Математические модели роботов с неабсолютной памятью тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.18, кандидат физико-математических наук Черников, Кирилл Викторович

• Черников, Кирилл Викторович
• кандидат физико-математических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Черников, Кирилл Викторович

Содержание

Введение

1. Основные понятия: «робот» и «эмоция». Формальные модели эмоций и различные теории эмоций. Возможные подходы к моделированию эмоций

1.1. Понятие «робот»

1.2. Понятие «эмоция»

1.3. Теории эмоций и формальные модели эмоций

1.3.1. Информационная теория эмоций П.В. Симонова

1.3.2. Модель KARO

1.3.3. Модель ЕМА

1.3.4. Модель Affective Computing

1.3.5. Модель Фоминых-Леонтьева

1.3.6. Выводы

1.4. Возможные подходы к моделированию эмоций

1.4.1. Теория множеств

1.4.2. Теория вероятностей и математическая статистика

1.4.3. Теория нечетких множеств

1.4.4. Когнитивные подходы

1.4.5. Искусственные нейронные сети

1.4.6. Выводы

2. Псевдоэмоциональные характеристики робота

2.1. Модель псевдоэмоций робота

2.2. Модель псевдовоспитания робота

2.2.1. Основные понятия

2.2.2. Модели перспектив псевдовоспитания робота

2.2.3. Обобщение модели псевдовоспитания робота

2.3. Модель суммарной псевдоэмоции робота

2

2.4. Модель эквивалентного псевдовоспитательного процесса

2.4.1. Случай совпадение тактов эквивалентного и реального псевдовоспитательных процессов

2.4.2. Случаи несовпадение тактов реального и эквивалентного псевдовоспитательных процессов

3. Математическая модель достижения цели псевдовоспитательного процесса и ее приложения

3.1. Модель достижения цели псевдовоспитательного процесса 5

3.2. Модель работы по псевдовоспитанию робота

4. Модели и алгоритмы поведения роботов с неабсолютной памятью

4.1. Модель и алгоритм принятия решения роботом

4.1.1. Правила принятия решения роботом

4.1.2. Модель псевдоэмоционального ступора

4.2. Модели поведения роботов в группе

4.2.1. Параметры группы роботов

4.2.2. Модель контактов в группе роботов

5. Комплекс программ реализации моделей и алгоритмов поведения роботов с неабсолютной памятью

5.1. Верификация модели псевдовоспитания

5.2. Громкость звука, как сюжет для моделирования псевдоэмоций робота

5.2.1. Громкость звука и человек

5.2.2. Громкость звукового сигнала и сюжет

5.2.3. Определение функции псевдоэмоции

5.3. Рассматриваемые ситуации взаимодействия

5.4. Ситуация №1. Программа 8оипс1Во1

5.4.1. Алгоритм моделирования мимической псевдоэмоциональной реакции робота

5.4.2. Архитектура программной системы SoundBot

5.4.3. Основные возможности программы SoundBot

5.4.4. Принципы функционирования программы SoundBot

5.4.5. Визуальный интерфейс программы SoundBot

5.5. Ситуация №2. Программа SoundSelectBot

5.5.1. Алгоритм выбора робота

5.5.2. Архитектура программы SoundSelectBot

5.5.3. Объектная модель системы моделирования

5.5.4. Основные возможности программы SoundSelectBot

5.5.5. Особенности функционирования программы SoundSelectBot

5.5.6. Визуальный интерфейс программы SoundSelectBot

5.6. Ситуация №3. Программа ManySoundBots

5.6.1. Алгоритм псевдовоспитания группы роботов, обладающих различными характеристиками

5.6.2. Основные возможности программы ManySoundBots

5.6.3. Визуальный интерфейс программы ManySoundBots

5.7. Практическое применение программ моделирования роботов

121

Заключение

Библиографический список

Приложение. Свидетельства о регистрации программных

разработок

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Математические модели роботов с неабсолютной памятью»

Введение

В настоящее время использование роботов достаточно сильно вошло во многие сферы жизни человека. Роботы применяются в различных областях, начиная от таких традиционно высокотехнологичных областей, как полеты в космос, военное дело (разминирование и разведывательная авиация), до использования в промышленности (сборка автомобилей, конвейерная сборка устройств) и повседневной жизни. [2, 31, 35, 42, 92].

Тем не менее, до сих пор отсутствуют роботы, которых можно было бы с полной долей уверенности назвать интеллектуальными, роботы похожие на людей [2, 31, 35, 42, 92]. Одним из камней преткновения является решение вопроса, связанного с моделированием эмоций робота. Человек способен испытывать эмоции и распознавать эмоции окружающих, а роботы пока делают это не совсем верно. Эмоциональные роботы, то есть роботы обладающие эмоциональным поведением - это новый шаг в развитии робототехники [21, 33, 38, 47-50, 57-59, 62, 93, 94, 96, 100].

Эмоциональные роботы, в отличие от существующих, должны испытывать эмоции, аналогичные человеческим. Робот, распознающий и выражающий эмоции, сможет стать помощником для человека, учитывающим индивидуальные особенности живого существа. Важнейшей частью любого робота является его программная часть, задающая алгоритмы функционирования робота. Кроме этого, существуют программные роботы или агенты, которые функционируют в виртуальном пространстве [43, 95]. Таким образом, при разработке эмоциональных роботов одним из главных вопросов является именно разработка программной части робота.

Разработками эмоциональных роботов в настоящее время активно занимаются в США, Японии, Канаде, Швеции [21,33,38,47-50,5759, 62, 93, 94, 96, 100]. Ученые этих государств моделируют эмоциональное поведение роботов, аналогичное поведению человека или животных с учетом

абсолютной памяти роботов. В Норвежском университете Естественных наук разрабатываются модели функционирования человеческого мозга. В России разработками в этой области занимаются в Пензенском научно-исследовательском электротехническом институте. На основе исследований А.И. Иванова и его коллег разработаны 7 Государственных Стандартов в области компьютерной безопасности и опубликована монография, посвященная подсознанию автоматов, автором которой является А.И. Иванов [19,37]. Однако существующие разработки предусматривают наличие у роботов лишь абсолютной памяти. Общая математическая теория и модели поведения роботов, способных забывать прошлое, то есть обладающих неабсолютной памятью и являющихся более полными аналогами человека, и реагирующими на раздражители согласно накопленному опыту, в настоящее время не существуют. Поэтому тема диссертационной работы для моделирования таких роботов является актуальной.

Объектом исследования в данной работе являются робототехнические программные системы. Предметом исследования является поведение роботов с неабсолютной памятью с учетом полученного ими опыта.

Целью диссертационной работы является построение математических моделей поведения роботов с неабсолютной памятью в аспекте проявления роботом псевдоэмоциональных характеристик, аналогичных эмоциям человека.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Определить основные характеристики роботов, аналогичные психологическим характеристикам человека.

2. Создать математические модели и алгоритмы, описывающие процесс функционирования робота с неабсолютной памятью с учетом псевдовоспитания робота.

3. Разработать комплекс программ, реализующих математические модели и алгоритмы, поставленные в задачах 1-2.

4. Привести пример применения теории роботов с неабсолютной памятью при решении задач описания их поведения с учетом псевдоэмоциональных характеристик.

1. Основные понятия: «робот» и «эмоция». Формальные модели эмоций и различные теории эмоций. Возможные подходы к моделированию эмоций

В данной главе рассматриваются основные понятия и определения связанные с понятиями «эмоция» и «робот», а также существующие попытки формализовать понятие «эмоция» и возможные подходы к моделированию эмоций.

1.1.Понятие «робот»

Вне сомнений, робототехника представляет собой естественное логическое продолжение техники как явления. Стремление автоматизировать любой труд постепенно вытесняет человека из многих сфер его деятельности. Часть всеобщего труда, затрачиваемая человечеством на производство средств производства, а не конечного продукта потребления, постепенно увеличивается от 0%, стремясь к 100% [45].

Когда говорят о роботах, зачастую используют следующие термины: механизм, машина, робот, андроид. Рассмотрим перечисленные термины.

Механизм - это непосредственное использование материалов для обеспечения некоторой механической функции; при этом все основано на взаимном сцеплении и сопротивлении тел.

Машина - это совокупность механизмов, заменяющих человека или животное в определенной области; преобразует энергию из одного вида в другие (в основном, в тепловую энергию). На самом деле, термин «машина», как отмечает Марвин Минский, имеет отношение не столько к совокупностям, сколько к тому, для чего это совокупность используется, — а используется она главным образом для автоматизации труда.

Робот - понятие неопределенное, к которому можно отнести любой вид

машины; термин обычно используется для художественного эффекта или

означает, что в машине используются манипуляторные механизмы,

8

позволяющие машине манипулировать предметами. Важным свойством роботов является определенная степень автономности. Слово «робот» — чешское слово, придуманное чешским писателем-сатириком Карлом Чапеком в соавторстве со своим братом Йозефом для пьесы «R.U.R» (Rossum's Universal Robots, 1917, издана в 1921) [45].

Наконец, андроид — это робот-гуманоид, т.е. антропоморфная, имитирующая человека машина, стремящаяся заменить человека в любой его деятельности. Андроид обязан выглядеть и вести себя как человек.

Вопрос об интеллектуальности машин стоит особняком от роботов и андроидов, поскольку, очевидно, совсем не обязательно выглядеть и двигаться как человек для того, чтобы сравниться с ним по интеллекту.

Отдельную нишу занимают кибернетические организмы — живые системы, содержащие в себе искусственные компоненты для расширения своих возможностей [45].

В диссертационной работе будем полагать, что робот — это интеллектуальная машина, способная самостоятельно принимать решения.

В работах [38-40,45] достаточно подробно рассмотрена история развития робототехники, начиная с древних времен и заканчивая современными роботами-андроидами. Кроме этого, в работах [38-40] также отдельно рассматриваются современные роботы, способные в некоторой степени распознавать эмоции людей и моделировать свои собственные эмоции, а также изменять свое поведении в соответствии с распознанными образами и испытанными эмоциями. Для распознавания эмоций современные роботы в основном используют анализ двух видов сигналов: видеосигнала и аудиосигнала. При этом анализируются такие параметры, как:

1. Движения, жесты человека (иногда только движения плеч и мимики лица).

2. Смысл слов, произносимых человеком.

3. Совокупность различных данных: например, данные о движениях и жестах, а также о голосе.

Для реализации механизмов анализа полученных данных, адаптации под изменяющуюся окружающую среду и самообучения робота чаще всего используется аппарат искусственных нейронных сетей [38-40].

1.2.Понятие «эмоция»

К настоящему моменту времени учеными не выработано строго и единого определения понятия «эмоция». Попытки психологов сделать это имеются, но специалисты стараются объединить в одном понятии почти все, что присуще эмоциональной деятельности человека и, порой, подменяют эмоции другими характеристиками, являющимися следствиями проявляемых эмоций. Недостатком большинства определений является то, что они чрезвычайно детализированы или слишком общи [38].

В подтверждение вышесказанному приведем различные определения понятия «эмоция»:

• Эмоции - это физиологические состояния организма, имеющее ярко выраженную субъективную окраску и охватывающие все виды чувствований и переживаний человека - от глубоко травмирующих страданий до высоких форм радости и социального жизнеощущения (определение П.К. Анохин) [3, 10].

• Эмоции - одна из важнейших сторон психических процессов, характеризующая переживание человеком действительности. Эмоции представляют интегральное выражение измененного тонуса нервно-психической деятельности, отражающееся на всех сторонах психики и организма человека (определение М.С. Лебединский и В.Н. Мясищев) [10].

• Эмоциями называются психические процессы, содержанием которых является переживание, отношение человека к тем или

иным явлениям окружающей действительности (определение П.А. Рудик) [10].

• Эмоции - это элементарные переживания, возникающие у человека под влиянием общего состояния организма и хода процесса удовлетворения актуальных потребностей (определение P.C. Немов) [10, 36].

• Эмоция - выражение отношения человека к своим потребностям, их удовлетворению или неудовлетворению (определение Вирджиния Квин) [10].

• Эмоция - это нечто, что переживается как чувство (feeling), которое мотивирует, организует и направляет восприятие, мышление и действия (определение К. Изарда) [20, 38].

Таким образом, для построения строгой математической теории необходимо вычленить нечто общее из всех существующих понятий слова «эмоция», попытаться обобщить данную информацию и представить в строгом математическом виде. Как видно, из выше перечисленных определений сделать это достаточно сложно. Поэтому пойдем по другому пути и обратим внимание на ряд свойств, которые характерны для эмоций, с целью выявления существенных моментов, которые бы позволили формализовать понятие эмоции.

Во-первых, психологами установлено, что эмоции носят, прежде всего, парный характер: для каждой положительной эмоции в природе существует эмоция отрицательная, и наоборот. Исследователи-психологи приводят различные виды эмоциональных состояний, среди которых обычно, выделяются «фундаментальные»:

1. Интерес - положительное эмоциональное состояние, способствующее развитию навыков, приобретению знаний, мотивирующее обучение.

2. Радость — положительное эмоциональное состояние, связанное с возможностью достаточно полно удовлетворить актуальную потребность, вероятность чего до этого момента была невелика или, во всяком случаи, неопределенна.

3. Удивление - не имеющая четко выраженного положительного или отрицательного знака эмоциональная реакция на внезапно возникшие обстоятельства.

4. Страдание - отрицательное эмоциональное состояние, связанное с получением достоверной или кажущейся таковой информацией о невозможности удовлетворения важнейших жизненных потребностей, которое до этого момента представлялось более или менее вероятным.

5. Гнев - эмоциональное состояние, отрицательное по знаку, вызываемое внезапным возникновением серьезного препятствия на пути удовлетворения исключительно важной для субъекта потребности.

6. Отвращение - отрицательное эмоциональное состояние, вызываемое объектами, соприкосновение с которыми вступает в резкое противоречие с идеологическими, нравственными или эстетическими установками субъекта [10, 38].

Во-вторых, какой бы ни была эмоция, переживаемая человеком, -мощной или едва выраженной - она всегда вызывает физиологические изменения в его организме. У человека, переживающего эмоцию, можно зафиксировать изменение электрической активности мышц лица. Некоторые изменения наблюдаются при этом и в электрической активности мозга, в функционировании кровеносной и дыхательной систем [10,38]. Таким образом, можно сделать вывод, что эмоции могут быть измерены каким-то образом. Измерению эмоций были посвящены многие успешные исследования психологов [17]. Кроме этого существуют работы, в которых

12

предлагаются конкретные схемы для создания приборов по измерению эмоций [60].

В-третьих, по влиянию на жизнедеятельность человека, эмоции можно разделить на две группы:

1. Стенические - повышающие жизнедеятельность организма.

2. Астенические - понижающие жизнедеятельность организма. Эмоциональное состояние, в котором преобладают стенические или

астенические эмоции, могут проявляться у человека в любом виде его деятельности и стать его характерологической чертой [90].

Таким образом, не заостряя внимание на содержательном характере эмоций, а лишь выделяя главное, что важно в срезе нашего исследования, можно сказать:

1. Эмоции имеют знак. То есть любая эмоция является либо положительной, либо отрицательной.

2. Эмоции измеримы.

3. Количество эмоций субъекта конечно [10, 38].

1.3.Теории эмоций и формальные модели эмоций

В настоящее время существует множество различных теорий эмоций

[10]:

• Эволюционная теория эмоций Ч. Дарвина;

• Теория эмоций В. Вундта;

• Психофизическая концепция сущности и происхождения эмоций У. Джемса и К. Ланге;

• Таламическая теория эмоций Кеннона-Барда;

• Активационная теория Линдсея-Хебба;

• Информационная теория эмоций П.В. Симонова;

• Теория когнитивного диссонанса Л. Фестингера;

• Когнитивно-физиологическая теория эмоций С. Шехтера;

• Теория дифференциальных эмоций К.Э. Изарда;

• Сосудистая теория выражения эмоций И. Уэйнбаума;

• Биологическая теория эмоций П.К. Анохина;

• Познавательная теория эмоций Арнольда-Лазаруса.

Кроме этого, существует также ряд формальных моделей эмоций, которые ставят своей целью определение эмоций в форме применимой для конструирования робототехники, способной распознавать эмоции человека и моделировать свои собственные эмоции. В настоящее время основными моделями в этой области являются модели:

• KARO

• ЕМА

• Affective Computing

• Модель Фоминых-Леонтьева

В данном разделе будут рассмотрены формальные модели эмоций и те теории эмоций, которые пытаются формализовать понятие «эмоция», а не только дать словесное описание процессу появления и протекания эмоций. Кроме этого, будет проведен их краткий анализ с целью выявления слабых и сильных сторон и возможности их применения для решения задач построения математических моделей функционирования и поведения роботов, в аспекте проявления роботом эмоциональных характеристик, аналогичных эмоциям человека.

1.3.1. Информационная теория эмоций П.В. Симонова

Оригинальную гипотезу о причинах появления эмоций выдвинул П.В. Симонов [38,52-56]. Он считает, что эмоции появляются вследствие недостатка или избытка сведений, необходимых для удовлетворения потребности. Степень эмоционального напряжения определяется, по П.В. Симонову, силой потребности и величиной дефицита прагматической

информации, необходимой для достижения цели. Это представлено им в виде формулы эмоций:

Э = -П{ИН-ИС), (1.1)

где Э - эмоция; П - потребность; Ин - информация, необходимая для удовлетворения потребности; Ис - информация, которой субъект располагает в момент возникновения потребности.

Из формулы (1.1) следует, что эмоция возникает только при наличии потребности. Нет потребности, нет и эмоции, так как произведение Э = -О(Ин - Ис) тоже становится равным нулю. Не будет эмоции и в том случае, если потребность есть, а (Ин - Ис) = 0, т.е. если человек обладает необходимой для удовлетворения потребности информацией Ин = Ис.

Теория эмоций, названная П.В. Симоновым «информационной», объясняет некоторые частные случаи возникновения эмоций в процессе мотивации, а именно при построении вероятностного прогноза удовлетворения потребности. Поэтому скорее она должна была бы называться «мотивационной». Главный вопрос заключается в следующем: могут ли предложенные Симоновым гипотеза и формула объяснить все случаи возникновения эмоций, может ли эта зависимость считаться общим законом человеческих эмоций?

Теория эмоций Симонова игнорирует эмоциональные реакции, не связанные с мотивационным процессом (например, возникающие при достижении цели, т.е. удовлетворении потребности), или эмоции, возникающие без участия интеллектуальной деятельности и сравнения Ии с Ис (например, испуг, возникающий мгновенно и осознаваемый постфактум).

Формула эмоций Симонова порой просто вступает в противоречие с реальностью. Она не является ни количественной, ни структурной; это функциональная формула, показывающая зависимость величины эмоции от

силы потребности и наличия прагматической информации, используемой при прогнозировании достижения цели.

Таким образом, данная формула не может рассматриваться в качестве базиса для построения конкретных математических моделей функционирования и поведения роботов, в аспекте проявления роботом эмоциональных характеристик, аналогичных эмоциям человека. Однако, в настоящее время на основе теории эмоций Симонова построен ряд моделей эмоциональной динамики человека, которые используются для управления людскими ресурсами и контроля рисков, связанных с человеческим фактором [70].

1.3.2. Модель KARO

Модель KARO основана на ОСС модели (Ortony-Clore-Collins) [98], описывающей качественную и количественную сторону 22 видов эмоций. Качественно ОСС описывает условия возникновения каждой эмоции, количественно указывает, как интенсивность эмоции определяется условиями ее возникновения и какие переменные определяют интенсивность. Например, эмоция благодарности качественно определяется как результат «чьих-то похвальных действий и приятных связанных желательных событий». Интенсивность благодарности определяется:

1. Суждением о похвальности действия.

2. Неожиданностью этого события.

3. Желательностью этого события.

В ОСС простейшими эмоциями считаются радость, сводящаяся к удовольствию, и горе, сводящееся к неудовольствию. Кроме признака удовольствие - неудовольствие, который показывает знак эмоции, в ОСС используется признак желательное - нежелательное событие. В этих терминах группа эмоций, которую называют «Удача другого» будет выглядеть следующим образом.

• Радость за другого - удовольствие от события желательного для другого.

• Злорадство - удовольствие от события нежелательного для другого.

• Негодование - неудовольствие от события желательного для другого.

• Жалость - неудовольствие от события нежелательного для другого.

Еще один признак это предполагаемое - подтвердившееся событие. С помощью этого признака в ОСС получается еще 6 эмоций.

• Надежда - удовольствие от предполагаемого желательного события.

• Удовлетворение - удовольствие от желательного подтвердившегося события.

• Облегчение - удовольствие от не подтвердившегося нежелательного события.

• Страх - неудовольствие от нежелательного предполагаемого события.

• Подтвердившийся страх - неудовольствие от подтвердившегося неприятного события.

• Разочарование - неудовольствие от не подтвердившегося желательного события.

Группа «Оценка действий»:

• Гордость - положительная оценка своих действий.

• Восхищение - положительная оценка чужих действий.

• Стыд - отрицательная оценка своих действий.

• Упрек - отрицательная оценка чужих действий.

Группа «Оценка объекта»:

• Любовь - приятное влечение к объекту.

• Ненависть - неприятное отвержение объекта.

Кроме того, в ОСС рассматриваются 4 сложных эмоции:

• Благодарность = радость + восхищение.

• Гнев = упрек + горе.

• Вознаграждение = радость + гордость.

• Раскаяние = стыд + горе.

Соответственно KARO является формализацией ОСС модели на основе формальной логики [97, 101].

Такой подход является подходом из области искусственного интеллекта, а именно когнитивным подходом, когда имеющиеся знания представляются при помощи выбранного формализма (в данном случаи при помощи формальной логики). В модели описываются типичные ситуации возникновения того или иного вида эмоций, при этом, не вводится самого формального понятия эмоции. Также важно помнить о том, что для описания новых типов эмоций потребуется задавать новые правила, которые не будут противоречить уже ранее введенным, что не всегда является тривиальной задачей.

1.3.3. Модель ЕМА

ЕМ А также восходит к ОСС модели. Для описания эмоций используется

несколько переменных:

• Полезность.

• Желательность (D).

• Вероятность события (р).

• И т.д.

С помощью этих переменных несколько эмоций определяются следующим образом:

• Радость, если D > 0, р = 1.

• Надежда, если D > 0, р < 1.

Заключение диссертации по теме «Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ», Черников, Кирилл Викторович

Заключение

В результате выполнения представленной выше работы удалось достичь следующих результатов:

• На основе анализа предметной области, связанной с моделированием эмоций введены математические модели психологических характеристик роботов, обладающих неабсолютной памятью, а именно: математическая модель сюжета, модель псевдоэмоции робота, модели псевдовоспитания робота (непрерывный псевдовоспитательный процесс, псевдовоспитательный процесс равномерно-забывчивого робота, псевдовоспитываемого на равноценных псевдоэмоциях, псевдовоспитательный процесс с фиктивными тактами, эквивалентный псевдовоспитательный процесс). Кроме этого, исследованы перспективы псевдовоспитания робота и разработан алгоритм перехода робота на новые псевдовоспитательные уровни.

• Разработан подход для постановки цели псевдовоспитательного процесса робота, включая такие приложения, как: модель достижения поставленной перед роботом цели и модель работы по псевдовоспитанию робота.

• Предложена модель и алгоритм принятия решения роботом на основе псевдовоспитания. Введены математические модели психологических характеристик группы роботов. Сформулирован критерий конфронтации групп роботов. Предложена модель контактов в группе роботов.

• Рассмотрен прикладной аспект применения имеющихся моделей для создания программного обеспечения роботов на примере такого типа сюжета, как громкость звукового сигнала.

Спроектирован и запрограммирован комплекс программ (БоипсШо!:, 8оипс18е1ес1Во1:, Мапу8оипёВо1з), реализующий три различные ситуации взаимодействия человека с роботом. Общий объем кода: около 8000 строк.

• Проведена верификация модели псевдовоспитания робота натурными экспериментами, которая показала адекватность предлагаемой модели действительности.

• На базе созданного комплекса программ разработана методика постановки голоса оратора с учетом возможной эмоциональной реакции потенциального зрителя на выступление оратора. Проведена серия экспериментов по постановке голоса, которая показала возможность применения разработанного комплекса программ и методики для решения этой прикладной задачи.

Таким образом, научная новизна исследований заключается в следующем:

1. Введены математические модели психологических характеристик роботов с неабсолютной памятью.

2. Предложены математические модели и алгоритмы поведения роботов с неабсолютной памятью.

3. Разработан комплекс программ, моделирующих психологическое поведение роботов с неабсолютной памятью в ответ на звуковые раздражители.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Черников, Кирилл Викторович, 2013 год

Библиографический список

1. Айвазян С.А. Прикладная статистика и основы эконометрики/

С.А. Айвазян, B.C. Мхитарян. - М.: Изд. объед. «ЮНИТИ», 1998. -689 с.

2. Андреев К. Современная робототехника: перспективы развития. Компоненты и технологии: 2000, №4, URL: http://www.kit-e.m/assets/files/pdf/2000_04 68.pdf (06.12.2010).

3. Анохин П.К. Эмоции. Психология эмоций: тексты/ П.К. Анохин -М., 1984.-216 с.

4. Беркинблит М.Б. Нейронные сети. URL: http://www.katenke.net/static/berkinblit/neironnye seti.html

(10.11.2009)

5. Боулби Джон. Привязанность/Д. Боулби. - М.: Гардарики, 2003. -477с.

6. Боровков A.A. Математическая статистика/ А.А Боровков. -Новосибирск: Наука; Изд. инст. матем., 1997. - 772 с.

7. Боровков A.A. Теория вероятностей/ А.А Боровков. - М.: Наука, 1986.-432 с.

8. Бреслав Г.М. Психология эмоций/ Г.М. Бреслав. - М.: Смысл: Академия, 2004. - 544 с.

9. Васильев Ф.П. Численные методы решения экстремальных задач/ Ф.П. Васильев. - М.: Наука, 1988. - 552 с.

Ю.Вербина Г.Г. Психология эмоций. URL: http://p-misc.by.ru/

(02.06.2010)

11 .Гаврилова Т.А. Базы знаний интеллектуальных систем/

Т.А. Гаврилова, В.Ф. Хорошевский. - СПб.: Питер, 2000. - 384 с.

12.Галеев Э.М. Оптимизация. Теория. Примеры. Задачи/Э.М. Галеев, В.М. Тихомиров. -М.: Эдиториал УРСС, 2000. - 320 с.

13.Гамме Э. Приемы объектно-ориентированного проектирования. Паттерны проектирования/ Э. Гамме, Р. Хелм, Р. Джонсон, Дж. Влиссидес. - СПб.: Питер, 2002. - 368 с.

14.Демьянов В.Ф. Введение в минимакс/ В.Ф. Демьянов, В.Н. Малоземов. - М.: Наука, 1972. - 372 с.

15.Дружинин В.Н. Экспериментальная психология/ В.Н. Дружинин. -СПб.: Питер, 2004. - 320 с.

16.Заде JI. Понятие лингвистической переменной и его применение к принятию приближенных решений/Jl. Заде. -М.: Мир, 1976. - 166с.

17.Зорина З.А. Зоопсихология. Элементарное мышление животных/ З.А. Зорина, И.И Полетаева. - М.: Аспект Пресс, 2001. - 320 с.

18.3орич В.А. Математический анализ. Часть I/B.A. Зорич. - М.: ФАЗИС, 1997.-554 с.

19.Иванов А.И. Подсознание искусственного интеллекта: программирование автоматов нейросетевой биометрии языком их обучения. URL: http://xn—hlаапЬбе.хп—

р 1 ai/activity/science/bio neuro.pdf (17.12.2012)

20.Изард К.Э. Психология эмоций/ К.Э. Изард. - СПб., 2000. - 464 с.

21.Информационный интернет канал NT-INFORM. URL: http://www.rsci.ru/ (18.12.08)

22.Кочин Н.Е. Векторное исчисление и начало тензорного исчисления/ Н.Е. Кочин - 9-ое изд. - М.: Наука, 1965. - 350 с.

23.Кофман А. Введение в теорию нечетких множеств/А. Кофман. - М.: Радио и связь, 1982. - 432 с.

24.Кривонос Ю.Г., Крак Ю.В., Бармак О.В, Ефимов Г.М. Моделирование и анализ мимических проявлений эмоций. URL: http://www.nbuv.gov.ua/Portal/all/reports/2008-12/08-12-08 .pdf (11.12.2009)

25.Круглов B.B. Искусственные нейронные сети. Теория и практика/ В.В. Круглов, В.В. Борисов. - М.: Горячая линия - Телеком, 2001. -382 с.

26.Кудрявцев Л.Д. Курс математического анализа. Том 1/Л.Д. Кудрявцев. - М.: Дрофа, 2003. - 704 с.

27.Ларман К. Применение UML и шаблонов проектирования. Введение в объектно-ориентированный анализ и проектирование/ К. Ларман. -М.: Вильяме, 2001.-496 с.

28.Леонтьев В.О. Классификация эмоций. URL: http://emoatlas.narod.ru/bookl .html (11.12.2009)

29.Леонтьев В.О. Формулы эмоций. URL: http://www.raai.org/cai-08/files/cai-08 paper 165.doc (11.12.2009)

30.Мао Ж. Введение в искусственные нейронные сети/ Ж. Мао, Э. Джейн// Открытые системы. №4, 1997. URL: http://www.osp.ru/os/l 997/04/179189/ (10.11.2009)

31.Мацкевич B.B. Занимательная анатомия роботов/ В.В Мацкевич. -М.: "Радио и связь", 1988. - 192 с.

32.Мегаполис убивает шумом? URL: http://aspirin.by/content/megapolis-ubivaet-shumom (12.11.2010)

33.Мой робот. URL: http://mvrobot.ru/index.php (Г8.12.08)

34. Надирашвили Ш.А. Дмитрий Николаевич Узнадзе (к 100-летию со дня рождения). URL:

http://www.voppsy.ru/issues/1986/866/866087.htm (14.04.2011).

35.Накано Э. Введение в робототехнику. Монография. Перевод с японского А.И.Логинова, А.М.Филатова, под редакцией к.т.н А.М.Филатова. - М.: Мир, 1988. - 243 с.

36.Немов P.C. Психология/ P.C. Немов. -М., 1995. - 575 с. - Кн. 1.

37.Пензенский научно-исследовательский электротехнический институт. URL: http://xn—hlaanh6e.xn—р 1 ai/ (17.12.2012)

38.Пенский О.Г. Гипотезы и алгоритмы математической теории исчисления эмоций: монография/ О.Г. Пенский, П.О. Зонова, А.Н. Муравьев, Ю.С. Ожгибесова, A.A. Проничев, B.JI. Чечулин; под общ. Ред. О.Г. Пенского. - Пермь: Перм. гос. ун-т - 2009. - 152 с.

39.Пенский О.Г. Математические модели эмоциональных роботов: монография/ О.Г. Пенский - Пермь: Перм. гос. ун-т. -2010. - 192 с. Текст парал. рус., англ.

40.Пенский О.Г. Основы математической теории эмоциональных роботов: монография/ О.Г. Пенский, К.В. Черников -Пермь: Перм. гос. ун-т. -2010. - 256 с. Текст парал. рус., англ.

41.Первые шаги. Обзор объетно-ориентированного программирования. URL: http://www.firststeps.ru/theory/oop/ (23.09.10)

42.Поколения промышленных роботов. URL: http://kiborgs.ru/publ/9-1 -0-67 (15.03.2012).

43.Программные роботы. URL: http ^/personal-intelligence .ru/services/robots/ (03.12.2012)

44.Прохоров A.M. Физический энциклопедический словарь/ A.M. Прохоров - М., 1984. - 944 с.

45.Прошлое и будущее робототехники. URL: http://cleverence.ru/site.aspx?page=Robotics# ftn 1 (06.12.2010)

46.Психологический словарь. URL: http://mirslovarei.com/content_psi/privjazannost-1351 .html (01.07.2012).

47.Радужная Анастасия. Станет ли робот когда-нибудь другом человека? URL: http://robotor.ru/201 l/05/24/robot-as-dog/ (02.07.2012).

48.РБК daily. URL: http://www.rbcdailv.ru/2007/03/06 (18.12.08)

49.Робот PARO. URL: http://roboting.ru/954-robot-paro.html (02.07.2012).

50.Робот-динозавр PLEO. URL: http://www.icases.ru/buy_pleo.html (02.07.2012).

51 .Секунов Н.Ю. Обработка звука на РС/ Н.Ю. Секунов. - Спб.: БХВ-Петербург, 2001 1248 е.: ил.

52.Симонов П.В. Двигательный стереотип и физиология эмоций/ П.В. Симонов// XVIII Международный психологический конгресс. Симпозиум 3 - М., 1966 - с.97-99.

53.Симонов П.В. О соотношении двигательного и вегетативного компонентов условного оборонительного рефлекса у человека/ П.В. Симонов// Центральные и периферические механизмы двигательной деятельности животных и человека - М., 1964 - с. 65-66.

54.Симонов П.В. Что такое эмоция?/ П.В. Симонов. - М.: Наука, 1966.-96 с.

55.Симонов П.В. Эмоциональный мозг/ П.В. Симонов. -М.: Наука, 1981.-215 с.

56.Симонов П.В. Мотивированный мозг/ П.В. Симонов. - М.: Наука, 1987.-270 с.

57.Собака робот AIBO. URL: http://www.prorobot.ru/04/robot-dog-aibo.php (02.07.2012).

58.Стренталл Д. Новые эмоциональные технологии. URL: http://www.xakep.ru/post/42070/default.asp (05.01.2010)

59.Таранов М. Интересная газета. Загадки цивилизации: 2008, № 16, URL: http://x-files.org.ua/ (18.12.08)

60.Терских А. Измеритель эмоций. URL: http://www.radiomaster.net/load/13-13/index.html (23.10.2010)

61.Толковый словарь Ушакова. URL: http://ushakovdictionary.ru/ (01.07.2012).

62.Тофт Д. Синтетические эмоции. URL: http://www.osp.ru/cw/1999/37/37633/ (05.01.2010)

63.Узнадзе Д.А. Общая психология/ Д.А. Узнадзе. - СПб.: Питер, 2004.-413 с.

64.Фаулер. M. UML в кратком изложении. Применение стандартного языка объектного моделирования/ М. Фаулер, К. Скотт. - М.: Мир, 1999.- 191 с.

65.Физическая энциклопедия: Энциклопедия в 5-ти томах/ Под. ред. A.M. Прохоров - М., 1988. - 3475 с.

66.Фихтенгольц Г.М. Основы математического анализа, том 1/ Г.М. Фихтенгольц. - М.: Наука, 1964. - 440 с.

67.Фоминых И.Б. Эмоции как аппарат оценок поведения интеллектуальных систем. URL: http://www.raai.org/resurs/papers/kii-2006/doklad/Fominykh.doc (11.12.2009)

68.Фролов A.B. Мультимедиа для Windows. Библиотека системного программиста/ A.B. Фролов, Г.В. Фролов, - М.: Диалог-МИФИ, 1994 - Т. 15. - 284 с (URL: http://www.frolov-lib.ru/books).

69.Цифровой звук и частота дискретизации. URL: http://www.musicsystem.ru/info/l_0.htm (27.01.2011)

70.Человеческое измерение риска, http : //ri sk.kel dy sh. ru/ri sk/gl 14. htm (05.09.2012)

71.Черников K.B. Гипотеза о психологических установках в аспекте математического моделирования процесса воспитания эмоциональных роботов/О.Г. Пенский, К.В. Черников//

Фундаментальные исследования. №3 - Пенза: ИД «Академия Естествознания», 2012 - с. 129-132.

72.Черников К.В. Задача моделирования альтернативного выбора, осуществляемого эмоциональным роботом, реагирующим на звуковые раздражители. III Общероссийская студенческая электронная научная конференция "Студенческий научный форум 2011". URL: http://www.rae.ru/forum2011/104/295.

73.Черников К.В. Звук как сюжет для моделирования эмоций роботов/ К.В. Черников// Исследовано в России: электронный журнал -2010, 83, с.968-974, URL: http://zhurnal.ape.relarn.ru/articles/2010/083.pdf

74.Черников К.В. Математические модели контактов эмоциональных роботов/К.В. Черников, О.Г. Пенский// Университетские исследования: электронный научный журнал - 2010. - с.1-5. -URL: http://www.uresearch.psu.ru/.

75.Черников К.В. Математические модели ступора и принятия решения роботом // Фундаментальные исследования. №1 - Пенза: ИД «Академия Естествознания», 2013 - с.754-757.

76.Черников К.В. Математическая модель принятия решения роботом и ее программная реализация // Современные проблемы науки и образования. - 2012. - №5; URL: http://www.science-education.ru/105-7324 (дата обращения 02.11.2012).

77.Черников К.В. Моделирование процесса эмоционального воспитания роботов/ К.В. Черников// ПРОграммист: электронный журнал. №15 - 2011, - с.29-39.

78.Черников К.В. Обобщение модели псевдовоспитания робота.

Актуальные проблемы механики, математики, информатики - 2012: тезисы докл. Всерос. конф. (Пермь, 30 октября - 1 ноября 2012 г.) -Пермь, 2012.-С. 124.

79.Черников К.В.. Обобщение модели эмоционального воспитания/ К.В. Черников, О.Г. Пенский// Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика. №2(2) - Пермь: Изд-во Перм.ун-та, 2010 - с.55 - 57.

80.Черников К.В. Правила эмоционального поведения роботов.

Обобщение на случай произвольного числа взаимодействующих с роботом людей/ К.В. Черников// Университетские исследования: электронный научный журнал - 2010.-с.1-4. -URL: http://www.uresearch.psu.ru/.

81.Черников К.В. Программа моделирования эмоциональных

контактов в группе роботов «Robots»/ К.В. Черников, О.Г. Пенский. Свидетельство о регистрации электронного ресурса. № 15375, зарегистрировано 24 февраля 2010 г.

82.Черников К.В. Программа ManySoundBot - программа,

моделирующая процесс эмоционального воспитания роботов/ К.В. Черников. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. № 2011615159, зарегистрировано 30 июня 2011 г.

83.Черников К.В. Программа SoundBot - программа, моделирующая мимическую эмоциональную реакцию робота/ К.В. Черников. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. № 2010612670, зарегистрировано 19 апреля 2010 г.

84.Черников К.В. Программа SoundSelectBot - программа,

моделирующая альтернативный выбор эмоционального робота/ К.В. Черников. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ. № 2011615160, зарегистрировано 30 июня 2011 г.

85.Черников К.В. Программная реализация математической модели поведения простейшего эмоционального робота/ К.В. Черников//

Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика. №3(3) - Пермь: Изд-во Перм.ун-та, 2010 - с.69 - 75.

86.Черников К.В. Программная реализация процесса эмоционального воспитания роботов с различными характеристиками в виде программной системы ManySoundBots /К.В. Черников // Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика. №2(6) - Пермь: Изд-во Перм.ун-та, 2011 - с.67-76.

8 7.Черников К.В. Псевдовоспитательный процесс робота с фиктивными тактами. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. №10 - Пенза: ИД "Академия естествознания", 2012 - с.145-146.

8 8. Шкал а шумов.URL: http://www.kakras.ru/doc/shum-decibel.html (12.11.2010)

89.ЭЛСИС. URL: http://www.elsvs.ru/ (12.12.2012)

90.Эмоциональные состояния. Сайт тренинг-центра Синтон. URL: http://www.syntone.ru/library/psychology dict/emocionalnyje sostoianii a.php (05.01.2010)

91.Это звучит! Аудиосистема. URL:

http://www.webprojekt.ru/articles/index.php-id_page=14.htm (27.01.2011)

92.Юревич Е.И. Основы робототехники/ Е.И. Юревич - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. - 416 е.: ил.

93.Affective Computing: техника не разделяет наши чувства. URL: http://www.membrana.ru/articles/technic/2003/03/25/190700.html (05.01.2010)

94.Cyber Security. URL: http://cybersecurity.ru/ (18.12.08)

95.Hyacinth S. Nwana. Software Agents: An Overview. URL: http://agents.umbc.edu/introduction/ao/ (13.12.2012)

96.M Minsky. THE EMOTION MACHINE/ M. Minsky. Commonsense Thinking, Artificial Intelligence, and the Future of the Human Mind. -New York: SIMON & SCHUSTER, 2006. - 372 pp.

97.0'Rorke P. Explaining emotions. URL:

http://www.cs.northwestern.edu/~ortony/Andrew%200rtony files/explai ning%20emotions 1994.pdf (11.12.2009)

98.0rtony A., Clore G.L., Collins A. The Cognitive Structure of Emotions. URL: http://www.icosilune.com/2008/12/ortony-clore-and-collins-the-cognitive-structure-of-emotions/ (11.12.2009)

99.Picard R. W. Affective Computing. URL: http://affect.media.mit.edu/pdfs/95.picard.pdf (11.12.2009)

100. Roboting.ru. URL: http://roboting.ru/ (18.12.08)

101. Steunebrink B.R., Dastani M., Meyer J.C. A Formal Model of Emotions: Integrating Qualitative and Quantitative Aspects. URL: http://drops.dagstuhl.de/opus/volltexte/2008/1644/pdf/083 61 .Steunebrink Bas.Paper. 1644.pdf (11.12.2009)

102. Steunebrink B.R., Dastani M., Meyer J.C. A Logic of Emotions for Intelligent Agents. URL:

http://www.aaai.org/Papers/AAAI/2007/AAAI07-Q21 .pdf (11.12.2009)

Приложение. Свидетельства о регистрации программных разработок

пи Лч г» •

Ж Г г- • 1

'V д>

ЖШ€ШАШ #Ж

жжйжжж

в? «

ш «

ЙЙФЙФш

СВИДЕТЕЛЬСТВО

"V о государственной регистрации программы для ЭВМ

V , № 2010612670

"> „ * V % -

г' Программа SoundBot - программа, моделирующая " ь мимическую эмбциональнуюреакцию робота

*

\ , т.-

Ч е ^ ;

е Л» 4 1

у ч>" 1

' л .А

л-

* »> « ■ Г*

г"

П ра вооблзд;>тЫь( л и)- Тосудар'ствениде образовательное -„ учреждение,высшего профессирнальногообразования «Пермский государственный университет ¿> (Ш)) ^

г

Автор(ы) Черников Кирилл Викторович (К11)

Заявка №-2010610877 ^ , 3

. ' ~ -ч-, „ * Г«- ч ^

, Дата поступления ^ февраля 2010 г.- / ™ , Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ' ; , , 19 апреля 2010 г. " , - - ., [

> ЗРу?" "V " Г^

• Руководитель Федеральной службы по интеллектуальной^ собственности, /¡(¡тентам итоварным знака,» 1

БП Симонов

Ш

¡росшшоши <§>шдетщжш;

ЙЙ т

кш зш

тттттш

СВИДЕТЕЛЬСТВО

о государственной регистрации программы для ЭВМ

№2011615160

Программа5оипс15е1ес1Во1 - программа,

»эмоционального

Ш

га

Правообладатель(ли)хД

учреждениевысшегопрофессиа '

«Пермский госу дарственный университет»- (Ки)

Автор(ы):

у ; - Заявка ^ 2011613311

дДага поступления 6 мая 2011 Г. Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ : 30 июня 2011 г.

■Вукбводитёлъ Федеральной службы по интеллектуальной а)6ш'вённости;.патента^1 и товарным знакам

Б.П. Симонов

тштштщ ш щштт ш т.т-т щтштштшшшшштшшт

я

ш Й ш ш ш ш ш Й ш

ш ш ш ш

ш

т *

ш т

ш

ТО(0ОТ1Й€Ж ¿Ш. ФВДИ1Р АЩЖШ

йййййй а й

й Й Й й Й Й Й й Й Й Й и и

.а

й т й Й й Й

й ■Й й :й

й й

Й Й

Й Й Й

ЙЙЙ ЙЙ Й

СВИДЕТЕЛЬСТВО

о государственной регистрации программы для ЭВМ

№2011615159

.Программа МапуБоипсШо!;-программа, моделирующая процесс эмоционального воспитания роботов

учреждение высшего профессионального образования «Пермский государртвёнт1йуНцверситещ> (Ш1)

Двтор(ы): Черников Кирилл Викторович (ЯЩ

г; :Заявка№Ш1б1зз1о

* •■ Дата поступления,6-мая 201-1 Г.

Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 30 июня 2011 г.

Руковддитель-Федеральной слуясбы "по интеллектуальной Собственности, патентам и товарным знакам

Б.П. Симонов

>Й Й Й Й Й Й Ж Й Й Й Й Й Й Й.Й Й Й Й.Й ЙЙЙ Ш Й ШШШ