Интеллектуальная интегрированная цифровая платформа, предназначенная для управления большими системами, и способ управления большими системами Российский патент 2019 года по МПК G05B13/02 G06N20/00 

Изобретение относится к области интеллектуальных самообучающихся автоматизированных систем формирования управляющих решений в избранной области применения и не относится к автоматизированным системам и средствам военного назначения.

Из области техники известны способы и устройства, реализующие отдельные элементы заявленного устройства и способа.

RU 2626550 С1 от 09.08.2016 Программно-аппаратная платформа и способ ее реализации для беспроводных средств связи, Акционерное общество "Научно-исследовательский институт микроэлектронной аппаратуры "Прогресс" (RU).

Изобретение относится к области обработки данных, более конкретно - к специализированным связным программируемым вычислительным системам с распараллеливанием и конвейеризации вычислительных процессов. Технический результат состоит в увеличении адаптивности к условиям применения и масштабируемости функциональных ресурсов программно-аппаратной платформы.

RU 2541219 С2 от 11.01.2011 Персонализированный словарь для цифрового помощника, ЭППЛ Инк. (US)

Изобретение относится к компьютерной технике, а именно к системам типа интеллектуальных автоматизированных помощников. Техническим результатом является автоматизация взаимодействия пользователя и ряда устройств персонализированного словаря.

CN 105743881 (А) - 2016-07-06 Media-content business-process integrated control application cloud platform (Медиа-контент, бизнес-процесс комплексного управления приложениями облачной платформы), CHENGDU SOBEY DIGITAL TECH СО LTD.

В настоящем изобретении раскрыта облачная платформа приложений для управления интеграцией приложений бизнес-процесса мультимедийного контента, которая содержит рабочий стол облачных сервисов, модуль сбора данных, модуль редактирования видео-редактора, единый сервисный модуль управления данными и модуль обслуживания управления ручного ввода.

CN 106169167 (А) - 2016-11-30 Management method, device and system of intelligent old-age service cloud platform (Метод управления, устройство и система интеллектуальной платформы облачного сервиса для пожилых людей), CHENGDU SOBEY DIGITAL TECH CO LTD.

Настоящее изобретение раскрывает способ, устройство и систему управления интеллектуальной облачной платформой, которые относятся к области интеллектуальных услуг для пожилых людей.

US 2018053114 (А1) - 2018-02-22 Artificial intelligence for context classifier, BRIGHTERION Inc. (US) (Искусственный интеллект для классификации контекста)

Система искусственного интеллекта включает в себя компьютерный сетевой сервер, подключенный для приема и анализа многих (миллионов) одновременных текстовых и/или голосовых сообщений на естественных языках. Ключевые или другие важные слова в предложениях распознаются и группируются. Каждое такое слово вносит свой вклад в генератор qualia, который порождает слово в его возможные контексты, темы или другие смыслы, которые могут существовать на уровне предложений, абзацев и текстов. Тезаурус-подобная таблица используется для расширения смыслов каждого слова в разбросе дискретных определений. Несколько таких таблиц используются в качестве шаблонов для других, чтобы найти отрывки, которые демонстрируют конвергенцию смыслов. Как только определяется контекст целого послания, каждый абзац деконструируется в подконтексты, которые соответствуют общей теме. Так определенные конкретные контексты затем используются для получения осмысленного вывода.

WO 2009003072 (А2) - 2008-12-31 Integrated platform for user input of DIGITAL Inc. (Комплексная платформа для ввода пользователем цифровых обозначений)

Описана технология, которая обеспечивает интегрированную платформу для пользователей, позволяющую использовать различные типы цифровых символов (например, рукописные символы, набросанные фигуры, рукописные формулы) при взаимодействии с компьютерными программами.

Все перечисленные известные из области техники решения имеют технические результаты в своих проявлениях удаленные от результата, на который технически направлено заявленное изобретение. Существенные признаки указанных изобретений по существу не соответствуют признакам заявленного изобретения в своей сути, поэтому наиболее близкого аналога, который можно было принять за прототип, не найдено.

Технической задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание универсальной, интеробъектной системы для обработки неструктурированной и неформализованной информации, которая используется в управлении большими системами с помощью искусственного интеллекта (ИИ), и состоит в поиске вариантов управляющих действий при заданной целевой функции в области определения заданного агрегированного показателя (целевой функции). Решение указанной задачи обеспечено тем, что способ создания и устройство интеллектуальной интегрированной цифровой платформы (далее ИИЦП) в системах ИИ позволяет формализовать входную информацию в универсальную морфологическую (структурную) матрицу исследуемого объекта (решаемой задачи, проблемы) и на основании этой матрицы определить корреляционные зависимости между элементами и комбинаторным путем сформировать все возможные варианты реализации исследуемого объекта (задачи, проблемы) с заданной главной функцией цели. Теоретические основы данного способа изложены в монографии А.А. Назаров «Морфологическое прогнозирование». - МО СССР, 1986. - 248 стр. [1].

Предложенные способ и система позволяют решить основную проблему современных искусственных интеллектуальных систем - создать ИИЦП, работающую в мультисредах и Центрах обработки данных (ЦОД), что в свою очередь, позволит решить задачи построения оптимальных стратегий развития больших систем при большом объеме разнородной внешней информации, прогнозирования и управления.

ИИЦП, с учетом внешних связей (фиг. 1), включает в себя:

1 - блок информационного тела виртуального представления текущего состояния управляемой системы во внешней среде;

2 - блок информационного тела Универсума;

3 - устройство распознавания информации;

4 - блок виртуального курсора;

5 - датчик оптической информации;

5А - входное устройство преобразования оптической информации;

5Р - устройство распознавания преобразованной оптической информации;

5В - выходное устройство передачи преобразованной оптической информации;

6 - каналы синхронизированной передачи преобразованной информации;

7 - информационный гармонический осциллятор - генератор внутреннего тактового времени;

7В - выходное устройство передачи тактов внутреннего тактового времени;

8 - датчик звуковой информации;

8А - входное устройство преобразования звуковой информации;

8Р - устройство распознавания преобразованной звуковой информации;

8В - выходное устройство передачи преобразованной звуковой информации в хранилище информации (в базу данных);

9 - блок кратковременной памяти;

9В - выходное устройство передачи информации матрицы кратковременной памяти со значениями параметров текущего и ближайшего будущего состояний управляемой системы;

10 - датчики иных форм информации;

10А - входные устройства преобразования иных форм информации;

10Р – устройства распознавания преобразованных иных форм информации;

10В - выходные устройства передачи преобразованных иных форм информации;

11 - входные каналы синхронизированной оптической, звуковой и иных форм информации в блок кратковременной памяти;

12 - хранилище информации (база данных);

13 - блок прогнозной информации об управляемой системе в следующий такт (будущего) времени;

13А - входное устройство прогнозной информации об управляемой системе в следующий такт (будущего) времени, направляемой в блок кратковременной памяти;

14 - блок формирования прогнозной информации об управляемой системе в следующий такт (будущего) времени;

15 - блок подготовки и передачи (актуальной) информации об изменении состояния управляемой системы под воздействием команды из командного блока, сформированной на основании прогнозной информации на один такт тактового времени;

16 - блок формирования информации о прогнозном состоянии Т-ИИЦП;

16А - входное устройство блока виртуального курсора;

17 - блок синхронизации информации текущего и прогнозного состояний Т-ИИЦП;

18 - блок подтверждения наличия в базе данных информации о текущем состоянии Универсума;

19 - командный блок Т-ИИЦП;

20 - устройство распознавания (нейронная сеть) актуальной информации из базы данных о текущем состоянии Универсума;

21 - исполнительный орган Т-ИИЦП воздействия на управляемую систему для исполнения команды из командного блока Т-ИИЦП и для передачи актуальной информации в блок информационного тела виртуальных представлений;

21А - входное устройство блока виртуального курсора для актуальной информации из хранилища информации о текущем состоянии Т-ИИЦП;

22 - блок информации об Универсуме, упорядоченной относительно текущего такта тактового времени;

22А - входное устройство информации об Универсуме, упорядоченной относительно текущего такта тактового времени;

23 - управляемая система.

Управляемая система 23 (фиг. 1), например, экономическая, является для ИИЦП источником исходной информации в различных формах: оптической, звуковой и иной. Исходная информация через приемники (датчики) оптической информации 5, звуковой информации 8, иных форм информации 10 через входные устройства 5А преобразованной оптической, 8А преобразованной звуковой, 10А преобразованных иных форм информации поступает в соответствующие устройства 5Р, 8Р, 10Р распознавания исходной информации и ее кодификации, например, посредством соответствующих блоков нейронных сетей, где соответственно каждой исходной форме (оптической, звуковой, иной) присваиваются собственные коды за каждый такт внутреннего времени ИИЦП, и которые вместе на входе 11 в блок кратковременной памяти 9, например, в виде процессора, образуют матрицу с размерностью величин в ячейках, равной числу приемников исходной информации. Такты внутреннего времени формируются тактами изменения состояния информационного гармонического осциллятора 7, изменяющего свое состояние в зависимости от изменения сигнала, передаваемого по каналам 6 от устройств распознавания исходной информации, и его значение является одним из параметров в коде каждой формы кодируемой информации, которая задает текущие многомерные значения в свободных ячейках матрицы в блоке кратковременной памяти 9. Эти же моменты внутреннего времени фиксируются вместе с преобразованной в устройствах 5А оптической, 8А звуковой, 10А иных форм информации, направляемой через выходные устройства 5В, 8В, 10В в хранилище цифровой информации 12 (база данных), например, в виде серверов во внешней системе, которые являются носителями базы данных ИИЦП. Каждый элемент хранения цифрового представления оптической, звуковой и иной информации в базе данных 12 имеет согласованный по внутреннему тактовому времени неотъемлемый код представления этого же элемента комбинацией соответствующих многомерных значений из матрицы кратковременной памяти по одному значению из каждой строки этой матрицы, называемой универсальной морфологической (отражающей строение) матрицей управляемой системы 23. Информация о последовательных значениях универсальной морфологической матрицы из блока кратковременной памяти 9 поступает в базу данных 12 через устройство вывода данных 9В и блоки 19, 17 и 15, назначение которых рассмотрено ниже. Одновременно и параллельно через устройство вывода 7В и блок 14 в базу данных поступает информация о внутреннем текущем времени от информационного гармонического осциллятора 7, по последовательности тактов которого упорядочиваются все текущие состояния элементов хранилища информации 12 (базы данных), рассматриваемые как совместные состояния управляемой системы и ИИЦП. Информация о последовательных значениях универсальной морфологической матрицы, поступившая в блок 17, из блока 17 поступает в блок 16, где корректируется в направлении от прошлого к будущему по значению внутреннего текущего времени, информация о такте которого поступила в блок 14 от информационного гармонического осциллятора 7, и далее направляется через входное устройство 16А в блок виртуального курсора 4. В этот же блок виртуального курсора 4 от исполнительного органа 21, который по команде командного блока 19 воздействует на управляемую систему 23, через входное устройство 21А поступает информация о последней команде воздействия на управляемую систему 23 в текущий момент тактового времени. Общий образ управляемой системы 23 из блока 22 через устройства входное 22А и распознавания информации 3, аналогичное устройствам 5Р, 8Р и 10Р, подается в блок 2 информационного тела Универсума, который содержит информацию об управляемой системе и внешней среде, накопленную за все время действия ИИЦП, откуда поступает в блок 1 информационного тела виртуального представления текущего состояния управляемой системы 23 во внешней среде, куда посредством блока виртуального курсора 4 передается виртуальное представление ИИЦП так же в текущем состоянии. Из этого блока 1 информационного тела виртуального представления текущего состояния управляемой системы 23 во внешней среде информация в оптической, звуковой и иной формах поступает синхронно соответствующей исходной информации в различных формах: оптической, звуковой и иной, - в соответствующие устройства 5Р, 8Р, 10Р распознавания исходной информации и ее кодификации, а синхронность обеспечивается действием информационного гармонического осциллятора 7. Эта же информация из блока 1, объединенная (посредством операции композиции) с исходной синхронизированной информацией, направляется через устройства 5В, 8В, 10В в базу данных 12 ИИЦП. Циклы описанных ранее преобразований информации повторяются.

Циклы преобразований информации относительно ИИЦП включают в себя внешний цикл и ряд внутренних циклов преобразований информации.

Внешний цикл преобразований информации связывает (фиг. 2) ИИЦП в целом, представленную Ядром ИИЦП (Я-ИИЦП), Оболочкой ИИЦП (О-ИИЦП), вместе образующими Тело ИИЦП (Т-ИИЦП) или ИИЦП в целом с управляемой системой 23, взаимодействующей с внешней средой 24 относительно ИИЦП. При этом, как внешняя среда 24 воздействует (б) на управляемую систему 23, так и управляемая система 23 оказывает воздействия (а) на внешнюю среду.

На фиг. 2:

индексация позиций продолжает индексацию позиций на фиг. 1:

24 - внешняя среда по отношению к управляемой системе 23 и управляющей системе (ИИЦП, Тело ИИЦП);

25 - блок компонирования (выполнения операции композиции);

26 - устройство получения и дифференциации информации по формам информации.

Со стороны ИИЦП на управляемую систему 23 так же оказывается воздействие через исполнительные органы 21 в соответствии с командами от командного блока 19, формируемыми согласно информации о состоянии управляемой системы 23, внешней среды 24, ИИЦП, вместе образующими Универсум, поступающей как из хранилища информации (базы данных) 12, так и из блока кратковременной памяти 9 через устройство 9В со значениями параметров матрицы кратковременной памяти о текущем и ближайшем будущем состояниях управляемой системы 23. Информация о состояниях управляемой системы 23 компонируется (объединяется по правилам композиции) в блоке 25 с информацией о текущем и ближайшем будущем состояниях внешней среды 24, и поступает в общем потоке информации в различных формах и от различных источников в систему внешней информации 26 по ее формам, откуда по каналам 5, 8, 10 через соответствующие входные устройства 5А преобразованной оптической, 8А преобразованной звуковой, 10А преобразованных иных форм информации поступает в Я-ИИЦП: в систему аналого-цифровых преобразований информации в ИИЦП.

Аналого-цифровой характер Я-ИИЦП отражается в назначении и взаимодействии блоков Я-ИИЦП, хотя технически эти блоки могут иметь одинаковое исполнение. Такими блоками являются: блок 2 информационного тела Универсума - долговременная память Я-ИИЦП; блок 1 информационного тела виртуального представления текущего состояния управляемой системы во внешней среде - внутреннее зрение Я-ИИЦП; блок 4 виртуального курсора; блок 9 кратковременной памяти. Названные блоки имеют свое назначение каждый, и не могут в системе Я-ИИЦП исполнять иные функции, кроме указанных функций.

Блок 2 информационного тела Универсума (или долговременная память Я-ИИЦП) предназначен для формирования и поддержания в своих устройствах информационного тела Универсума структуру семантической сети внешней среды, включающей в себя семантические сети управляемой системы и собственно ИИЦП (управляющей системы), то есть структуру базы знаний Универсума в Я-ИИЦП.

Блок 2 информационного тела виртуального представления такта текущего состояния управляемой системы во внешней среде (внутреннее зрение Я-ИИЦП) предназначен для воспроизведения в своих устройствах облика (или аналогового описания) текущего на актуальный момент тактового времени состояния управляемой системы, вписанной в тело Универсума. В режиме получения информации (обмена информацией) из внешней среды в блоке формируется и поддерживается облик текущего состояния системы. В режиме блокировки получения информации из окружающего пространства в блоке формируется и поддерживается облик состояния управляемой системы, генерируемый из блока информационного тела Универсума (внутреннее зрение Я-ИИЦП). Формирование генерируемого облика является элементом интеллектуальной функции ИИЦП.

Блок 4 виртуального курсора предназначен для поддержания облика ИИЦП, актуального в текущий момент тактового времени в режиме получения информации из внешней среды, либо для поддержания облика ИИЦП, синхронизируемого в тактовом времени с тактом облика состояния управляемой системы, генерируемого из блока информационного тела Универсума при блокировке получения информации из окружающего пространства. Блок 4 является активным элементом интеллектуальной функции ИИЦП.

Блок 9 кратковременной памяти предназначен для получения информации в режиме получения информации из внешней среды и формирования тактов тактового времени на основе изменений получаемой информации об облике управляемой системы. Изменения получаемой информации составляют основу для построения и наращивания структуры семантической сети Универсума в блоке информационного тела Универсума.

Указанные блоки (2, 1, 4, 9, фиг. 1) строятся из одинаковых по назначению устройств, позволяющих распознавать и преобразовывать входящий сигнал в виртуальную структуру семантической сети, выполнять с информацией операции компонирования и декомпонирования (композиции и декомпозиции), преобразовывать и кодировать виртуальные структуры семантической сети соответствующей системы в выходящий сигнал, хранить соответствующую информацию в форме универсальной цифровой морфологической матрицы.

Содержание операций композиции и декомпозиции (определено в [1]) для графического (изобразительного, текстуального и иного аналогичного вида) описания объектов состоит в следующем, например:

если (abc) - объект, то его декомпозиция по основанию (а) дает пару (а) и (abc), по основанию (b) - пару (ab) и (bc), по основанию (с) - пару (abc) и (с);

если (ab) и (bc) - объекты, то композиция по основанию (а) не определена, по основанию (b) дает (abc), по основанию (с) не определена.

Операции композиции и декомпозиции дают операционные основания преобразования информации в описываемых циклах преобразований.

Соответственно указанным блокам (2, 1, 4, 9) формируются внутренние циклы преобразований информации.

Цикл долговременной памяти. Включает преобразования информации (например, оптической информации) в подсистеме блоков и устройств Я-ИИЦП. В зависимости от содержания команд из командного блока 19 и параметров текущего и прогнозного состояний управляемой системы информационное тело Универсума в блоке 2 приводится в соответствующее состояние, и выдает описание в форме универсальной морфологической матрицы в блок 1. Из блока 1 информационного тела виртуального представления информация через устройство 5В поступает в систему О-ИИЦП, откуда через командный блок 19, через блок 16 формирования информации текущего и прогнозного состояний ИИЦП направляется в блок 2 информационного тела Универсума. Далее цикл повторяется.

При отсутствии информации (сигналов) от устройства 5А из блока 1 (в режиме блокировки получения информации из окружающего пространства) информация о состоянии управляемой системы, как информация о возможном состоянии управляемой системы, так же вновь направляется через блоки 19 и 16 в блок 2. Поскольку информация об изменении состояния управляемой системы при этом не поступила, ИИЦП продолжает процесс формирования информации возможных состояний управляемой системы согласно преобразованиям, формируемым блоком 4 при переходе от текущего к следующему такту тактового времени, задаваемого информационным гармоническим осциллятором 7.

Цикл внутреннего зрения Я-ИИЦП с блоком 1 информационного тела виртуального представления такта текущего состояния управляемой системы во внешней среде реализуется в двух вариантах: информация о текущем состоянии поступает от устройств, воспринимающих эту информацию от окружающей среды 24 и управляемой системы 23 непосредственно и, далее, например, для оптической информации через 5А поступает в блок 1 в устройство виртуального представления, где либо изменяет виртуальное представление состояния управляемой системы 23, которое соответствует предыдущему такту тактового времени, либо сохраняет его при отсутствии фиксируемых датчиком 5 и устройством 5А изменений состояния. Информация об измененном или сохраненном состоянии управляемой системы преобразуется устройством в цифровую форму значений ячеек универсальной морфологической матрицы, которая посредством устройства 5В направляется в хранилище информации (базу данных) 12, где сохраняется с присвоенными данными о положении управляемой системы в Универсуме, о тактовом времени, масштабе и иных факторах состояния, которые задают значения в строках универсальной морфологической матрицы. Информация, содержащаяся в базе 12 в форме универсальной морфологической матрицы, по технологии распознавания образов в блоках 18 и 20 преобразуется в структуру семантического описания управляемой системы во внешней среде, которая через входное устройство 21А поступает в блок 1 в устройство виртуального представления. Параллельно, после воздействия исполнительных органов блока 21 на управляемую систему 23 и изменения ее состояния, информация от управляемой системы 23 во внешней среде 24 фиксируется датчиком 5 и входным устройством 5А. Цикл первого варианта завершен и готов к повторению. Второй вариант (в режиме блокировки получения информации из окружающего пространства 24) характеризуется, как работа ИИЦП в спящем состоянии относительно взаимодействия с управляемой системой. Источником информации, воспроизводимой в блоке 1 в устройстве виртуального представления, является блок 22 информации об Универсуме. Информация в блок 1 поступает через входное устройство 21А. В этом цикле в блоке 1 поддерживается виртуальное представление состояний управляемой системы 24 при отсутствии непосредственного контакта: внутреннее зрение Я-ИИЦП.

Цикл виртуального курсора в блоке 1 формирует основную интеллектуальную функцию ИИЦП по принятию решений для осуществления действий исполнительного органа 21 по управлению системой 23.

Виртуальный курсор является виртуальным представлением набора исполнительных органов 21 в виртуальном представлении структуры семантической системы Универсума 22, посредством которых аналог управляемой системы переводится из заданного тактового состояния в следующее тактовое состояние, как подсистема в структуре семантической системы Универсума. Виртуальный курсор заданием такта тактового времени, масштаба и индивидуальных параметров исполнительных органов можно перемещать по структуре семантической системы Универсума в требуемом направлении (отсюда наименование - курсор).

Исходная информация о состоянии управляемой системы, на которую воздействуют исполнительные органы 21 ИИЦП, через входное устройство 5А (для оптической информации) и устройство распознавания 5Р поступает в блок 9 кратковременной памяти, в котором формируются: исходные актуальные виртуальные представления для структурных соотношений в семантической системе Универсума, включая соотношения с исполнительными органами ИИЦП, а также соответствующие им представления в форме блоков универсальной морфологической матрицы. Эти пакеты взаимно определенных представлений в цифровой форме направляются через блоки 19 и 18 в устройство распознавания актуальной информации о текущем состоянии Универсума 20, откуда поступают в блок 22 информации об Универсуме для формирования структуры семантической системы Универсума, включая структуру соотношений с исполнительными органами (основу структуры и соответствующих представлений виртуального курсора в блоке 4). Одновременно (в том же тактовом времени) эти же пакеты взаимно определенных представлений в цифровой форме направляются через входное устройство 21А в блок 4 виртуального курсора. Виртуальные представления виртуального курсора в блоке 4 и в блоке 2, воспроизведенные по структуре базы знаний блока 22, взаимно сравниваются (и коррелируются по параметрам универсальной морфологической матрицы), компонируются и, далее, образуя единую виртуальную структуру, преобразуются в требуемые представления виртуального курсора. Виртуальный курсор воспроизводится в блоке 1 внутреннего зрения, где выступает в качестве оператора преобразования аналога текущего состояния управляемой системы в последующее требуемое (или возможное прогнозное) состояние, тем самым завершая цикл виртуального курсора и цикл решения задачи по переводу управляемой системы в состояние следующего такта тактового времени. Далее цикл повторяется. Так же, как и иные рассмотренные циклы преобразований информации, цикл виртуального курсора имеет очевидный вариант, который соответствует режиму блокировки получения информации через устройство 5А.

Цикл кратковременной памяти обеспечивает формирование тактов тактового времени путем фиксации изменений состояний управляемой системы 23 во внешней среде 24. Фиксация изменений осуществляется на перманентном сравнении информации в стандартной форме (универсальной морфологической матрицы), которая поступает через устройство распознавания 5Р. В блоке 9 выполняется компонирование, и отклонение сравниваемого любого параметра от значения в стандартной форме определяет очередной такт тактового времени в системе Я-ИИЦП. Шкала времени, формируемая по этим тактам в блоке 7, рассматривается как шкала системного времени, в котором определены все операции преобразования информации рассмотренных циклов.

В подсистеме блоков: 1 - информационного тела виртуального представления такта текущего состояния ИИЦП во внешней среде (или - внутреннее зрение Я-ИИЦП); 2 - информационного тела Универсума (или долговременная память Я-ИИЦП); 4 - виртуального курсора, предназначенного для поддержания виртуального представления ИИЦП, актуального в текущий момент тактового времени; - реализуется основная (интеллектуальная) функция ИИЦП по управлению управляемой системой во внешней среде. Реализация основной (интеллектуальной) функции ИИЦП состоит в нахождении и выборе наилучшего (по некоторому набору критериев) решения, позволяющего перевести управляемую систему из текущего состояния S_o в требуемое будущее состояние S_k. Возможность достижения требуемого наилучшего (по некоторому набору критериев) решения обеспечивается: а) применением специального инструментария обработки информации различного рода (оптической, звуковой и иной), допускающей ее представление в семантической сети Универсума; б) представлением семантической сети Универсума универсальной морфологической моделью (матрицей); и в) способностью ИИЦП к обучению и самообучению в заданной предметной области.

В блоке виртуального курсора 4 с использованием указанного выше инструментария осуществляется допустимое формирование структуры, функций, действий исполнительных органов ИИЦП на основе актуального в текущий момент тактового времени представления управляющей системы, синхронизируемого в тактовом времени с тактом облика состояния управляемой системы, генерируемого из блока информационного тела Универсума 2, таким образом, чтобы композиция этой допустимой структуры и облика текущей структуры управляемой системы была равна требуемой структуре управляемой системы. Описанный цикл формирования требуемой структуры управляемой системы является постоянно осуществляемым циклом нормального состояния ИИЦП.

В связи с тем, что формула изобретения должна ясно выражать сущность изобретения как технического решения (содержать совокупность существенных признаков, в том числе родовое понятие, отражающее назначение изобретения, достаточную для решения указанной заявителем технической проблемы и получения при осуществлении изобретения технического результата), в формуле для раскрытия признаков изобретения приведены пояснения и ссылки на фигуры изобретения. Данные ссылки позволяют избежать нарушения требований к формуле о четкости и ясности ее изложения и обеспечить возможность понимания смыслового содержания признаков на основании уровня техники специалистом в данной области техники.

Использованная литература.

1. А.А. Назаров «Морфологическое прогнозирование». - МО СССР, 1986. - 248 стр.

2. RU 2626550 С1, 09.08.2016

3. RU 2541219 С2, 11.01.2011

4. RU 174646 U1, 24.05.2017

5. RU 2406129 С2, 30.03.2006

6. RU 2425417C2, 27.01.2006

7. RU 2581784 C2, 11.02.2011

8. US 2018053114 (A1), 22.02.2018

9. US 2010198888 (A1), 05.08.2010

10. US 2016283923 (A1), 29.09.2016

11. CN 103258188 (A), 21.08.2013

12. CN 105743881 (A), 06.07.2016

13. CN 106169167 (A), 30.11.2016

14. WO 2009003072 (A2), 31.12.2008

Изобретение относится к области интеллектуальных самообучающихся автоматизированных систем формирования управляющих решений в избранной области применения и раскрывает устройство, способ и систему функций интеллектуальной интегрированной цифровой платформы, предназначенной для управления большими системами, например экономическими, на основе аналого-цифровых преобразований универсальных морфологический моделей с использованием нейронных сетей. Технический результат состоит в повышении адаптивности интеллектуальной интегрированной цифровой платформы (ИИЦП) (далее - управляющей системы) к факторам внешней среды управляемой системы, к условиям применения и масштабируемости в виртуальном пространстве и системном времени ИИЦП, функциональных ресурсов аналого-цифровых преобразований для принятия требуемых решений, например экономических. Указанный результат достигается архитектурой с разделением на самостоятельные и функционально взаимосвязанные блоки аналого-цифровых преобразований, с собственным устройством хранения информации каждый, формирующих виртуальные представления внешней среды с управляемой системой, управляющей системы с исполнительными органами, будущих требуемых состояний управляемой системы, которые, взаимодействуя между собой определенным способом в режиме постоянно осуществляемых циклов, проходят обучение, самообучение и формируют требуемые управляющие решения перманентно. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Интеллектуальная интегрированная цифровая платформа (ИИЦП), предназначенная для управления большими системами, включающая в себя тело ИИЦП (Т-ИИЦП) и систему внешней информации,

отличающаяся тем, что Т-ИИЦП состоит из двух взаимно связанных систем:

системы аналого-цифровых преобразований информации с использованием нейронных сетей, которая является ядром ИИЦП (Я-ИИЦП), и

системы блоков базы данных Универсума (ИИЦП с управляемой системой и внешней средой), командного блока, исполнительных органов Т-ИИЦП и датчиков информации от управляемой системы, которая является оболочкой ИИЦП (О-ИИЦП);

в котором Я-ИИЦП состоит из блоков и устройств:

блока 1 информационного тела виртуального представления текущего состояния управляемой системы во внешней среде, который соединен с блоком 2 информационного тела Универсума, соединенным с устройством 3 распознавания информации, соединенным с входным устройством 22А информации об Универсуме, упорядоченной относительно текущего такта тактового времени;

блока 4 виртуального курсора, соединенного с входным устройством 16А блока виртуального курсора и с входным устройством 21А блока виртуального курсора для актуальной информации из хранилища информации о текущем состоянии Т-ИИЦП и соединенного с блоком 1 информационного тела виртуального представления текущего состояния управляемой системы во внешней среде и с блоком 2 информационного тела Универсума;

блока 9 кратковременной памяти, соединенного посредством входных каналов 11 синхронизированной оптической и звуковой информации в блок кратковременной памяти через устройство 5Р распознавания преобразованной оптической информации с входным устройством 5А преобразования оптической информации, через устройство 8Р распознавания преобразованной звуковой информации с входным устройством 8А преобразования звуковой информации, а также с входным устройством 13А прогнозной информации об управляемой системе в следующий такт (будущего) тактового времени, направляемой в блок 9 кратковременной памяти, с выходным устройством 9В передачи информации матрицы кратковременной памяти со значениями параметров текущего и ближайшего будущего состояний управляемой системы, где входные устройства 5А преобразования оптической информации и 8А преобразования звуковой информации, каждое, взаимосвязаны с блоком 1 информационного тела виртуального представления текущего состояния управляемой системы во внешней среде и связаны - первое с выходным устройством 5В передачи преобразованной оптической информации в хранилище информации (в базу данных), а второе с выходным устройством 8В передачи преобразованной звуковой информации в хранилище информации (в базу данных), и где устройства 5Р распознавания оптической информации и 8Р распознавания звуковой информации, каждое, связаны посредством каналов 6 синхронизированной передачи преобразованной информации с информационным гармоническим осциллятором 7 (генератором внутреннего тактового времени), который связан с блоком 9 кратковременной памяти и с выходным устройством 7В передачи тактов внутреннего тактового времени в блок 14 формирования прогнозной информации об управляемой системе в следующий такт (будущего) времени, передающий эту информацию в блок 13 прогнозной информации об управляемой системе в следующий такт (будущего) времени, связанный через входное устройство 13А прогнозной информации об управляемой системе в следующий такт (будущего) тактового времени с блоком 9 кратковременной памяти;

хранилища информации (базы данных) 12, связанного, с одной стороны, через выходные устройства 5В и 8В с устройствами 5Р распознавания преобразованной оптической информации и 8Р распознавания преобразованной звуковой информации, соответственно, и, с другой стороны, связанного с устройством 20 распознавания актуальной информации из базы данных о текущем состоянии Универсума, связанным с блоком 22 информации об Универсуме, упорядоченной относительно текущего такта тактового времени, который связан с входным устройством 22А информации об Универсуме, упорядоченной относительно текущего такта тактового времени, а также с блоком 14 формирования прогнозной информации об управляемой системе в следующий такт (будущего) времени;

блока 16 формирования информации о прогнозном состоянии Т-ИИЦП, связанного через входное устройство 16А блока виртуального курсора с блоком 4 виртуального курсора;

блока 15 подготовки и передачи актуальной информации об изменении состояния управляемой системы под воздействием команды из командного блока, сформированной на основании прогнозной информации на один такт тактового времени, связанного с хранилищем информации (базой данных) 12, с одной стороны, и через блок 17 синхронизации информации текущего и прогнозного состояний Т-ИИЦП, взаимосвязанного с хранилищем информации (базой данных) 12, с блоком 16 формирования информации о прогнозном состоянии Т-ИИЦП;

и в котором О-ИИЦП состоит из блоков и устройств:

командного блока 19 Т-ИИЦП, который, с одной стороны, взаимно связан с блоком 18 подтверждения наличия в базе данных информации о текущем состоянии Универсума, связанным с хранилищем информации (базы данных) 12 и с устройством 20 распознавания актуальной информации из базы данных о текущем состоянии Универсума, и, с другой стороны, связан с выходным устройством 9В передачи информации матрицы кратковременной памяти со значениями параметров текущего и ближайшего будущего состояний управляемой системы, а также связан с исполнительным органом 21 Т-ИИЦП воздействия на управляемую систему 23 для исполнения команды из командного блока Т-ИИЦП, где исполнительный орган 21 Т-ИИЦП связан с блоком 22 информации об Универсуме, упорядоченной относительно текущего такта тактового времени, и связан с входным устройством 21А блока виртуального курсора для актуальной информации из хранилища информации о текущем состоянии Т-ИИЦП;

датчиков 5 оптической информации и 8 звуковой информации, связанных, соответственно, с входными устройствами преобразования 5А оптической и 8А звуковой информации;

и обеспечивающая указанное управление управляемой системой 23 во внешней среде 24 по отношению к управляемой системе и ИИЦП способом осуществления ряда циклов обработки информации, основанных на том, что:

исходная информация через датчики 5 оптической и 8 звуковой информации посредством входных устройств 5А преобразованной оптической и 8А преобразованной звуковой информации поступает в соответствующие устройства 5Р и 8Р распознавания преобразованной оптической и звуковой информации и ее кодификации, например, посредством соответствующих блоков нейронных сетей, где соответственно каждой исходной форме (оптической и звуковой) присваиваются собственные коды за каждый такт внутреннего тактового времени Т-ИИЦП, и которые вместе во входных каналах 11 синхронизированной оптической и звуковой информации в блок 9 кратковременной памяти образуют матрицу с размерностью величин в ячейках, равной числу распознаваемых форм исходной информации, а такты внутреннего тактового времени Т-ИИЦП формируются тактами изменения состояния информационного гармонического осциллятора 7, изменяющего свое состояние в зависимости от изменения сигнала, передаваемого каналами 6 синхронизированной передачи преобразованной информации от устройств 5Р и 8Р распознавания преобразованной оптической и звуковой информации, а значение такта внутреннего тактового времени Т-ИИЦП входит в каждый код каждой исходной формы (оптической и звуковой) в каждой ячейке образуемой матрицы в блоке 9 кратковременной памяти, а информация о присвоенных кодах через выходные устройства 5В и 8В преобразованной оптической и звуковой информации поступает в хранилище информации 12 (базу данных), например, в виде серверов баз данных ИИЦП во внешней среде, в которых формируется универсальная морфологическая матрица Универсума со значениями всех возможных состояний управляемой системы 23, которые упорядочиваются по значениям матрицы из блока 9 кратковременной памяти, информация о которых поступает в устройство распознавания 20 (нейронную сеть) актуальной информации из базы данных о текущем состоянии Универсума и, далее, в блок 22 информации об Универсуме, упорядоченной относительно текущего такта тактового времени, через выходное устройство 9В передачи информации матрицы кратковременной памяти со значениями параметров текущего и ближайшего будущего состояний управляемой системы, через командный блок 19 Т-ИИЦП и через блок 18 подтверждения наличия в базе данных информации о текущем состоянии Универсума, куда одновременно, параллельно и последовательно через выходное устройство 7В и блок 14 формирования прогнозной информации об управляемой системе в следующий (будущий) такт времени поступает информация о текущем такте и следующем (будущем) такте внутреннего тактового времени Т-ИИЦП, а прогнозная информация об управляемой системе из блока 14 поступает в блок 16 формирования информации о прогнозном состоянии Т-ИИЦП, откуда через входное устройство 16А направляется в блок 4 виртуального курсора, в который одновременно от исполнительного органа 21, который по команде командного блока 19 Т-ИИЦП воздействует на управляемую систему 23, через входное устройство 21А поступает информация о последней команде воздействия на управляемую систему 23 в текущий момент тактового времени, а информация об изменении состояния управляемой системы 23 из блока 22 информации об Универсуме, упорядоченной относительно текущего такта тактового времени, через входное устройство 22А, через устройство 3 распознавания информации поступает в блок 2 информационного тела Универсума, содержащий информацию об управляемой системе во внешней среде, накопленную за все время действия ИИЦП, откуда направляется в блок 1 информационного тела виртуального представления текущего состояния управляемой системы во внешней среде, куда подается информация из блока 4 виртуального курсора об измененном состоянии управляемой системы во внешней среде, что подтверждается или не подтверждается информацией от входных устройств 5А и 8А, так же поступающей в блок 1, чем определяется выбор следующего действия (воздействия на управляемую систему 23) со стороны ИИЦП в зависимости от критериев, которые формируются ИИЦП в универсальной морфологической матрице блоков 20 и 22; после чего циклы обработки информации и действий ИИЦП повторяются.

2. Интеллектуальная интегрированная цифровая платформа по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно к оптическим и звуковым формам информации добавляется процесс взаимодействия с иными формами информации и дополнительно содержит: датчики иных форм информации; устройства распознавания преобразованных иных форм информации; выходных устройств передачи преобразованных иных форм информации в хранилище информации; блок входных устройств преобразования иных форм информации, при этом в блоке виртуального курсора с использованием инструментария осуществляется допустимое формирование структуры, функций, действий исполнительных органов управляющей системы (ИИЦП) на основе актуального в текущий момент тактового времени представления управляющей системы, синхронизируемого в тактовом времени с тактом облика состояния управляемой системы, генерируемого из блока информационного тела Универсума, таким образом, чтобы композиция этой допустимой структуры и облика текущей структуры управляемой системы была равна требуемой структуре управляемой системы, при этом описанный цикл формирования требуемой структуры управляемой системы является постоянно осуществляемым циклом нормального состояния ИИЦП.

3. Способ управления большими системами с помощью интеллектуальной интегрированной цифровой платформы (ИИЦП) по п. 1, отличающийся тем, что в блоке виртуального курсора с использованием указанного выше инструментария осуществляется допустимое формирование структуры, функций, действий исполнительных органов управляющей системы (ИИЦП) на основе актуального в текущий момент тактового времени представления управляющей системы, синхронизируемого в тактовом времени с тактом облика состояния управляемой системы, генерируемого из блока информационного тела Универсума, таким образом, чтобы композиция этой допустимой структуры и облика текущей структуры управляемой системы была равна требуемой структуре управляемой системы; описанный цикл формирования требуемой структуры управляемой системы является постоянно осуществляемым циклом нормального состояния ИИЦП; таким образом, архитектура с разделением на самостоятельные и функционально взаимосвязанные блоки аналого-цифровых преобразований, с собственным устройством хранения информации каждый, формирующих виртуальные представления внешней среды с управляемой системой, управляющей системы с исполнительными органами, будущих требуемых состояний управляемой системы, которые, взаимодействуя между собой определенным способом в режиме постоянно осуществляемых циклов, проходят обучение, самообучение и формируют требуемые управляющие решения перманентно.