Conceptualization of Intelligent Control System for Humanitarian Demining Robotic Complexes Based on Verbal Methods

О. Гуца; Д. Єльчанінов; Д. Янушкевич; І. Толкунов; Л. Іванов; Р. Петрова; А. Морозова

doi:10.15407/scine20.03.082

Автор(и)

О. Гуца Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» https://orcid.org/0000-0002-0194-0315
Д. Єльчанінов Національний технічний університет «Харківський політехнічний інститут» https://orcid.org/0000-0002-5163-9117
Д. Янушкевич Харківський національний університет радіоелектроніки https://orcid.org/0000-0003-3684-518X
І. Толкунов Національний університет цивільного захисту України https://orcid.org/0000-0001-5129-3120
Л. Іванов Харківський національний університет радіоелектроніки https://orcid.org/0000-0003-1747-6809
Р. Петрова Харківський національний університет радіоелектроніки https://orcid.org/0000-0001-5886-8943
А. Морозова Харківський національний університет радіоелектроніки https://orcid.org/0000-0002-7082-4115

DOI:

https://doi.org/10.15407/scine20.03.082

Ключові слова:

вербальний аналіз, інтелектуальні системи управління, концептуальна модель

Анотація

Вступ. Для гуманітарного розмінування характерним є зростання уваги до проблем створення та застосування робототехнічних комплексів, надважливим аспектом використання яких є спосіб здійснення управління.
Проблематика. На сьогодні найбільш поширеними є комплекси 1-го покоління (керовані пристрої), удосконалюються комплекси 2-го покоління (напівавтономні пристрої), а для переходу до комплексів 3-го покоління (автономних пристроїв) необхідно розробляти інтелектуальні системи управління на базі технологій штучного інтелекту. Кількісні методи є найбільш поширеними щодо побудови подібних систем, але отримані моделі є «моделями чорної
скриньки», які не дають повної ясності щодо своєї поведінки.
Мета. Розробка концептуальної моделі інтелектуальних систем управління робототехнічними комплексами гуманітарного розмінування на основі вербальних методів.
Матеріали й методи. Застосовано методи формальної логіки, якісні методи вербального аналізу, BPMN.
Результати. Розроблено концептуальну модель інтелектуальної системи управління робототехнічними комплексами гуманітарного розмінування та символічні моделі представлення відповідних декларативних і процедуральних знань на основі вербальних методів.
Висновки. Пропонована концептуальна модель дозволяє сформулювати символічні моделі в нотаціях обраних вербальних методів. На рівні прийняття рішень обрано метод ординарної класифікації, де нотацією є терміни, які використовуються експертами в обраній предметній галузі. На виконавчому рівні обрано метод BPMN для створення діаграм процесів у графічній нотації. Обрані вербальні методи дозволяють створювати «моделі білої скриньки», що однозначно трактує залежність вихідних і вхідних змінних та пояснює поведінку моделі. Символічні моделі в нотаціях обраних вербальних методів дозволяють реалізацію інтелектуальної системи управління конкретним робототехнічним комплексом гуманітарного розмінування.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.

Посилання

Tarhan, M. Invisible Death: Antipersonnel mines continue to claim thousands of lives. Anadolu agency. URL: https://bit.ly/352MG61 (Last accessed: 16.01.2023).

About mine action in Ukraine: Law of Ukraine of 06.12.2018 No. 2642-VIII. (2019). Verkhovna Rada of Ukraine Bulletin. No. 6. pub. 39 [in Ukrainian].

Robert, H. Scales Forecasting the future of warfare. War on the Rocks. URL: https://warontherocks.com/2018/04/ forecasting-the-future-of-warfare/ (Last accessed: 16.01.2023).

What is an “intelligent” robot. Leotronics blog. URL: https://leotronics.eu/en/blog/what-is-an-intelligent-robot (Last accessed: 16.01.2023).

Nevlyudov, I., Yanushkevich, D., Ivanov, L. (2021). Robotic complexes and their application in humanitarian demining. Technology audit and production reserves, 6/2(62), 47—52. https://doi.org/10.15587/2706-5448.2021.245803

Sezonova, I. K., Remesnyk, A. S. (2021). Intelligent methods of robotic platforms control. International Electronic Scientifi c Journal “Science Online”, 11. URL: https://nauka-online.com/publications/technical-sciences/2021/11/16-7/ (Last accessed: 16.01.2023).

Yashchenko, V. O. (2020) Intelligent robotic systems in ensuring the safety of life in emergency situations of peacetime and wartime. Mathematical machines and systems, 1, 3—29. https://doi.org/10.34121/1028-9763-2020-1-3-29

Korikov, A. (2018). Artifi cial intelligence in robot control systems. IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 363, 012013. https://doi.org/10.1088/1757-899X/363/1/012013

Laxmidhar, B., Swagat, K., Prem, K. P., Ravindranathan, N., Samrat, D. (2020). Intelligent Control of Robotic Systems. CRC Press. https://doi.org/10.1201/9780429486784

Havlik, S. (2008). Some Robotic Approaches and Technologies for Humanitarian Demining. In: Humanitarian Demining (Ed. Maki K. Habib). IntechOpen. P. 315—326. https://doi.org/10.5772/5407

LASKA 2.0 robotic platform. TEMERLAND military solutions. URL: https://temerland.com/rishennya/robotizovanaplatforma-laska-2-0/ (Last accessed: 16.01.2023).

Hutsa, O., Yelchaninov, D., Merkulova, T., Kyriy, V., Ihumentseva, N., …, Kutsak, V. (2022). Design of Verbal Models for Forming an Optimal Strategy for Sustainable Development of Service Enterprises in the Conditions of a Crisis. Science and Innovation, 18(3), 58—73. https://doi.org/10.15407/scine18.03.058

Kahneman, D., Slovic, P., Tversky, A. (1982). Judgment under uncertainty: Heuristics and biases. Cambridge: Univ. press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511809477

Borcherding, K., Schmeer, S., Weber, M. (1993). Biases in Multiattribute Weight Elicitation. Contributions to Decision Research. (Ed. J.-P. Caverni, M. Bar-Hillel, F. N. Barron, H. Jungennann). North-Holland: Elsevier.

Von Winterfeldt, D., Fischer, G. W. (1975). Multiattribute utility theory: Models and assessment procedures. Utility, probability and human decision making. Selected Proceedings of an Interdisciplinary Research Conference (3—6 September 1973, Rome), 47—86. https://doi.org/10.1007/978-94-010-1834-0

Hutsa, O. M., Yelchaninov, D. B., Porvan, A. P., Yakubovska S. V. (2017). Decision support systems based on qualitative methods for project management. Bulletin of NTU “KhPI”. Series; System analysis, control and information technology, 3(1225), 82—88. https://doi.org/10.20998/2413-3000.2017.1225.15 [in Ukrainian].

Jan, L. G. Dietz. (2006). Enterprise Ontology: Theory and Methodology. Springer Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/3-540-33149-2

Moshkovich, H., Mechitov, A., Olson, D. (2005). Verbal Decision Analysis. In: Multiple Criteria Decision Analysis: State of the Art Surveys. International Series in Operations Research & Management Science, 78, 609—637. https://doi.org/10.1007/0-387-23081-5_15

Pradeepta, Mishra. (2022). Practical Explainable AI Using Python. Apress Berkeley, CA. https://doi.org/10.1007/978-1-4842-7158-2

Lindgren, M., Bandhold, H. (2003). Scenario Planning: The Link Between Future and Strategy. London; Palgrave Ma cmillan. https://doi.org/10.1057/9780230233584

Shewhart, W. A. (1939). Statistical method from the viewpoint of quality control. Washington; The Graduate School, the Department of Agriculture.

Moody, D. L. (2009). The “Physics” of Notations: Toward a Scientifi c Basis for Constructing Visual Notations in Software Engineering. IEEE Transactions on Software Engineering, 35(6), 756—779. https://doi.org/10.1109/TSE.2009.67

Bertin, J. (2010). Semiology of Graphics. Esri Press.

ISO/IEC 19510:2013 Information technology — Object Management Group Business Process Model and Notation. (2013). URL: https://www.iso.org/standard/62652.html (Last accessed: 16.01.2023).

Singer, R. (2019). An Ontological Analysis of Business Process Modeling and Execution. ArXiv, abs/1905.00499. https://doi.org/10.48550/arXiv.1905.00499