Studentská grantová soutěž - předchozí roky

Využití umělé inteligence při získávání znalostí o procesech, jejich modelování a dolování

SP2013/207

Ježek David Ing., Ph.D.

01. 01. 2013 - 31. 12. 2013

Popis projektu -------------- Posláním tohoto projektu je prohlubování spolupráce mezi skupinou, která se zabývá softwarovým inženýrstvím a skupinou teoretické informatiky. Softwarové inženýrství obecně řeší problematikou, jak efektivně vyvíjet kvalitní software [Pfleeger and Atlee 2009]. Skupina softwarového inženýrství má znalosti v oblastech procesního řízení, automatizace procesů a jejich specifikace, a v oblasti specifikace požadavků [Pohl 2010]. Na tuto problematiku chceme využít přístup a potenciál oboru umělá inteligence. Umělá inteligence prožívá v současnosti renesanci a uplatňuje se nejen při řešení problémů automatického zpracování textu [Norvig and Aldhous 2011], dolování znalostí ale také například při automatické řízení vozidel (např. [Dolgov et al. 2009; Kummerle et al. 2009; Petrovskaya and Thrun 2009; Petrovskaya and Thrun 2009; Thrun 2005]) a v jiných oblastech. Částí oboru umělá inteligence je i problematika reprezentace znalostí [Russell and Norvig 2009]. Touto problematikou se zaobírá mimo jiné část skupiny teoretické informatiky[Duží et al. 2011]. Dalšími výzkumnými tématy této skupiny je také zpracování přirozeného jazyka. Návaznost --------- Tento projekt navazuje na již realizovaný projekt SP2012/26, který se zabýval tématikou modelování softwarových procesů pomocí znalostní reprezentace. Naší snahou je pokračovat v započaté práci především z oblasti znalostního modelování procesů. Nadále také chceme rozšiřovat oblast dolování znalostí z dat vzniklých v reálném procesu. Tuto oblast chceme navíc rozšířit o oblast dolování znalostí o samotné struktuře prováděného softwarového procesu. Tyto oblasti samozřejmě úzce souvisejí s podporou procesního řízení s využitím umělé inteligence a modelování reprezentací pomocí znalostí. Toho chceme docílit spojením znalostí řešitelů, kteří se zabývají problematikou procesů a těch kteří vědecky působí na poli ontologií a znalostních bází, čímž dosáhneme synergického efektu dalšího rozvoje oblastí za účelem využití výsledků v metodikách softwarového procesu. Abychom patřičně využili potenciál našeho týmu, chtěli bychom téma i nadále rozvíjet přípravou dalších externích grantů a projektů. Předložený projekt i nadále tematicky navazuje na projekt "EC 5.1 SPK01/029 - Rozvoj IT Cluster 2009-2012" část 1.1 „Vývoj metodiky procesního vývoje software“ jejímž cílem je zefektivnění procesu vývoje software v softwarových firmách. Jedná se o praktický projekt, který byl ukončen v březnu 2012. V rámci řešení tohoto projektu mimo jiné vyvstaly mnohé problémy (např. závislosti modulů a jejich provázání proměnné v čase, sledování zdrojů, problém se správou závislostí požadavků a provázání do dalších fází u produktových řad apod.), k jejichž efektivnímu řešení je potřeba dalšího výzkumu a nasazení teoretického aparátu. Vybudování takovýchto řešení přesahuje rozsah původního projektu. V tomto navrhovaném projektu bychom se chtěli věnovat právě návrhům konkrétních řešení jednotlivých specifických problémů pomocí metod umělé inteligence. Tým řešící předchozí projekt je z velké části zúčastněn i na tomto projektu (Svatopluk Štolfa, Jan Kožusznik, David Ježek, Ondřej Koběrský, Jakub Štolfa), aby došlo pokud možno k co nejlepšímu přenosu informací z praxe do teorie a poté zpětné nasazení do praxe, díky kontaktům, které si jednotliví členové týmu řešením předchozího projektu vytvořili. Použitá literatura ------------------ AALST, W.M.P.V.D. Process Mining: Discovery, Conformance and Enhancement of Business Processes. Springer, 2011. ISBN 3642193447. DOLGOV, D., THRUN, S., MONTEMERLO, M. AND DIEBEL, J. Path Planning for Autonomous Driving in Unknown Environments. In O. KHATIB, V. KUMAR AND G.J. PAPPAS. Experimental Robotics. 2009, vol. 54, p. 55-64. DUŽÍ, M., ČÍHALOVÁ, M. AND MENŠÍK, M. Ontology as a logic of intensions. 2011. ISSN 09226389 (ISSN); 9781607506898 (ISBN). KUMMERLE, R., HAHNEL, D., DOLGOV, D., THRUN, S., BURGARD, W. AND IEEE. Autonomous Driving in a Multi-level Parking Structure. In Icra: 2009 Ieee International Conference on Robotics and Automation, Vols 1-7. 2009, p. 1167-1172. NORVIG, P. AND ALDHOUS, P. Google's data junkie. New Scientist, Apr 2011, vol. 210, no. 2810, p. 26-27. OKUTAN, C. AND CICEKLI, N.K. A monolithic approach to automated composition of semantic web services with the Event Calculus. Knowledge-Based Systems, Jul 2010, vol. 23, no. 5, p. 440-454. OZORHAN, E.K., KUBAN, E.K. AND CICEKLI, N.K. Automated composition of web services with the abductive event calculus. Information Sciences, Oct 2010, vol. 180, no. 19, p. 3589-3613. PETROVSKAYA, A. AND THRUN, S. Efficient Techniques for Dynamic Vehicle Detection. In O. KHATIB, V. KUMAR AND G.J. PAPPAS. Experimental Robotics. 2009, vol. 54, p. 79-91. PETROVSKAYA, A. AND THRUN, S. Model based vehicle detection and tracking for autonomous urban driving. Autonomous Robots, Apr 2009, vol. 26, no. 2-3, p. 123-139. PFLEEGER, S.L. AND ATLEE, J.M. Software Engineering: Theory and Practice. Prentice Hall, 2009. ISBN 0136061699. POHL, K. Requirements Engineering: Fundamentals, Principles, and Techniques. Springer, 2010. ISBN 3642125778. RUSSELL, S. AND NORVIG, P. Artificial Intelligence: A Modern Approach. Prentice Hall, 2009. ISBN 0136042597. THRUN, S. 175 miles through the desert. In U. FURBACH. Ki2005: Advances in Artificial Intelligence, Proceedings. 2005, vol. 3698, p. 17-17.

Mgr. Marek Menšík, Ph.D.
prof. RNDr. Marie Duží, CSc.
Ing. Jan Kožusznik, Ph.D.
Ing. Svatopluk Štolfa, Ph.D.
Ing. David Ježek, Ph.D.
Ing. Nikola Ciprich
Ing. Jakub Macek, PhD.
Ing. Adam Farnik
Ing. Lukáš Vích
Ing. Michael Alexander Košinár
Ing. Ondřej Koběrský
Ing. Jakub Štolfa, Ph.D.

1.) Dolování znalostí z dat, která vznikla v reálném procesu.
2.) Podpora procesního řízení pomocí umělé inteligence.
3.) Modelování a reprezentace požadavků pomocí znalostí.
4.) Prezentace výsledku na konferencích. Kritériem pro výběr konferencí:
- Indexace příspěvku konference firmou Thomson-Reuters (bodový zisk dle metodiky RIV),
- Prestiž konference v oblasti znalostních přístupu a modelování softwarových procesu (snaha navázat další kontakty s lidmi, kteří v této oblasti působí a mají špičkové výsledky),
- Finanční náročnost účasti na konferenci (snaha nečerpat zbytečně velké množství prostředků na konference, které mají „levnější“ obdobu v jiných minimálně stejně kvalitních konferencích).
5.) Publikace v časopisech, které mají přidělen impaktní faktor a jsou vedeny v databázi společnosti Thomson-Reuters. Vybrané časopisy, které bychom chtěli v budoucnu obeslat, budou určitě patřit mezi tyto:
- Journal of Systems and Software (Elsevier, ISSN: 0164-1212),
- Empirical Software Engineering (Springer, ISSN: 1382-3256),
- Computer Journal (Oxford Journals, ISSN: 0010-4620),
- Transactions on Software Engineering and Methodology (ACM, ISSN: 1049-331X),
- IEEE Software (IEEE, ISSN: 0740-7459),
- IEEE Transactions on Software Engineering (IEEE, ISSN: 0098-5589),
- Requirements Engineering (Springer, ISSN: 0947-3602),
- Software Quality Journal (Springer, ISSN: 0963-9314).