Đang tải... (xem toàn văn)
Thông qua việc biểu diễn luật kết hợp cơ chế suy luận tựa luật cho các nguyên tắc tác chiến của Nghệ thuật Quân sự Việt nam, bài báo xây dựng mô hình tính toán đảm bảo [r]
(1)NGHIÊN CỨU MƠ HÌNH TỰA LUẬT XÂY DỰNG HỆ THỐNG TÍNH TỐN ĐẢM BẢO HẬU CẦN - KỸ THUẬT CHO TÁC CHIẾN
CHIẾN DỊCH - CHIẾN LƯỢC
Nguyễn Long1*, Nguyễn Đức Định2, Hồng Văn Tồn2, Vũ Minh Thơng3
Tóm tắt: Cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ với thành tựu bật nó lĩnh vực kỹ thuật số, công nghệ sinh học vật lý mang lại nhiều thay đổi mặt đời sống xã hội Trong lĩnh vực kỹ thuật số, yếu tố cốt lõi để tạo lên đột phá CMCN 4.0 Trí tuệ nhân tạo (AI), Thế giới vạn vật (IoT) Dữ liệu lớn (Big Data) …Nhờ đặc điểm cốt lõi làm cho lĩnh vực hướng đến tính thơng minh, tự động hóa làm tối giản cơng việc người mang lại hiệu lao động cao Trí tuệ nhân tạo, khoa học nghiên cứu xem làm để máy tính thực công việc mà người cịn làm tốt máy tính [Rich anh Knight (1991)] Trí tuệ nhân tạo làm hệ thống “thông minh” khả suy luận, thực công việc dựa tri thức người mơ hình hóa “đào tạo” cho hệ thống Trong năm gần đây, CNTT tạo nhiều sản phẩm hỗ trợ cho hoạt động người trong lĩnh vực đời sống xã hội, mang lại nhiều hiệu rõ rệt Tuy nhiên, với thành tựu CMCN 4.0, tạo điều kiện đòi hỏi hệ thống CNTT càng phải thơng minh hơn, tinh xảo hơn, việc xây dựng chế khai thác tri thức người áp dụng cho hệ thống CNTT Bài báo này, nghiên cứu lĩnh vực Trí tuệ nhân tạo với phương pháp biểu diễn suy luận sử dụng giải thuật suy luận tựa luật Thông qua việc biểu diễn luật kết hợp chế suy luận tựa luật cho nguyên tắc tác chiến Nghệ thuật Quân Việt nam, báo xây dựng mơ hình tính tốn đảm bảo hậu cần - kỹ thuật cho tác chiến chiến dịch - chiến lược, góp phần làm thơng minh hóa hệ thống phần mềm hỗ trợ công tác người chỉ huy quan hoạt động tác chiến chiến dịch - chiến lược chiến tranh bảo vệ Tổ quốc
Từ khóa:Mơ hình tựa luật, Đảm bảo hậu cần, Đảm bảo kỹ thuật, Tác chiến chiến dịch – chiến lược
1 GIỚI THIỆU
(2)bải tốn tính tốn đảm bảo Hậu cần - Kỹ thuật cho tác chiến chiến dịch - chiến lược Cuối bình luận kết luận
2 PHƯƠNG PHÁP BIỂU DIỄN TRI THỨC TỰA LUẬT SINH
2.1 Khái niệm
Trước hết, tri thức định nghĩa hiểu biết người phạm vi, lĩnh vực đó; xem xét theo mục tiêu hay vấn đề định Tri thức thường phân loại theo dạng sau:
- Tri thức khai báo: cho biết vấn đề thấy nào, tri thức bao gồm phát biểu đơn giản, dạng khẳng định logic sai Tri thức khai báo danh sách khẳng định nhằm mô tả đầy đủ đối tượng hay khái niệm
- Tri thức cấu trúc: mô tả tri thức theo cấu trúc, tri thức mơ tả mơ hình tổng quan hệ thống theo quan điểm chuyên gia, bao gồm khái niệm, khái niệm đối tượng; diễn tả chức mối liên hệ tri thức dựa theo cấu trúc
- Tri thức thủ tục: mô tả cách thức giải vấn đề, tri thức đưa giải pháp để thực cơng việc Các dạng tri thức thủ tục tiêu biểu luật, chiến lược, lịch trình thủ tục
- Tri thức meta: mô tả tri thức tri thức, tri thức giúp lựa chọn tri thức thích hợp số tri thức giải vấn đề Các chuyên gia sử dụng tri thức để điều chỉnh hiệu giải vấn đề cách hướng lập luận miền tri thức có khả cao
Phương pháp biểu diễn tri thức phương pháp mã hóa tri thức sở liệu hệ thống tri thức Đây chủ đề nhiều nhà nghiên cứu thảo luận, đề xuất lĩnh vực trí tuệ nhân tạo (hay trí tuệ tính toán), khoa học nhận thức Trong lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, phương pháp mã hóa cần đáp ứng hệ thống sử dụng tri thức để xử lý, suy luận người Phương pháp tổ chức liệu tri thức lĩnh vực trí tuệ nhân tạo tham chiếu từ khoa học nhận thức, vấn đề lưu trữ xử lý thông tin
2.2 Biểu diễn tri thức tựa luật sinh
(3)Với phát triển mạnh mẽ xu hướng hệ thống thông minh, hội tụ kỹ thuật công nghệ tri thức Các luật sinh trở nên phổ biến áp dụng rộng rãi, phổ biến nhiều hệ thống thơng minh, trí tuệ nhân tạo Thực tế, luật sinh công cụ hiệu để giải vấn đề giới thực, thay cho kiểu phân tích truyền thống Các luật sinh trở thành mệnh đề, định hướng quan trọng cho trình tìm kiếm, giảm thời gian khơng gian tìm kiếm Luật sinh cho phép hệ thống suy luận, định dựa tri thức chuyên gia, dạng biểu diễn hành vi người [2]
Tổng quát, ta biểu diễn dạng luật sau: C1 C2 Cn A
Cấu trúc ngữ nghĩa luật sinh phụ thuộc vào ngữ cảnh tốn khác Ví dụ, logic vị từ: C1, C2, , Cn, A biểu thức logic Nhưng
trong lập trình logic, luật sinh câu lệnh: If (C1 & C2 & & Cn)
Then A Ở đây, & toán tử AND Để biễu diễn tập luật sinh, người ta thường phải rõ hai thành phần [6,7]:
-Tập kiện F(Facts): F = {f1, f2, fn}
-Tập quy tắc R (Rules) áp dụng kiện: f1 ^ f2 ^ ^ fi q; Trong
đó, fi, q thuộc F
2.3 Cơ chế suy luận
Dựa luật sinh, chế suy luận phân chia thành hai loại bản: suy luận tiến suy luận lùi
-Suy luận tiến: trình suy luận xuất phát từ số kiện ban đầu, xác định kiện "sinh" từ kiện
-Sự kiện ban đầu: H, K -R3: H A {A, H K } -R1: A E { A, E, H, K }
-R5: E K B { A, B, E, H, K } -R2: B D { A, B, D, E, H, K }
-R6: D E K C { A, B, C, D, E, H, K }
-Suy luận lùi: trình suy luận ngược xuất phát từ số kiện ban đầu, ta tìm kiếm kiện "sinh" kiện Cơ chế suy luận thường dùng cho hệ thống chuẩn đoán
Ví dụ: Địch tăng cường sử dụng hỏa lực, khả lớn địch chuẩn bị cho đợt tiến công
(4)Một vấn đề đặt tổ chức luật tri thức tối ưu không gian lưu trữ luật giúp cho trình cập nhật, khai thác, sử dụng lưu trữ nhanh chóng, hiệu tiết kiệm khơng gian lưu trữ Thông thường, sử dụng số thuật toán để làm tối ưu, làm liệu tri thức, tránh liệu thừa, liệu vô nghĩa Ví dụ, ta xây dựng thuật tốn rút gọn dựa nguyên tắc: Loại bỏ kiện bên vế phải kiện xuất bên vế trái Nếu sau rút gọn mà vế phải trở thành rỗng luật luật hiển nhiên Ta loại bỏ luật hiển nhiên khỏi tri thức Thuật toán tối ưu hóa tập luật cho cách loại luật có phép nối HOẶC, luật hiển nhiên luật thừa
Ví dụ: tập luật gồm {A B, B C, A C} luật thứ luật thừa suy từ luật cịn lại
3 MƠ HÌNH HỆ THỐNG TỰA LUẬT
Trong phần này, ứng dụng phương pháp biểu diễn, suy luận dựa luật sinh để áp dụng cho toán thực tế lĩnh vực Quân Đây toán Chủ nhiệm Hậu cần - Kỹ thuật tác chiến chiến dịch, người Chủ nhiệm cần nguyên tắc tác chiến, nguyên tắc đảm bảo ngành Hậu cần - Kỹ thuật để tính tốn, xây dựng kế hoạch đảm bảo Hậu cần - Kỹ thuật báo cáo đề đạt Tư lệnh chiến dịch làm sở đảm bảo Hậu cần - Kỹ thuật cho tác chiến, đảm bảo thắng lợi cho chiến dịch
Trong tác chiến chiến dịch - chiến lược nói chung, cơng tác đảm bảo Hậu cần mặt gồm nội dung: đảm bảo vật chất, đảm bảo sinh hoạt, đảm bảo quân y công tác vận tải [3,5] Công tác đảm bảo kỹ thuật bao gồm[4]: đảm bảo trang bị, bảo dưỡng, sửa chữa cứu kéo; Huấn luyện kỹ thuật bổ sung Tổ chức tiếp nhận, sử dụng nguồn động viên kỹ thuật Trong khuôn khổ báo, chúng tơi mơ hình hóa phần cơng tác đảm bảo hậu cần nội dung đảm bảo quân y cho tác chiến chiến dịch tiến công
Từ ngun tắc đảm bảo cơng tác hậu cần, ta phát biểu tốn sau: Giả thiết: Thơng tin quy mơ, cách đánh, trình độ huy, kỹ thuật, chiến thuật cán bộ, chiến sỹ; đối tượng tác chiến, điều kiện địa hình, thời tiết, khí hậu
Mục tiêu: Tính tốn xây dựng kế hoạch đảm bảo quân y
Ví dụ: Tính tốn đảm bảo qn y cho hướng tiến cơng chủ yếu tồn chiến dịch tiến cơng quy mơ vừa?
(5)-A {A1, A2, A3}: Loại hình chiến dịch: phịng ngự, tiến cơng, phản cơng
-B {B1, B2}:Quy mô chiến dịch: vừa, nhỏ
-C {C1, C2}: Vị trí, hướng lực lượng tác chiến: chủ yếu, thứ yếu;
-T {t1, t2, t3, … , tn}: Tỷ lệ thương vong
-P {p1, p2, p3, …, p4}: Tỷ lệ bệnh binh
Tri thức gồm hai thành phần (F, R), tức khái niệm (phát biểu) luật dẫn Trong toán đảm bảo quân y, phần tri thức theo luật dẫn (Facts, Rules) gồm:
Facts = {A, B, C, T, P } Rules =
{ r1: {A1, B1, C1} { t1, b1}
r2: {A1, B1, C2} {t2, b2}
… }
Tổ chức tri thức lưu nhớ phụ với bảng : FACTS RULES Cấu trúc bảng mô tả sau:
FACTS
Tên trường Kiểu trường Mô tả
Tên Text Tên đối tượng
Mô tả Text Mô tả đối tượng
Ghi Text Ghi cần thiết
Hình 1. Cấu trúc bảng FACTS
RULES
Tên trường Kiểu trường Mô tả
Tên Text Tên luật
Công thức Text Mô tả công thức
Ghi Text Ghi cần thiết
Hình 2. Cấu trúc bảng RULES
Sau lưu luật dẫn dạng luật trên, ta tổ chức cấu trúc liệu nhớ phù hợp để đọc luật vào Mỗi luật lưu dạng mảng sau
A B C T P
Trong đó:
(6)hiện luật vào dòng bảng Mỗi luật đưa vào phân tích sau: Mỗi kiện mệnh đề IF đánh dấu 0, mệnh đề THEN
Ví dụ: {A, B} {T} biểu diễn {0, 0, -1, 1, -1}
Hay cụ thể ta biểu diễn suy luận: Nếu ta biết loại hình chiến dịch, quy mơ ta ước lượng số lượng thương vong cho chiến dịch Khi đó, dễ dàng ta suy luận để tính tốn dựa vào nguyên tắc đảm bảo hậu cần cho chiến dịch:
(7)Trường hợp này, giá trị t1 cặp giá trị {(1,1.2); (2, 2.5); (10, 12)}
Bảng 1. Bảng mô tả biểu diễn nguyên tắc Nghệ thuật Quân trong đảm bảo hậu cần - kỹ thuật.
Danh mục
Mô tả nguyên tắc Luật
rn
Biểu diễn giá trị tn
Tỷ lệ
thương vong
Chiến dịch tiến công quy mô vừa: tỷ lệ thương binh dự kiến từ đến 1,2% quân số chiến dịch ngày đêm Ngày cao có thể 2,5 đến 3% quân số tham gia chiến dịch Thương binh tồn chiến dịch từ 10 đến 12% quân số
r1 (A2, B1, C1)
{(1,1.2); (2, 2.5); (10, 12)}
Chiến dịch tiến công quy mô nhỏ: tỷ lệ thương binh dự kiến từ 0.4 đến 0,6% quân số chiến dịch ngày đêm Ngày cao có thể đến 3% quân số tham gia chiến dịch Thương binh toàn chiến dịch từ đến 10% quân số Tỷ lệ thương binh hóa học 15 đến 20%.
r2 (A2, B2, C1)
{(0.4,0.6); (2,3); (8, 10); (15, 20)}
Khả năng đảm bảo kho kỹ thuật
Đối với chiến dịch quy mô vừa, lực lượng kho kỹ thuật có khả bảo quản, cấp phát vũ khí trang bị kỹ thuật, đạn dược, vật tư kỹ thuật từ 2.500 đến 4.500 hơn
r3(A2,B1) {(1500,
2000)}
Đối với chiến dịch quy mơ nhỏ, lực lượng kho kỹ thuật có khả bảo quản, cấp phát vũ khí trang bị, đạn dược, vật tư kỹ thuật từ 1.500 đến 2.000 tấn
r3(A2,B2) {(2500,
4500)}
Khả năng huy động của địa phương
Đối với chiến dịch quy mô vừa, tỉnh có thể huy động từ đến đội phẫu thuật cứu chữa từ 25 đến 30 xe vận tải đến tấn, khoảng 800 đến 1000 dân công xe thô sơ
r4(A2,B1) {(2,3);(25,30); (800,1000)}
Đối với chiến dịch quy mơ nhỏ, tỉnh có thể huy động từ đến đội phẫu thuật cứu chữa bản, đến 10 xe vận tải, 300 đến 500 dân công phương tiện vận tải thô sơ.
r4(A2,B2) { (1,2);(5,10);