде отношения сигнал/помеха.
Считается, что в соответствии с представлениями когнитивной теории в человеческом мозге формируются образы (схемы, категории, гештальты, системы, архетипы и т.п.), которые затем обрабатываются сознанием. Образы формируются в случайные моменты времени и характеризуются случайной силой воздействия и затем обрабатываются сознанием.
Образы характеризуются случайными числами, типичной трактовкой которых является количество информации, соответствующее возникновению некоторого образа, а времена появления образов являются точкам на временной оси, число и положение которых является также случайным.
Работа состоит из логически завершенной модели, включающей следующие составные части.
• Обоснование статистической модели появления воздействий в процессе деятельности когнитивной системы в виде пуассоновского точечного процесса, характеристиками которого являются интенсивность возникновения воздействий и случайные величины воздействий.
• Разработка математической модели развития во времени процесса переработки сознанием случайных воздействий в виде убывающей функции отклика, зависящей от текущего времени, времен появления воздействий и величин этих воздействий. Для получения прикладных результатов применена экспоненциальная функция отклика и получены аналитические результаты для математических ожиданий переработанной и не переработанной сознанием информации.
• Введение в рассмотрение отношения сигнал/помеха, характеризующего работоспособность когнитивных систем при наличии помех и изучение его поведения для ситуаций присутствия случайного фона, регулярной помехи и единичных воздействий большой информационной емкости.
Применение математического аппарата случайных точечных процессов позволяет сформулировать динамическую модель случайных воздействий и их переработки когнитивными системами. Полученные результаты могут, в частности, быть использованы для планирования последовательности управляющих воздействий в когнитивных системах, а также для формирования и формализации требований к когнитивным и интеллектуальным организационно-техническим системам.

1. Валькман Ю.Р. Когнитивная семиотика: гештальты и знаки, целостность и структура // Сборник трудов XV Международной конференции «Искусственный интеллект (КИИ-2016)», Россия, Смоленск, октябрь. 2016, Т. 2, стр. 250–258.

2. Лакофф Д. Женщины, огонь и опасные вещи: Что категории языка говорят нам о мышлении. М.: 2004.

3. Кузнецов О.П. Когнитивная семантика и искусственный интеллект // Искусственный интеллект и принятие решений, № 4/2004, стр. 32–42.

4. Кастлер Г. Возникновение биологической организации. М.: Мир; 1967. 90 с.

5. Солодова Е.А. Новые модели в системе образования: Синергетичекий подход / предисл. Г.Г. Малинецкого. М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2012. – 344 с.

6. Солодов А.В. Теория информации и ее применении к задачам автоматического управления и контроля. М.: Наука; 1967. 432 с.

7. Donald L. Snyder, Michael I. Miller. Random Point Processes in Time and Space. Second Edition SpringerVerlag New York Inc. 1991. 488 с.

8. Трембач В.М. Система управления базами эволюционирующих знаний для решения задач непрерывного образования. М.: МЭСИ. 2013. – 255 с.

9. Талеб Н. Черный лебедь. Под знаком непредсказуемости. М.: КоЛибри. 2012. – 736 с.