[論文レビュー] Principles of modal and vector theory of formal intelligence systems

Yuri Parzhin|arXiv (Cornell University)|Feb 6, 2013

Cognitive Science and Mapping参考文献 5被引用数 3

ひとこと要約

本稿は、ヒューリスティック問題をモジュラーで表現多様なアーキテクチャによって解く知能システム（FIS）を構築するための形式的枠組み—モーダル論理およびベクトル理論—を提示する。解像アルゴリズムを提案し、神経系に類似したゾーン検出器とプロセッサを定義し、形式的システムにおける構造的データ処理と知能的推論を可能にする基盤的定理を証明する。

ABSTRACT

The paper considers the class of information systems capable of solving heuristic problems on basis of formal theory that was termed modal and vector theory of formal intelligent systems (FIS). The paper justifies the construction of FIS resolution algorithm, defines the main features of these systems and proves theorems that underlie the theory. The principle of representation diversity of FIS construction is formulated. The paper deals with the main principles of constructing and functioning formal intelligent system (FIS) on basis of FIS modal and vector theory. The following phenomena are considered: modular architecture of FIS presentation sub-system, algorithms of data processing at every step of the stage of creating presentations. Besides the paper suggests the structure of neural elements, i.e. zone detectors and processors that are the basis for FIS construction.

研究の動機と目的

• ヒューリスティック問題を解くことのできる知能的システムの形式的理論的基盤を確立すること。
• 形式的知能システム（FIS）の構築における表現多様性の原則を定義すること。
• 段階的データ処理アルゴリズムを備えたFISプレゼンテーションサブシステムのモジュラー・アーキテクチャを設計すること。
• FIS機能の基盤をなす神経的要素構造—ゾーン検出器とプロセッサ—を提案すること。
• FIS解像および運用の理論的基盤を支持する定理を証明すること。

提案手法

• 本稿は、形式的知能システム（FIS）のためのモーダル論理およびベクトル論理に基づく解像アルゴリズムを形式化する。
• 構造的データ表現と処理を可能にするFISプレゼンテーションサブシステムのためのモジュラー・アーキテクチャを導入する。
• システムは、局所的情報処理を目的とした、特殊化された神経系に類似した要素—ゾーン検出器とプロセッサ—を採用する。
• 理論は形式論理に基づき、FISフレームワークの整合性と機能性を保証する定理が証明される。
• 表現多様性は、同一システム内での問題解決の複数の視点を可能にする、根幹的原則として形式化される。
• アプローチは、可能な状態に関する推論のためのモーダル論理と、情報符号化および変換のためのベクトル構造を統合する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どのようにして、統一的理論的枠組みを用いてヒューリスティック問題を解く形式的知能システムを構築できるか？
• RQ2 形式的知能システム内での表現多様性を支配する原則は何か？
• RQ3 モジュラー・アーキテクチャと特殊化された神経的要素（ゾーン検出器とプロセッサ）は、FISにおける効果的なデータ処理をどのように可能にするか？
• RQ4 FIS解像アルゴリズムの正しさと機能性を支える形式的定理は何か？
• RQ5 モーダル論理とベクトル構造は、どのようにして形式的システムにおける知能的推論を支援するか？

主な発見

• 本稿は、モーダル論理およびベクトル論理の制約内に作用する形式的解像アルゴリズムをFISに確立する。
• 表現多様性の原則が形式的に定義され、同一システム内に複数の整合的視点での問題解決を可能にする。
• FISプレゼンテーションサブシステムのモジュラー・アーキテクチャが、定義されたアルゴリズムによる段階的データ処理を支援することが示された。
• ゾーン検出器とプロセッサからなる神経的要素構造が、FIS構築の基盤的構成要素として提案された。
• FISフレームワークのコアメカニズムの正当性を保証する理論的証明が提供され、論理的整合性と機能的完全性が確保された。
• モーダル論理とベクトル構造の統合により、人工知能システムにおけるヒューリスティック問題解決の形式的でスケーラブルなアプローチが可能になった。