Aleksey Averkin: Es va desenvolupar el primer controlador difús optoelectrònic del món

Es va desenvolupar el primer controlador difús optoelectrònic del món

Averkin Aleksey Nikolaevich és l’Investigador Líder al Centre de Computació anomenat AA Dorodnitsyn del Centre de Recerca Federal de “Informàtica i Gestió” de RAS sota la guia de l’acadèmic IA Sokolov, professor associat, candidat de física i matemàtiques, cap del centre d’intel•ligència artificial de la Universitat de Dubna. Investigador líder en el Laboratori d’Intel•ligència Artificial, Neurotecnología i Anàlisi de Negocis de la Universitat d’Economia de Rússia, en honor a GV Plekhanov. Des de 1992 és membre del Consell de l’Associació Russa d’Intel•ligència Artificial i de 1996 a 2006 va ser president de l’Associació Russa de Sistemes Fuzzy i vicepresident de l’Associació Russa de Sistemes Fuzzy i Soft Computing (des de 2006). A partir de 1993 és membre de l’Acadèmia Internacional d’Informatització del Departament d’Intel•ligència Artificial. Va participar en l’organització de més de 50 conferències russes i 20 estrangeres com a membre del comitè del programa.

En 1971, AN Averkin es va graduar en la Facultat de Mecànica i Matemàtiques de la Universitat Estatal de Moscou creada en honor a MV Lomonosov, en 1983 en la Facultat d’Educació Contínua de Professionals Certificats de la Universitat Lingüística de Moscou. En 1985 va defensar la seva tesi doctoral sobre el tema “Relació difusa de modelatge en sistemes d’intel·ligència artificial”, graduant-se en l’escola de postgrau del CC RAS sota la guia del professor DA Pospelov.

AN Averkin va participar en el desenvolupament dels principis bàsics de la nova tendència integrada de mesuraments suaus, combinant qüestions generals de teoria i aplicacions pràctiques de la informàtica suau i els mesuraments intel·ligents en condicions d’incertesa significativa sobre els complexos sistemes tecnògens i naturals. Va ser un dels fundadors i el vicepresident permanent del comitè del programa de la conferència “Soft Computing and Measurements”, celebrada anualment en 1998 a Sant Petersburg en l’Institut Electrotècnic Leningrad.

Durant 30 anys, va impartir cursos i seminaris sobre intel·ligència artificial, sistemes d’informació intel·ligents, presa de decisions, gestió del coneixement, anàlisi de negocis, mineria de dades, economia cognitiva, xarxes neuronals, conjunts difusos, informàtica suau i gestió de projectes en la Universitat Estatal de Moscou, MEPhI, MPEI, MAI, REA, MSIRTEA i la Universitat de Dubna. Va ser assessor de cinc doctorats. Va dirigir una tesi doctoral sobre intel·ligència artificial i teoria de la decisió i més de 60 treballs de mestratge, graduació i llicenciatura.

De 2006 a 2010, va ser president de la Comissió d’Examen de l’Estat en la Universitat Estatal de Belgorod, va donar conferències en escoles russes i internacionals sobre intel·ligència artificial. De 1986 a 2020, va dirigir i va participar en dotzenes de projectes de recerca i desenvolupament encarregats per la Secció de Problemes Aplicats de la RAS, el Ministeri d’Indústria i Energia de Rússia i el Ministeri de Defensa; en projectes russos amb subvencions del RFBR i el Ministeri d’Educació i Ciència, així com en projectes internacionals tals com ESPRIT, ERUDIT, EUNITE i ISTC.

Expliqui’ns sobre el seu treball en el Centre de Computació del RAS i el FRC IM del RAS. Quines són les principals àrees de recerca del seu equip científic?

Actualment, el treball del departament de sistemes intel·ligents està associat amb el reconeixement de patrons i els mètodes de processament d’imatges; la mineria de dades i els pronòstics; les tecnologies intel·lectuals i la recerca cognitiva, l’anàlisi multicriteri i la presa de decisions en condicions d’incertesa i de risc. Actualment, el Departament de Sistemes Intel·ligents està involucrat en el desenvolupament i la implementació de l’Estratègia Nacional per a la Intel·ligència Artificial.

Però m’agradaria parlar una mica sobre la història del desenvolupament dels subjectes d’intel·ligència artificial en el CC RAS.

Un període més llarg de treball va estar associar amb el sector de fonaments matemàtics d’intel·ligència artificial que vaig dirigir, que es va formar en 1988 com a part del departament de problemes d’intel·ligència artificial sota el lideratge de DA Pospelov. Durant 20 anys, el sector ha estat bregant amb els problemes teòrics de la construcció de sistemes basats en el coneixement i en el seu suport en el maquinari i el programari. Actualment, com a resultat de l’entrada del CC de RAS en el FRC IM de RAS, aquesta línia d’investigació s’ha convertit en part del tema del Departament de Sistemes Intel·ligents, que ha estat treballant sota la guia de l’acadèmic KV Rudakov durant molt de temps, i actualment sota la direcció del seu alumne, Yu. V. Chekhovich, candidat de Ciències Físiques i Matemàtiques.

Les següents tendències en la construcció de sistemes intel·ligents es van reflectir en el treball del sector:

  • Rebuig d’esquemes de raonament rígids basats en un procediment deductiu (en els anys 80, AI va estudiar àrees de domini de modelatge de sistemes formals tancats, les lleis dels quals són conegudes a priori, però a principis dels anys 90 l’atenció dels investigadors va canviar a l’estudi de sistemes quasi-axiomàtics en els quals els axiomes són parcialment reemplaçables).
  • Utilització les idees semiòtiques aplicades per construir bases de coneixement semàntic.
  • Models mundials basats en la lògica d’acció i altres lògiques pseudo físiques utilitzades en robòtica.
  • Desenvolupament integrat i ús de la matemàtica difusa juntament amb xarxes neuronals i algoritmes genètics.

Els principals desenvolupaments científics del grup estan associats amb la creació de models de control neurogènic-difusos i la seva metodologia d’aplicació en sistemes intel·ligents. S’han obtingut nous resultats en models de simulació, models de raonament difús, en sistemes d’intel·ligència artificial distribuïts, en el camp de sistemes immunes artificials amb detectors difusos, en models de control d’objectes biològics neuro-difusos, en sistemes híbrids intel·ligents de suport de decisions, en criteris múltiples dels sistemes de classificació, en mètodes d’ordenació de valors d’interval en problemes d’optimització en gràfics ponderats orientats.

Aquests mètodes s’han utilitzat pràcticament en els sistemes de pronòstic de suport a la decisió per a la gestió de programes orientats a objectius estatals, la simulació de la situació geopolítica, l’anàlisi, el monitoratge de la seguretat ambiental, la gestió complexa de sistemes tecnogènics (el complex d’informació ecoanalítica), el tractament de malalties oncològiques i el modelatge de sistemes de control de moviment humà en el procés de capacitació, amb la intel·lectualització de xarxes sense fils de sensors utilitzant controladors difusos incorporats en el producte comercial SensiLink.

Es va desenvolupar un programari d’inferència difusa en el camp del maquinari, que permet canviar la lògica d’inferència en el procés de control. El primer prototip de controlador difús optoelectrònic del món va ser desenvolupat per al seu suport de maquinari, per a això es va obtenir una patent. El controlador difús, que va donar la volta a la teoria de control clàssica, es va desenvolupar sobre la base de la teoria dels conjunts difusos, el pare fundador dels quals va ser el destacat científic estatunidenc Lotfi Zadeh de la Universitat de Califòrnia en Berkeley. Lotfi era un gran amic dels acadèmics NN Moisev i GS Pospelov i dels seus empleats que treballaven en el camp de les matemàtiques difuses, la intel·ligència artificial i la presa de decisions.

Quins resultats del seu sector i del seu grup científic destacaria?

M’agradaria parlar sobre els empleats del departament de sistemes intel·ligents aplicats, liderat per DA Pospelov, que es va incloure al nostre sector amb el candidat en Ciències Físiques i Matemàtiques NM Nagorny un dels científics russos més brillants de l’escola AA Markov. En una etapa primerenca de formació en informàtica, va participar en el desenvolupament de problemes teòric-algorítmics i matemàtic-lògics, cosa que amb el temps es va convertir en una font seriosa d’idees per a aquesta ciència. Les branques teòriques de NM Nagorny es van unir a la recerca de la teoria d’algoritmes durant la creació de Markov de la seva monografia clàssica “Teoria dels algoritmes” (1954). Va ser llavors quan va aparèixer el teorema de Nagorny, que més tard es va incloure en molts treballs nacionals i estrangers sobre la teoria dels algoritmes.

En el camp de la lògica matemàtica, NM Nagorny treballa en la modificació del concepte de judici lògic i aritmètic realitzable introduït per Kleene, que juga un paper important en la semàntica constructiva. Una solució de Nagorny destaca amb èxit per la seva simplicitat entre un nombre significatiu de solucions disponibles per a aquest problema, que es remunta a D. Hilbert. També va especificar el famós teorema de Markov sobre el reconeixement de les propietats invariants no trivials (anomenades Markov) de semigrups definits finitament.

NM Nagorny va participar en el desenvolupament del sistema de comando de la primera computadora soviètica BESM-2. Durant la continuació d’aquest treball, va desenvolupar juntament amb Markov, en els anys 60, el llenguatge precís per descriure el funcionament de les computadores. NM Nagorny es va fer famós per la seva traducció de l’alemany de la coneguda monografia en dos volums “Fonaments de les matemàtiques” de D. Hilbert i P. Bernays. Aquesta continua sent l’única traducció d’aquest llibre a un altre idioma. El triple intent de Springer de traduir aquest llibre a l’anglès no va tenir èxit.

Els gràfics informàtics cognitius són el futur de les interfícies home-màquina i dels sistemes semiòtics en general. Va néixer també aquesta tendència per primera vegada en el món en el seu departament de sistema intel·ligent aplicat?

Sí, el Doctor en Ciències Físiques i Matemàtiques AA Zenkin ha treballat en el nostre departament des de 1996. A mitjans dels anys 90, va crear un nou tema en el camp de la intel·ligència artificial: els gràfics computacionals cognitius (CCG), l’essència dels quals és desenvolupar una interfície home-màquina basada en la visualització CCG d’objectes matemàtics abstractes. Basat en aquest enfocament, es va desenvolupar un sistema de diàleg per als estudis de CCG de problemes teòrics de números additius, amb l’ajuda dels quals es van obtenir resultats científics importants en el camp de la teoria clàssica dels números.

Quin paper van exercir els seus mestres, Germogen Sergeyevich Pospelov i Dmitry Alexandrovich Pospelov, en la història del Departament de Sistemes Intel·ligents?

El Laboratori de Teoria i Disseny de Grans Sistemes, amb el qual es conjumina la història del Departament de Sistemes Aplicats Intel·ligents, es va formar en la tardor de 1969 per iniciativa del subdirector del Centre de Computació NN Moiseev, llavors membre corresponent de l’URSS COM. El cap del laboratori era Germogen Sergeyevich Pospelov, llavors membre corresponent de l’URSS AS.

S, Pospelov va recórrer un camí característic per als científics de la seva generació. Primer, va ser aprenent de manyà; més tard, estudiant en el departament nocturn del Col·legi Electrotècnic, després, estudiant en el Departament d’Automoció i Equip d’Aviació del MPEI. Acabada la guerra, GS Pospelov va ser cridat al departament de personal de la Força Aèria i, en lloc de la tan esperada desmobilització, se li va ordenar anar a un nou lloc de servei, en l’ENLLETGEIX que porta el nom de Zhukovsky, on també va tornar a realitzar tots els passos de l’escala de promoció per arribar al càrrec d’enginyer superior en el laboratori, passant per tots els llocs d’aprenentatge fins arribar al de cap de la Facultat d’Enginyeria Elèctrica.

GS Pospelov va treballar en l’ENLLETGEIX que porta el nom de Zhukovsky fins a 1964, quan ell, que ja era un general major, va ser nomenat vicepresident de la secció de problemes aplicats sota el Presidium AS de l’URSS. En aquell temps, va defensar les seves tesis doctorals de candidat (1949) i metge (1956), i més tard, en 1966, va ser triat membre corresponent de l’URSS AS en el Departament de Mecànica i Processos de Control, en 1984 es va convertir en acadèmic de l’AS.

Des de principis de la dècada de 1970, GS Pospelov ha mantingut un interès en la intel·ligència artificial i el desenvolupament de sistemes intel·ligents aplicats.

Basat en l’indicatiu de GS Pospelov, en 1986, sota el Presidium de l’AS de l’URSS, es va crear un Consell Científic sobre el problema de la “Intel·ligència Artificial” (GS Pospelov es va convertir en el president del consell, DA Pospelov i EV Popov es van convertir en els seus diputats). Germogen Sergeevich va ser l’organitzador de cooperació científica d’especialistes en IA de països socialistes en el marc dels grups de treball internacionals WG-18 “Representació del coneixement en sistemes humans-màquines i robòtics” i WG-22 “Maquinari i programari de sistemes d’intel·ligència artificial”, que va dirigir. A principis de la dècada dels vuitanta, es va crear el Laboratori Bàsic Internacional de IA a Bratislava, on durant gairebé deu anys s’han dut a terme projectes conjunts que reuneixen científics i especialistes de països que participen en el Consell d’Assistència Econòmica Mútua.

Les seves activitats en gran manera van determinar la creació en 1989 de l’Associació Soviètica d’Intel·ligència Artificial de la qual Germogen Sergeyevich va ser elegit per unanimitat el primer president. Diversos membres del laboratori van ser triats per al Consell Científic de l’associació, i DA Pospelov es va convertir en el president del Consell. Més tard, aquest darrer va reemplaçar a GS Pospelov com a president de l’associació, un títol que va mantenir durant molts anys.

Cal assenyalar que la recerca clau del laboratori sobre el tema de la intel·ligència artificial es va desenvolupar en el sector que el Doctor en Ciències Tècniques, professor Dmitry Alexandrovich Pospelov, va dirigir durant molts anys.

L’eina d’estructures multinivell desenvolupada per DA Pospelov, va permetre plantejar problemes associats amb l’organització de la computació paral·lela en complexos i en xarxes de computadores.

Sobre la base d’aquest aparell entre els anys 60 i 70, es van resoldre problemes com ara la distribució síncrona i asíncrona de programari en el maquinari del sistema, la segmentació òptima dels programes i els problemes d’optimització associats amb la distribució dels intercanvis d’informació. Actualment, el desenvolupament de mètodes d’aquest grup ha portat a la creació de nous conceptes per a bases de coneixement especials i processadors d’inferència lògica, utilitzant xarxes semàntiques o marcs com a model per a la representació del coneixement.

DA Pospelov va establir les bases d’un nou camp científic relacionat amb l’enginyeria del coneixement, simulant el raonament d’experts especialistes que prenen decisions en diverses àrees temàtiques. Va crear la teoria dels quantificadors difusos, que va permetre a molts especialistes construir models de raonament humans que tenen en compte uns certs no factors inherents al pensament dels especialistes, la qual cosa ens va permetre acostar els models de raonament clàssics estudiats en lògica tradicional als models de raonament utilitzats per experts.

Dmitry Alexandrovich Pospelov és un destacat científic, fundador de la intel·ligència artificial al nostre país, professor, doctor en ciències tècniques, membre de ple dret de l’Acadèmia Russa de Ciències Naturals.

Com a líder reconegut en aquest camp, DA Pospelov es va convertir en el cap de dos grans projectes internacionals per a la creació de nous prototips de computadores. El projecte soviètic-hongarès LIVS (informació lògica i sistemes de computació) i el projecte PAMIR (paral·lel a aquest, Arquitectura Microelectrònica intel·ligent Solver), que va desenvolupar en la dècada de 1980 juntament amb científics de Txecoslovàquia, Bulgària i Polònia.

Entre els assoliments científics de DA Pospelov, es pot assenyalar el maneig situacional i la simulació semiòtica (semiòtica aplicada). A l’URSS es van construir sistemes efectius de control de despatxs operatius per a instal·lacions tan complexes com un port de càrrega, una planta d’energia nuclear, un sistema de canonades, etc., utilitzant aquests mètodes. Els resultats d’aquests estudis, obtinguts en les dècades de 1960 i 1970, estaven una dècada i mitja per davant dels seus homòlegs occidentals. Després, aquests estudis es van reviure a fins de la dècada de 1980 en treballs sobre intel·ligència artificial, i des de 1995, s’han generalitzat en el marc de les conferències rus-estatunidenques sobre semiòtica aplicada.

La naturalesa creativa de Dmitry Alexandrovich Pospelov estava lluny de limitar-se només a activitats científiques i d’ensenyament. També s’ha dedicat a escriure poemes i prosa, a la història i a la arqueologia, a la numismàtica i a la  pintura. Aquesta que presentem no és la llista completa dels seus passatemps. La filosofia del cosmisme rus adaptada per ell es va reflectir en la seva recerca literària. En 2007, Dmitry Alexandrovich va publicar “Amaravella. El llibre de la pintura mística de Peter Fateev”, en la dedicatòria del qual va escriure: “… aquestes pintures són per a aquells que tenen un esperit creatiu, que estan atapeïts en aquest vell món pesat, que tenen picor a les espatlles per les ales que comencen a brollar. ”

Entrevista: Ivan Stepanyan

Read more: Ciència i enginyeria modernes amb Ivan Stepanyan ...