Ekspertni sistemi u fizici: metodologija i realizacija

Abstract

Predmet istraživanja ove disertacije je mogućnost primene ekspertnih sistema u procesu analize diskretnih spektara iz različitih oblasti fizike, kao i analiza metodološke zasnovanosti ekspertnih sistema. Ciljevi postavljen pred autora ove doktorske disertacije su bili da: 1. Utvrdi metodološku zasnovanost ekspertnih sistema kroz analizu mogućnosti prevođenja silogističke forme mišljenja u formu pravila, jednog od najčešće korišćenih gradivnih elementa ekspertnih sistema. 2. Razvije neke uopštene procedure u procesu analize spektara. 3. Razvije ekspertni sistem za analizu prirodnih radio-nuklida. Da bi ciljvi bili ostvareni unapređene su i primenjene postojeće, i razvijene nove rutine. Za razvoj ekspertnog sistema korišćen je ESBT I2+, kao i neki proceduralni programi. Rad je organizovan na sledeći način: Prvo poglavlje je Uvod koji sadrži opšta zapažanja o ekspertnim sistemima. Drugo poglavlje uvodi i definiše pojmove kao što su veštačka inteligencija, znanje, sistemi zasnovani na znanju. Treći deo „Ekspertni sistemi“ daje detaljni opis ekspertnih sistema. Posebna pažnja je posvećena produkcionim pravilima. Takođe je dat prikaz korišćenog alata, kao i drugih koji se mogu koristiti. U četvrtom poglavlju su prdstavljeni rezultati rada kandidata. Metodologija i realizacija ekspertnih sistema je opisana. Razmatrana je Aristotelova logika, kao i silogizmi koji prdstavljaju najznačajnije dostignuće Aristotelove logike. Peti deo sadrži opis radioaktivnog raspada. Bez mnogo detalja prikazani su različiti mehanizmi raspada: α, β, γ i fisija. Pojmovi izotop, radionuklidi i radioaktivni nizovi su definisani. Ukazano je na problem veštačke radioaktivnosti. Šesto poglavlje takođe predstavlja originalni istraživački rad kandidata. Sadrži detaljan opis razvijenog ekspertnog sistema. Prednosti primene ekspertnih sistema u procesu analize diskretnih spektara prirodnih radio-nuklida su date.

The subject of research of this doctoral dissertation is possibility of expert system’s application in a process of discrete spectra analysis in different area of physics, as well as the analysis of expert system’s methodology. The goals that were set to the author of this dissertation were to: 1. Determine the methodological foundation of the expert systems through analysis of a possibility of transformation of the syllogistic form in the form of rules which are the most used element for the building of the expert systems. 2. Develop some general procedures in the process of spectra analysis. 3. Develop the expert system for analysis of spectra of natural radionuclides. To achieve these goals, we improved and applied the existing, and developed some new routines. For making expert system ESBT I2+ was used, as well as some procedural languages. The text is organized as follows: The first chapter is Introduction which contains general remarks about expert systems. The second chapter introduced and defined terms such as artificial intelligence, knowledge based system, knowledge. The third chapter “Expert systems” gives detailed description of expert systems. Special attention is dedicated to production rules. Also the used ESBT is presented, as well as some other tools which can be used. In the fourth chapter the results of the candidate’s work are presented. The methodology and realization of expert systems are described. Aristotle logic is considered, as well as syllogism as the most important achievement of Aristotle’s logic. The fifth chapter contains description of the radioactive decay. Without much detail it shows different decay’s mechanisms: α, β, γ and fission. The terms isotope, radionuclides and radioactive decays are introduced. The problem of artificial radioactivity is discussed. The sixth chapter also presents the original research work. It contains detailed description of developed expert system. The advantages of expert system’s application in the process of considered spectra analysis are described.