2.1. Структураk-значної площинно-просторової комірки

Теоретичнi та експериментальнi дослiдження, а також ускладнення, що виникають пiд час створення обчислювальних систем новітніх поколінь [90-107], сприяють висуненню концепції адекватності k-значної логiки та структур, завданню створення обчислювальних систем новітніх поколінь з очікуваними властивостями й можливостями щодо підвищеної швидкодії і широких функціональних можливостей. Зокрема, універсальні k-значнi структури просторового типу [16–50, 139] із витокiв володiють граничним паралелiзмом на рiвнi базового елемента i працюють із багаторiвневим сигналом, є унiверсальними в рамках вибраного структурного алфавiту i володiють гнучкiстю переналагоджування без змiни безпосередньо самої структури.

Довiльна структура на системному рiвнi характеризується набором функцiй, що реалiзуються нею та функцiональними вузлами, якi реалiзують цi функцiї, а також iнформацiйним обмiном під час функцiональних перетворень. Відповідно до задач, що вирiшуються, структурно-функцiональна комiрка узагальненого виду на рiвнi системного пiдходу декомпозується (рис. 2.1) на три ієрархiчні рiвнi [140]: функцiональний (аналiтико-синтетичний); тактичний (аналiзаторно-координацiйний); стратегiчний (координацiйний). Крім цього, повна структура k-значної комірки СШІ, за внутрішньою логікою дії, повинна включати зв’язок із наявною і необхідною базою знань, що утворює четвертий рівень ієрархії.

Вiдповiдно на функцiональному рiвнi до складу k-значної площинно-просторової комiрки входять: n-вимiрний комутатор сигналiв; комплекс порогових пристроїв, дешифратори просторових промiжних ознак та формувачi k-значних функцiй.

Рис. 2.1. Концептуальна структурно-функціональна модель k-значної комірки – для рішення задач систем штучного інтелекту

Комутатор сигналiв є керуючим і спрямовуючим пристроєм входів обчислювальних систем новітніх поколінь, що визначає, з яким за типом вхiдним сигналом працює комiрка: зовнiшнiм чи вiд стратегiчного рiвня.

Комплекс порогових пристроїв дозволяє здiйснювати перетворення неперервних чи дискретних за часом та за рiвнем k-значних сигналiв (семантичне опрацювання вхiдного сигналу системи), а також формування простору промiжних ознак (простору суттєво k-значних характеристичних функцiй) як результату семантичного опрацювання. Промiжнi ознаки дешифруються в керуючі сигнали вихiдного комплексу формувача k-значних функцiй, що здiйснює аналiтичнi функцiональнi перетворення. Результат перетворень на функцiональному рiвнi надходить на вихiд комiрки, а також надходить для оцiнювання з точки зору семантичного змiсту на стратегiчний рiвень.

Тактичний рiвень у площинно-просторовiй комiрцi реалiзується з допомогою аналiзаторно-координацiйного процесора, у завдання якого входить керування комутатором вхiдних сигналiв, налагодження порогових пристроїв функцiонального рiвня, налагодження дешифраторiв промiжних ознак із метою вибору виду здiйснюваного функцiонального перетворення та синхронiзацiя роботи функцiонального, тактичного і стратегiчного рiвнiв.

На стратегiчному рiвнi процесор-супервiзор дозволяє системам ШІ здiйснювати остаточний семантичний аналiз із участю оператора, обмiн даними з оператором, входом та виходом комiрки, із базою знань обчислювальних систем новітніх поколінь, а також контролювати в автоматичному та дiалоговому режимах процес вирiшення задач на тактичному рiвнi. Останнє дає можливiсть прослiдкувати покроково процедури реалiзацiї довiльного алгоритму на всiх етапах його виконання i, тим самим, здiйснити селекцiю та нагромадження в базi знань ефективних алгоритмiв із множини iнших, менш ефективних.

Концептуальна структурно-функцiональна модель комiрки базується на концепції симбiозу (нерозривного зв’язку та взаємодії) дво- та k-значних засобiв опрацювання iнформацiї, тому на стратегiчному рiвнi в нiй мiстяться комплекси перетворювачiв форми вiдображення даних – перетворювачi двозначного коду в k-значний (2k) та навпаки (k2). Застосування чи нi цих перетворювачiв у обчислювальних системах новітніх поколінь визначає, на якому функцiональному рiвнi вирiшуються задачi, в якiй логiцi (у якому структурному алфавiтi) та з якою швидкодiєю. Крiм цього, використання таких перетворювачiв, зокрема при k = 10, усуває необхiднiсть роботи оператора з двозначними трансляторами пiд час уведення/виведення даних, у log₂k зменшує число входiв на всiх рiвнях.

Пiдсумовуючи процес логiко-iнтуїтивного емпiричного системного синтезу структурно-функцiональної моделi узагальненої комiрки зауважимо, що така концепцiя є апрiорною i сформована на основi аналiзу широкого спектра власних наукових дослiджень та дослiджень учених, які працюють над створенням обчислювальних систем новітніх поколінь, а також тих, що вивчають природний iнтелект. Із плином часу запропонована автором чотирирівнева ієрархічна модель інтелекту отримала визнання та набула значного поширення і використовується різними дослідниками [9, 10, 54, 55, 63, 103, 104, 107] у галузях цифрової обробки сигналів, інтелектуальних роботів, нейроінтелекту, теології, побудови мовних систем штучного інтелекту, психології інтелекту.