Медицина

Платформа IACPaaS предоставляет широкие возможности для разработки систем, основанных на знаниях в области медицины. Одним из примеров такой системы является "Система поддержки принятия решений по диагностике, лечению и прогнозу для широкого спектра заболеваний":

В современном мире существуют и постоянно разрабатываются различные классы медицинских интеллектуальных систем (ИС), такие как: экспертные системы для диагностики заболеваний (одного или группы) и назначения лечения, виртуальные медицинские симуляторы-тренажеры для отработки, прежде всего, моторно-рефлекторных навыков обучающихся. Однако, такие системы существуют разрознено, базы данных и знаний, как правило, недоступны экспертам предметной области для просмотра и модификации, что значительно снижает доверие к ним и делает невозможным своевременное внесение изменений (дополнение знаний в связи изменением предметной области, исправление ошибок и неточностей).

Программная система для создания медицинских интеллектуальных систем для практической и образовательной медицины представляет собой интегрированную среду, обеспечивающую поддержку создания следующих типов интеллектуальных систем: диагностика и дифференциальная диагностика заболеваний, назначение лечения, его прогноз и мониторинг, а также компьютерные тренажеры для диагностики и назначения лечения.

Система управления базами знаний основана на проблемно-ориентированной модели представления знаний и данных, учитывающей специфику данной предметной области (медицины). Она содержит набор онтологий для формирования баз знаний и баз данных. Каждая онтология представляет собой систему понятий, понятную экспертам в области медицины, в терминах которой они могут формировать базы знаний и базы данных без посредников в лице инженеров знаний и системных аналитиков. Онтологии имеют графовое представление с циклами и петлями.

Особенностью системы является общий набор онтологий и, соответственно, формируемых по ним базам знаний и данных, которые повторно будут использоваться в медицинских интеллектуальных системах различных типов. Все онтологии не зависят от раздела медицины.

Математика

Ведется разработка программной оболочки для систем верификации интуитивных математических доказательств, которая позволяет создавать прикладные системы поддержки построения (верификации) доказательств (СППД), в основу которых положено ядро формальной системы, приближенной к математической практике конструирования интуитивных математических доказательств, и предоставляет средства расширения этой системы.

Для обеспечения возможности приближения формальной логической системы к математической практике она должна быть расширяемой, прежде всего пользователями основанных на ней СППД – членами математического сообщества.

Расширяемыми и изменяемыми являются следующие компоненты формальной системы: язык представления математических знаний, на котором описываются аксиомы, теоремы, леммы, определения и т.п., и множество формализованных способов рассуждений, доступных математику при построении доказательств теорем. Для этого способы рассуждения представлены явно, а язык представления формализованных способов рассуждений также является расширяемым.

Для обеспечения расширяемости формальных систем при их разработке использован подход, основанный на контекстно-зависимых грамматиках и онтологиях. Расширяемость достигается за счет того, что контекстно-зависимые грамматики абстрактного и конкретного синтаксиса языков представления математических знаний и формализованных способов рассуждений имеют в СППД явное декларативное представление, специфицированное в соответствии с метамоделью (состоящей из языка описания порождающих графовых грамматик, языка описания контекстных условий и языка описания порождающих текстовых грамматик). Благодаря этому, во-первых, способы рассуждения (исчисление) имеют в СППД явное декларативное представление, и, следовательно, пользователи могут изменять их множество, а также сами способы рассуждений; во-вторых, пользователи имеют возможность включать в грамматику языка представления математических знаний новые правила либо модифицировать существующие. Это же относится и к контекстным условиям.

На рисунке представлена концептуальная схема программной оболочки для систем верификации интуитивных математических доказательств, демонстрирующая ее информационные и программные компоненты, а также связи между ними. Формальная система на схеме представлена тремя компонентами: моделью онтологии баз математических знаний и способов рассуждений, включающей спецификации перечисленных языков, моделью онтологии доказательств, а также базой формализованных способов рассуждений, используемых в доказательствах. Для формирования и модификации каждого из этих компонентов предназначен свой редактор, процесс редактирования в котором управляется соответствующей метаинформацией.