Сер. 10. 2009. Вып. 4
ВЕСТНИК САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКОГО УНИВЕРСИТЕТА
УДК 519.71 В. А. Хохулина
О РАЗЛОЖЕНИИ И АНАЛИЗЕ ОБОБЩЕННЫХ НЕЧЕТКИХ АВТОМАТОВ И ЯЗЫКОВ*)
1. Введение. В теории нечетких множеств [1] показана возможность представления любого конечного нечеткого множества в виде дизъюнкции его уровневых четких множеств, умноженных на соответствующий уровень нечеткости. В теории вероятностных автоматов известен метод синтеза любого вероятностного автомата в виде детерминированного автомата со случайным входом, фактически представляющего собой объединение конечного числа детерминированных автоматов, каждому из которых сопоставлена некоторая вероятность его выбора [2]. Поэтому вполне очевидна целесообразность исследования подобной проблемы для случая нечетких автоматных моделей [3, 4].
Задача абстрактного анализа языков, представляемых автоматными моделями различного вида, является одной из классических проблем математической теории таких моделей. В этом смысле не являются исключением и так называемые обобщенные автоматы, в том числе основанные на методах теории нечетких множеств [1-6]. Доказательство возможности разложения любого обобщенного нечеткого автомата на конечное множество недетерминированных автоматов, соответствующих разным уровням нечеткости, сопоставленного с разложением представляемого им нечеткого регулярного языка на конечное множество регулярных языков, также отвечающих различным уровням нечеткости, позволяет предложить менее трудоемкий метод решения задачи абстрактного анализа нечеткого автомата, сведя ее к абстрактному анализу более простых недетерминированных автоматов.
Именно таким вопросам, применительно к так называемым обобщенным нечетким конечным автоматам, посвящена настоящая работа.
2. Основные определения. Будем рассматривать полную дистрибутивную решетку L = ([0,1], max, min, ^), т. е. замкнутый интервал [0,1] с операциями (где a,b G [0,1])
a + b = max(a, b), ab =min(a, b), (1)
условно называемыми «сложением» и «умножением», и обычным упорядочиванием. Условимся также обозначать £m,n множество всех (m х п)-матриц над L.
Если U = {z} есть некоторое универсальное множество элементов z G U, то обычное (четкое) подмножество Z С U можно задавать как множество упорядоченных пар Z = {(z, fj,z(z))}, z G U, где nz{z) = 1 при -г G Z и цг{%) = 0 при z G Z - характеристическая функция подмножества Z.
Хохулина Виктория Александровна — программист лаборатории математических проблем информатики математико-механического факультета Санкт-Петербургского государственного университета. Научный руководитель: действительный член РАЕН, доктор физико-математических наук, проф. М. К. Чирков. Количество опубликованных работ: 3. Научное направление: автоматное моделирование. E-mail: [email protected].
+ ) Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 07-01-00355).
© В. А. Хохулина, 2009
В отличие от четкого подмножества, нечеткое подмножество Z универсального множества и определяется как множество упорядоченных пар Z = {г,^z(г)}, где
степени принадлежности элемента г нечеткому подмножеству Z.
Нечетким языком Z в алфавите X называется любое нечеткое подмножество Z = {(w,^zV))}, V € X*, ^V) € [0,1], множества всех слов X* в этом алфавите. Иначе, нечеткий язык в алфавите X можно трактовать как однозначное отображение Z = |J>z : X* ^ [0,1]. Значение |J>z V) соответствует степени принадлежности слова V нечеткому подмножеству Z. «Пустой» язык Z условимся обозначать Z = 0.
Элементарными нечеткими языками в алфавите X = {х\, х2, ■■■,хп} называют нечеткие языки Z = е («пустое» слово) и Z = х8, в = 1,п, определяемые соотношениями
Элементарные нечеткие языки обозначают (как и в обычной алгебре регулярных языков) символами е, Х1,Х2, ■■■, хп, однако в выражениях нечетких языков это нечеткие множества с функциями принадлежности (2).
Скалярным произведением элемента а € [0,1] и нечеткого языка Z называются нечеткие языки, обозначаемые соответственно а^ и Zа и определяемые следующими выражениями:
для всех V Є X* (далее в скалярном произведении будем символ пустого слова е опускать: ае = еа = а).
Дизъюнкцией нечетких языков Z\ и Z2 называется язык, обозначаемый Z = Z\ и Z2 и определяемый по формуле
для всех V € X*.
Произведением нечетких языков Zl и Z2 называется нечеткий язык, обозначаемый Z = ZlZ2 и определяемый выражением
для всех V € X*, где П - множество всевозможных пар слов (ш1,ш2) € X* таких, что Ш1Ш2 = V.
Итерация нечеткого языка Z обозначается Z* и определяется соотношением
для всех V Є X*, где П - множество всевозможных представлений V в виде последовательности конечного числа V, 1 ^ V ^ і, і = |и>|, непустых отрезков слова V = .
Всякий нечеткий язык, который может быть получен из элементарных нечетких языков с помощью конечного числа операций скалярного произведения, дизъюнкции,
цz (г) € [0,1] для всех г € и. Функция jлz(г) в этом случае называется функцией
при V = е, при V = е,
при V = х3, при V = х8.
(2)
МаяV) = тіп(а, мяV)), Мяа(ы) = тіп(мя V), а)
МяV) = тах(мя1 V), Мя2 V))
НиV) = тах тіп(мя1 (^і),мя2 (^2))
тах
произведения и итерации, называется регулярным нечетким языком. С использованием введенных обозначений для элементарных нечетких языков и операций каждый регулярный нечеткий язык может быть задан его регулярным выражением, причем регулярный нечеткий язык может иметь множество различных регулярных выражений, эквивалентных друг другу.
Обобщенным нечетким конечным автоматом называют [4] систему
Af = (X, А, У, r, {F(x,y)}, q), (3)
где X,A,Y есть алфавиты входов, состояний и выходов, \X\ = п, |А| = m, \Y\ = k; r € C1,m - начальный вектор-строка (степеней принадлежности состояний множеству начальных состояний); q € Cm>1 - финальный вектор-столбец (степеней принадлежности состояний множеству конечных состояний) и {F(x, y)}; F(x,y) € Cm’m, x € X, y € Y, есть совокупность матриц переходов (степеней принадлежности переходов состояний множеству различных переходов), задающая отображение X х Y ^ Cm’m.
Нечеткое отображение Фf : Xd х Yd ^ [0,1], d = 0,1, 2,..., индуцируемое нечетким автоматом Af, определяется функцией принадлежности (где под «сложением» и «умножением» понимаются операции (1))
d
<^f (w,v) = rJ|F(xSt ,yit )q (4)
t=1
для всех (w, v) € Xd х Yd, d = 0,1, 2,..., и тем самым задает нечеткое подмножество пар слов одной, но сколь угодно большой длины, с функцией принадлежности (4).
В частном случае, когда дистрибутивная решетка C является булевой решеткой
C1 = ({0,1}, V, &, 1 > 0),
система (3) называется обобщенным недетерминированным автоматом [5]
And = (X,A,Y, d, {D(x,y)}, g), (5)
здесь вектор-строка начальных состояний d € Cl’m, вектор-столбец конечных состояний g € Cm’1 и {D(x, y)}, D(x,y) € Cm,m, x € X, y € Y, есть совокупность матриц переходов. Недетерминированный автомат A^ld индуцирует недетерминированное отображение $nd : Xd х Yd ^ {0,1}, d = 0,1, 2,..., определяемое выражением
d
$nd (w,v) = dJ|D(xSt ,yit ^ (6)
t=i
где под «сложением» и «умножением» подразумеваются операции V и &.
Пусть задан обобщенный нечеткий конечный автомат Af (3) и выделено подмножество Y(к) С Y его выходных символов. Говорят, что нечеткий язык Z = j^z : X* ^ [0; 1] представлен в Af подмножеством Y(к), если для индуцируемого обобщенным нечетким автоматом Af нечеткого отображения (4) выполняется
У2 У2 ф (w,vyi)= max ф (w,vyi )= Mz(w) (7)
— — vEY* viE Y(к)
vEY* ylEY(к) V^Y ’Vl^Y
для всех w € X*, где |w| = |vy^.
Соответственно недетерминированный автомат Лпй (5) подмножеством У(к) С У
выходных символов будет представлять четкий язык Z = |лz : X* ^ {0,1}, если для индуцируемого этим автоматом недетерминированного отображения (6) выполняется
Из теории автоматов известно [2, 4], что нечеткие автоматы представляют нечеткие регулярные языки, а недетерминированные автоматы - обычные (четкие) регулярные языки.
3. Разложение нечетких матриц. Рассмотрим конечное множество нечетких (тхт)-матриц¥(х,у] €Оп,т, х € X, у € У, ¥(х,у) = (Е^(х,у))т,т, Е^(х,у) € [0,1]. Учитывая конечность алфавитов Х,У и индексов г,], матрицы Е(х, у), х € X, у € У, содержат конечное число значений Е^(х,у). Обозначим множество таких различных значений, которые условимся называть уровнями нечеткости, как
В таком случае, согласно теории нечетких множеств [1], учитывая вид операций (1), каждую нечеткую матрицу Е(х, у) можно представить в виде «суммы» «произведений»
Выражение (11) будем называть разложением нечеткой матрицы Е(х,у) по различ-
Пусть теперь (и>,-у) есть любая пара слов длины ! > 0 в алфавитах Х,У, т. е. V = х31 х32 .. ,хВЛ, V = у^у12 .. ,у1Л, и рассмотрим «произведение» матриц вида
При каждом £ = 1, й для матрицы Е(ж84, у1г) справедливо разложение вида (11)
(8)
уЕУ* у1еУ(к)
(9)
(10)
матриц О*-1') (ж, у) на соответствующие уровни нечеткости V = 1, </:
9
(11)
О) 1—
ным уровням нечеткости , V = 1,д.
4
(12)
г=1
9
Для «произведения» матриц (12) справедливо следующее утверждение.
Лемма 1. Пусть Е(х84 ,у3ь), х8ь € X, у8± € У, есть нечеткие (т х т)-матрицы, каждой из которых соответствует ее разложение вида (13) по различным уровням нечеткости (9), тогда для любой пары слов (ад, V), ад = х31 х32 ... х3л, V = у;1 у\2 ■■■У1Л,
й =1, 2,.., «произведение» этих нечетких матриц (12) может быть представлено
как его разложение по разным уровням нечеткости (9)
ч
Е(ад^) = ^ Бм (ад^)/, (14)
и=1
где
d
Бм(ад,V) = ^Б^*у). (15)
г=1
Доказательство. Будем доказывать справедливость выражений (14), (15) индукцией по длине слов ад и V. При й =1 справедливость утверждения теоремы вытекает из выражения (13) при Ь =1. Предположим, что утверждение теоремы справедливо для слов длины Ь = й, т. е. при Ь = й выполняются соотношения (14), (15), и покажем,
что из этого следует справедливость разложения вида (14), (15) для слов адх, vy длины
Ь = й +1.
В соответствии с выражением (12) справедливо равенство
Е(адх, vy) = Е(ад, V )Е(х,у), (16)
и, следовательно, Е(адх, vy) есть нечеткая (т х т)-матрица, у которой, учитывая операции (1), все элементы принадлежат множеству уровней нечеткости (9), а в этом случае для нее должно существовать разложение типа (14) по различным уровням нечеткости
ч
Е(адх^у)=^^ Б(^ (юх^у)/^1. (17)
^=1
В таком случае остается необходимым доказать, что для матриц Б(^ (адх, vy) в выражении (17) выполняется соотношение типа (15), т. е. что
Бм (адх^у) = Б^ад^Б^ (х,у). (18)
Согласно выражениям (11), (14), (16), должно выполняться
Е(адх^у)= (]Г Б(ш) (ад^)^) ПТ Б(а)(х, у)^) =
= 1 / \а = 1
ч ч
'Б(ш)^„ „,т(^)/„
]Т]ТБ(ш)(ад^)Б(а) (х,у)^] /. (19)
ш = 1а = 1
Из соотношений (17), (19), принимая во внимание принятую упорядоченность зна-
V (ш) (а) . ( (ш) (<у)\ (V)
чений м/ , получаем, что м/ М/ = шт(^^ ,М/ ) = М/ тогда и только тогда, когда
а ^ ш = V или ш ^ а = V, а тогда
Б(^(адх^у) = Б(^(ад^)^ Б(а)(х,у) + ^ Б(ш)(ад, v)Б(v)(х,у). (20)
Из выражения (20), учитывая, что элементы матриц Б(а)(х, у), Б(ш)(ю,у) удовлетворяют условию (10), следует, что
^Б(ст) (я, у) = Б(^(х,у), ^Б(ш)(ю,«) = Б(^ (ю,у)
Б(^ (юх^у) = Б(и)(т,у)Б(и) (х,у)+Б(и) (т,у)Б(и) (х,у) = Б(и)(т, у)Б(и) (х,у),
т. е. оказывается справедливым выражение (18). Тем самым показано, что утверждения (14), (15) леммы 1 выполняются при любых ! = 1, 2,... .
4. Разложение нечетких автоматов. На основе леммы 1 очевидна справедливость утверждений, касающихся разложения нечетких отображений и нечетких автоматов. Поскольку для обобщенного нечеткого автомата (3) г € С1’™, q € С™’1, то, если считать, что множество уровней нечеткости (9) учитывает и элементы векторов г и q, эти векторы можно представить в виде разложений
гМ ,,м
v=1 v=1
где с!^ - это т-мерный вектор-строка, а g('гУ-) - т-мерный вектор-столбец, V = 1,д, с элементами
,( V) I 1 при гг > №, (V) \ 1 при Чг > /Г)Г),
' = 1 п ^ [*) дг ) = 1 п ^ (V) (22)
^ 0 при гг < / , [0 при чг < / .
В таком случае, с учетом выражения (4) и леммы 1, оказываются справедливыми следующие утверждения.
Лемма 2. Нечеткое отображение Ф/, индуцируемое обобщенным нечетким автоматом (3), может быть записано как разложение
Ф/ = ЁфПМ" ), (23)
= 1
в котором Ф^1, V = 1, </, есть недетерминированные отображения Ф^1 : Ха х —> [0,1], ! = 0,1,..., такие, что
жМ, ч Г а( 1,)Б( 1,) (w,v)g( 1,) при !> 0,
<<(».»> = { а("^(;-) при ! = <>,
где а( ,'), б(1/) ( ю,у), g( 1/) определяются выражениями (15), (22).
Теорема 1. Обобщенный нечеткий автомат А/ (3) может быть представлен в виде разложения
а, = £ а(:У; >, (24)
V=1
АV = 1,ч, есть обобщенные недетерминированные автоматы
А£ = X, а, у, аЧ {б(^(х,у)}, g(v)),
и
а суммирование в (24) означает, что векторы г, q и матрицы ¥(х,у) автомата Af определяются по формулам (21), (22), (10), (11).
5. Метод абстрактного анализа автомата. Задача абстрактного анализа заданного автомата Af (And) с заданным подмножеством выходных символов У<к) состоит в нахождении регулярного выражения языка, представленного в этом автомате подмножеством У<к). Один из вариантов процедуры решения данной задачи для обобщенного нечеткого автомата Af состоит в следующем [4, 6]:
1) построить матрицу прямых переходов автомата
п / к \
й =и !>(хя ,у) х„ (25)
8=1 \ 1=1 /
где
пп
(хв)хв ( ПШХ (х8,У1)\ хв ;
в = 1 в = 1 ' '
2) найти финальные векторы для в = 1,пс помощью выражения
q(s) = F(xs,yг)q; (26)
У1 еУ(к)
3) составить и решить систему
^ и ГЬ 3 = !> т> (27)
и определить Zj для всех ], для которых найдется хотя бы одно значение в, такое,
что ъ (в) = 0;
4) получить регулярное выражение нечеткого языка 2 по формуле
п т
2 = и UZj ^ (в)х8 ■ (28)
Я=1j=1
Процедура абстрактного анализа автомата А^ (5) аналогична процедуре анализа
автомата Af с учетом изменения обозначений элементов автомата и операций.
6. Разложение нечетких регулярных языков. На основе леммы 2, теоремы 1 и выражений (7), (8) оказывается справедливым следующее утверждение.
Теорема 2. Пусть обобщенный нечеткий конечный автомат Af (3), приведенный в виде разложения (24), представляет подмножеством У<к) С У нечеткий регулярный язык Zf, а недетерминированные автоматы АV = 1,</, представляют подмножеством У<к) регулярные языки V = 1, тогда справедливо разложение
~ 4 ~
Zf = и 2<")М<1') ■ (29)
^=1
Доказательство. Пусть т = х81 ■ ■ ■х8ь, ъу\ = У\1 ■■■ У1ь-1 Уи тогда, воспользовавшись выражением (23), получим
(Ю,УУ1 ) = ф<пс1(ш,уУ1 )м{f),
и=1
откуда, после «суммирования» левой и правой частей этого равенства по V € У * У1 € У<к), имеем
^ ^ (™^У1 )= ^ ^ ф<П](ш,Щ1)] М^^
уЕУ* у1еУ(к) ^=1 ^ уЕУ* у1еУ(к) '
Далее, учитывая выражения (7), (8), следует, что для языков ^ и V = 1, </,
9
(V)
М2} (т) =Х) М^ м Мм/ ■ (30)
V=1
Полученное выражение (30) непосредственно подтверждает справедливость разложения (29). Теорема доказана.
Рассмотрим Л € [0,1] такое, что для некоторого п €{!,■■■,?}
м/п) ^ Л > м/ 1), (31)
и будем рассматривать регулярный язык 2^\, соответствующий языку уровня Л в нечетком регулярном языке Zf. С учетом того, что для языков V = 1, </, согласно принятой упорядоченности уровней нечеткости (9), выполняется
2<9) с 2<9-1) с ■■■ с 2<1),
вытекает справедливость следующих двух утверждений.
Следствие 1. Регулярное выражение языка может быть получено из регу-
Z <1) <п-1)
лярного выражения нечеткого языка 2/ путем замены в нем скаляров м/ ,■■■, М/
на пустой язык 0, а скаляров м/1^, ■ ■ ■ , М/9) на 1.
Следствие 2. Регулярное выражение языка может быть получено путем абстрактного анализа недетерминированного автомата .
7. Специальный абстрактный анализ нечеткого автомата. Задача специального анализа обобщенного нечеткого автомата Af (3) с заданными подмножеством выходных символов У<к) и уровнем нечеткости Л (31) состоит в нахождении регулярного выражения языка 2\, представленным в автомате Af подмножеством У< к) с уровнем нечеткости не менее чем Л. В соответствии со следствиями 1 и 2 могут быть предложены два метода решения этой задачи.
Первый метод состоит в абстрактном анализе нечеткого автомата Af, построении нечеткого регулярного выражения языка Zf и использовании следствия 1.
Второй метод состоит в соответствии со следствием 2 в абстрактном анализе недетерминированного автомата Anl,l), построенного с учетом условия (31), согласно выражениям (9), (10), (21), (22).
8. Пример. Рассмотрим нечеткий автомат Af (3), где X = {х1, х2}, А = {а,1, а,2, аз},
F(xl,Уl) =
F(x2,Уl)=( 0 0.6 0] , F(x2,У2)
0), Т q1 = ю
/0.2 0 0 \
0 0.3 0
0 0 0.4/
/0.4 0 0\
0 0.6 0 ,
0 0.7 0
0.6 0 0
0.5 0 0
0 0 0.2.
0.3 0 0\
0 0.5 0
0.3 0.2 0
Требуется найти регулярное выражение языка ^0.5, включающего в себя все слова V € X*, уровень принадлежности которых нечеткому языку 2, представленному в автомате А/ подмножеством У<к) = {У2}, удовлетворяет условию М2<ш) ^ 0^5.
Используя первый метод, выполняем абстрактный анализ нечеткого автомата А/ . Согласно процедуре, изложенной в п. 5, последовательно получаем
1. Матрицу прямых переходов (см. (25))
/ 0.6*1 и 0.4х2 0 0 \
8 = I 0.5ж1 0.3ж1 и 0.6х2 0 I ■
\ 0.3х2 0.7х2 0.4ж1 )
2. Финальные векторы (см. (26))
q(1) = (0^5; 0^5; 0^2)Т, q(2) = (0^3; 0^5; 0^2)Т■
3. Систему уравнений (см. (27))
21 = 21(0.6x1 и 0^4x2) и 220^5x1 и 2з0.3х2 и 0^4,
22 = 22(0^3x1 и 0^6x2) и 2з0■ 7x2 и 0^7, = 2з0^4х1
и ее решения
23 = 0, 22 = 0 ■ 7(0 ■ 3х1 и 0 ■ 6х2)*, 21 = (0 ■ 5(0 ■ 3х1 и 0 ■ 6х2)*х1 и 0 ■ 4)(0 ■ 6х1 и 0 ■ 4х2)*^
4. Регулярное выражение нечеткого языка 22 (согласно формуле (28) с учетом простейших преобразований)
22 = (0^3x1 и 0^6x2)*х1(0^6х1 и 0^4х2)*(0^5х1 и 0^3х2)и и(0^6х1 и 0^4х2)*(0^4х1 и 0^3х2) и 0^5(0^3х1 и 0^6х2)*(х1 и х2)■
5. Искомое регулярное выражение языка 2о.5 (в соответствии со следствием 1, заменяя скаляры, меньшие 0.5, на 0, а скаляры, большие или равные 0.5, - на 1)
2^0.5 = х2(х1х* и х2)
Теперь для сравнения воспользуемся вторым методом, использующим разложение автомата А/ по уровням нечеткости. Для этого найдем недетерминированный автомат Ап,а = (X, А, У, а, {В(х8,У;)}, g}, заменив в автомате А/ в г, F(s,/) и q все числа, меньшие 0.5, на 0, а все числа, большие или равные 0.5, на 1, и удалив недостижимое состояние аз, таким образом, получим а = (0; 1), gT = (1; 1),
В(х1 ,У1)= (° , Б(х1 ,У2)= ^ 0
х0 оу ^ 0
0(х2,уі)= (0 ^ , Б(х2,у2)= 1
Далее производим абстрактный анализ недетерминированного автомата Лай • В результате последовательно находим
8=(х «), ®(1)=(!), *(2)=(1,
Zi = Z\x\ U Z2X1, Z2 = Z2X2 U e, Z2 = x2, Zi = X2xix*,
Z0.5 = x2xix1 xi U x2(xi U X2) = x2(xixl U X2).
Таким образом, второй метод решения задачи поиска языка, представленного в автомате Af с заданным уровнем нечеткости, оказывается в этом случае существенно менее трудоемким, чем общий метод.
9. Заключение. В работе доказано, что любой обобщенный нечеткий конечный автомат Af может быть представлен в виде дизъюнкции («суммы») обобщенных недетерминированных конечных автоматов *4^, v = l,q, соответствующих различным уровням нечеткости MfV), а любой нечеткий регулярный язык - как объединение регулярных языков, соответствующих разным степеням принадлежности исходному языку. Установлена связь такого разложения нечеткого регулярного языка с соответствующим разложением обобщенного нечеткого автомата, представляющего этот язык, на основе чего сформулирован специальный метод абстрактного анализа обобщенного нечеткого автомата для заданного уровня нечеткости.
Результат имеет важное значение для разработки в дальнейшем специальных методов решения проблем абстрактного анализа и синтеза обобщенных нечетких автоматных моделей путем их сведения к анализу и синтезу обобщенных недетерминированных автоматных моделей для различных уровней нечеткости.
Литература
1. Кофман А. Введение в теорию нечетких множеств. М.: Радио и связь, 1982. 432 с.
2. Чирков М. К., Пономарёва А. Ю. Стационарные детерминированные и вероятностные автоматы: Теория автоматных моделей. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2008. 248 с.
3. Kandel A., Lee S. C. Fuzzy Switching and Automata: Theory and Applications. New York: Crane Russak & Comp. Inc., 1979. 303 p.
4. Скорикова Я. И., Чирков М. К. Абстрактный анализ обобщенных нечетких автоматов // Математические модели. Теория и приложения. Вып. 6. СПб.: ВВМ, 2005. С. 110—122.
5. Пономарёва А. Ю., Сандрыкина Н. В., Чирков М. К. Оптимизация абстрактной структуры недетерминированных автоматов // Математические модели. Теория и приложения. Вып. 3. СПб.: Научн.-исслед. ин-т химии С.-Петерб. ун-та, 2003. С. 94—102.
6. Чирков М. К., Кабаве М. Абстрактный анализ обобщенных конечных автоматов // Теория и приложения дискретных систем / под ред. М. К. Чиркова, С. П. Маслова. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 1995. С. 3—36.
Статья рекомендована к печати член-кор. РАН, проф. Г. А. Леоновым.
Статья принята к печати 28 мая 2009 г.