Závěrečná zpráva grantu 300/2002/A-INF/MFF

Název projektu:Volba strategie při změnách vývoje
Hlavní řešitel:RNDr. Iveta Mrázová, CSc.
Spoluřešitelé: Martin Plátek, CSc.; RNDr. František Mráz, CSc.; RNDr. Martin Beran, Ph.D.; Mgr. Jana Tesková; Mgr. Daniel Průša; Bc. Petr Hoffmann
Období řešení:2002-2003
Celková dotace:241 tis. Kč

Souhrn výsledků

Těžiště našeho výzkumu spočívalo především v následujících dvou oblastech - v návrhu, analýze vlastností a aplikaci modulárních, hierarchických a hybridních architektur umělých neuronových sítí a ve formálním studiu rozpoznávání a redukční analýzy jazyků pomocí restartovacích automatů (RA). Modulární architektury využívající vrstevnatou neuronovou síť (tzv. GREN-síť) namísto neznámé cílové funkce lze aplikovat mj. i při identifikaci významných vstupních vzorů (předznamenávajících nějakou změnu ve vývoji sledovaného systému) a specifikaci jejich charakteristických vlastností. V jistém smyslu totiž GREN-sítě představují „experta pro danou problematiku“, který dokáže posoudit správnost výstupů jiné sítě a případně „dohledat“ výstupy lepší. Analogicky je možné „dohledávat“ i „podobné“ vstupní vzory, které by lépe odpovídaly zadanému výstupu. Vzhledem k předpokládaným nepřesnostem a chybám ve zpracovávaných datech jsme pro předběžnou analýzu vstupních dat zvolili (fuzzy-) klastrovací techniky. První slibné výsledky v tomto směru se podařilo získat ve spolupráci s prof. C. H. Daglim z  „University of Missouri“ v USA při počítačové analýze dat ze Světové banky. Účelem této analýzy bylo detekovat skupiny vzájemně si podobných ekonomik a identifikovat charakteristické vlastnosti nalezených skupin států.

V oblasti restartovacích automatů jsme se soustředili na studium hierarchií tříd jazyků, mimo jiné i mezi deterministickými bezkontextovými a nedeterministickými jazyky. Studované hierarchie jsou založené na dvou typech rozvolnění pojmu monotonie: slabé monotonie a k-monotonie. Tyto třídy jazyků, resp. restartovacích automatů jsou nesmírně zajímavé z teoretického i praktického hlediska. Umožňují porovnávat třídy jazyků definované pomocí speciálních přepisovacích systémů (často neporovnatelných s Chomského gramatikami), třídy jazyků založené na různých variantách restartovacích automatů a Chomského třídy jazyků. V praxi by mezi těmito třídami mohly být i třídy použitelné při modelování analýzy přirozeného jazyka – redukční analýzy jazyků s volným slovosledem (např. češtiny), ale i při návrhu metod pro vyhledávání syntaktických chyb.

Některé z výsledků dosažených v tomto projektu byly prezentovány i v rámci zvané přednášky I. Mrázové na konferenci ANNIE´2003 v St. Louis, USA. Celkem byly výsledky projektu publikovány v 27 příspěvcích. To zahrnuje článek v mezinárodním recenzovaném časopisu a 2 kapitoly ve sborníku (1 domácí a 1 zahraniční) a 5 technických zpráv. 18 odborných příspěvků bylo otištěno v recenzovaných sbornících domácích (4) i zahraničních (14) konferencí. Podařilo se nám tedy dosáhnout předem vytčených cílů. Do řešení dílčích úloh projektu jsme úspěšně zapojili doktorandy a studenty magisterského studia - a to formou aktivní účasti na domácích i mezinárodních konferencích a na robotických soutěžích. Projekt nám navíc poskytl jedinečný rámec pro spolupráci s uznávaným odborníkem v oblasti moderní computer science, M. Plátkem, CSc. Díky možnosti cíleně prezentovat (z grantových prostředků) dosažené výsledky na vhodných konferencích se nám navíc podařilo upevnit postavení týmu v povědomí domácí i mezinárodní komunity badatelů (především v oblasti formálních jazyků a automatů a umělých neuronových sítí).