КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Номер 22-71-00110

НазваниеАлгебраические байесовские сети: развитие алгоритмов логико-вероятностного вывода и их имплементация в программном комплексе

РуководительЗолотин Андрей Алексеевич, Кандидат физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки "Санкт-Петербургский Федеральный исследовательский центр Российской академии наук", г Санкт-Петербург

Период выполнения при поддержке РНФ

07.2022 - 06.2024

Конкурс№70 - Конкурс 2022 года «Проведение инициативных исследований молодыми учеными» Президентской программы исследовательских проектов, реализуемых ведущими учеными, в том числе молодыми учеными.

Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах, 01-201 - Искусственный интеллект и принятие решений

Ключевые словавероятностные графические модели, алгебраические байесовские сети, данные с неопределенностью, логико-вероятностный вывод, экспертные системы, программный комплекс, веб-приложение, коллаборация

Код ГРНТИ27.47.23

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ

Аннотация
Алгебраические байесовские сети (АБС) являются одним из классов вероятностных графических моделей, родственным байесовским сетям доверия (БСД). Отличительной особенностью АБС является тот факт, что они являются полностью отечественной разработкой, а также возможность обрабатывать данные с неопределенностью, в частности, выражаемые интервальными оценками вероятности. Модели, алгоритмы логико-вероятностного вывода и алгоритмы синтеза и обучения структур АБС были существенно развиты и усовершенствованы за последние годы. В то же время последняя программная имплементация на C# отражает результаты 4-5-ти летней давности, что не позволяет использовать результаты исследований последних лет, и, как следствие, снижает возможности популяризации теории АБС и использования в обучающих целях. Кроме того, прогресс в области веб-технологий последних лет позволяет разработать быстрый и удобный веб-интерфейс для работы с алгебраическими байесовскими сетями, в то же время используя современные протоколы для общения с серверной частью проекта. Таким образом, реализация проекта, направленного на имплементацию программного комплекса, реализующего алгоритмы и модели АБС и соответствующего веб-интерфейса, предоставит возможность проведения вычислительных экспериментов, коллаборативной работы и учебной деятельности, и в целом позволит сделать шаг в развитии и популяризации теории АБС как экспертной системы для работы с данными с неопределенностью. Кроме этого процесс разработки неразрывно сопряжен с оптимизацией существующих и представлением новых алгоритмов, а также развитием и доработкой существующей теоретической модели.

Ожидаемые результаты
К количественным результатам относятся: По итогам исследований каждого года будут публиковаться 2-3 статьи в рецензируемых журналах, также каждый год будет регистрироваться научный отчет в ЦИТиС. Кроме того в по результатам выполнения проекта будет написано руководство пользователя для использования веб-приложения. Модули программного продукта будут также зарегистрированы в Роспатент. Результаты содержательного характера будут представлять собой: (1) Совокупность компонент программного комплекса представляющие реализацию модели и алгоритмов логико-вероятностного вывода, включая априорный, апостериорный вывод и поддержку непротиворечивости, а также реализацию обучения алгебраической байесовской сети на имеющихся данных; (2) Совокупность таблиц и необходимых скриптов для построения указанных таблиц, хранящих информацию о пользователях приложения, а также используемых проектах и содержащихся в проектах структурах алгебраических байесовских сетей; (3) Совокупность компонент и модулей веб-интерфейса, реализующие описанную функциональность и предоставляющие пользователю доступ к полному набору методов, операций и моделей, реализованных в математической библиотеке; (4) Сформированный и задокументированный контракт для общения веб-составляющей с сервером.

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ