Стратегии управления
Структура ЭС
Обобщенная структура ЭС представлена на рис. 1.
Определим основные термины для ЭС.
Пользователь – специалист предметной области, для которого предназначена система.
Инженер по знаниям – специалист в области искусственного интеллекта, выступающий в рол промежуточного буфера между экспертом и базой знаний.
Интерфейс пользователя – комплекс программ, реализующих диалог пользователя с ЭС как на стадии ввода информации, так и при получении результатов.
База знаний – ядро ЭС, совокупность знаний предметной области, записанная на машинный носитель в форме, понятной эксперту и пользователю.
Решатель – программа, моделирующая ход рассуждений эксперта на основании знаний, имеющихся в базе знаний.
Подсистема объяснений – программа, позволяющая пользователю получить ответ на вопросы: «Как были получены рекомендации?» и «Почему система приняла такое решение?».
Решатель – программа, моделирующая ход рассуждений эксперта на основании знаний, имеющихся в базе знаний.
Интеллектуальный редактор базы знаний – программа, предоставляющая инженеру по знаниям возможность создавать база знаний в диалоговом режиме.
Рис. 1. Структура экспертной системы.
Стратегии управления
Наибольшее распространение получила продукционная модель представления знаний. При использовании продукционной модели база знаний состоит из набора правил. Программа, управляющая перебором правил, называется машиной вывода. Машина вывода выполняет две функции:
|
|
|
1) просмотр существующих фактов из рабочей памяти (банка данных) и правил из базы знаний и добавление в рабочую память новых фактов;
2) определение порядка просмотра и применения правил.
Машина вывода в большинстве систем представляет собой небольшую по объему программу и включает два компонента – один реализует собственно вывод, а другой управляет этим процессом. На рис. 2 представлена условная схема машины вывода. Действие компонента вывода основано на применении правила, называемого modus ponens. Сформулируем правило modus ponens. Если известно, что истинно утверждение А и существует правило вида «ЕСЛИ А, ТО В», тогда утверждение В также истинно.
Правила срабатывают, когда находятся факты, удовлетворяющие их левой части. Компонент вывода должен функционировать даже при недостатке информации. Управляющий компонент определяет порядок применения правил и выполняет 4 функции.
1) Сопоставлени е – образец правила сопоставляется с имеющимися фактами.
2) Выбор – если в конкретной ситуации можно применить сразу несколько правил, то из них выбирается одно, наиболее подходящее по заданному критерию.
|
|
|
3) Срабатывание – если образец правила при сопоставлении совпал с какими-либо фактами из рабочей памяти, то правило срабатывает.
4) Действия – рабочая память подвергается изменению путём добавления в нее заключения сработавшего правила. Если в правой части правила содержится указание на какое-либо действие, то оно выполнится (например, в системах обеспечения безопасности информации).
Машина вывода работает циклически. В каждом цикле она просматривает все правила, чтобы выявить те, посылки которых совпадают с известными на данный момент фактами из рабочей памяти. После выбора правило срабатывает, его заключение заносится в рабочую память, и затем цикл повторяется сначала. В одном цикле может срабатывать только одно правило. Работа машины вывода зависит только от состояния рабочей памяти и от состава базы знаний.
Рис. 2. Схема функционирования машины вывода (РП – рабочая память, БД – банк данных, БЗ – база знаний).
От выбранного метода поиска, т.е. стратегии вывода, будет зависеть порядок применения и срабатывания правил. Процедуры, реализующие поиск, обычно зашиты в механизм вывода, поэтому в большинстве систем инженеры не имеют к ним доступа. При разработке стратегии управления выводом важно определить два вопроса. 1) Какую точку в пространстве состояний принять в качестве исходной? От выбора этой точки зависит метод осуществления поиска – в прямом и обратном направлении. 2) Каким методом можно повысить эффективность поиска решений? Эти методы определяются выбранной стратегией перебора – в глубину, в ширину, по подзадачам или иначе.
|
|
|
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 27; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!