Управление процессом поиска решения
При проектировании ЭС серьезное внимание должно быть уделено и тому, как осуществляется доступ к знаниям, и как они используются при поиске решения. Знание о том, какие знания нужны в той или иной конкретной ситуации, и умение ими распорядиться — важная часть процесса функционирования ЭС. Такие знания получили наименование метазнаний — т.е. знаний о знаниях. Решение нетривиальных проблем требует и определенного уровня планирования и управления при выборе, какой вопрос нужно задать, какой тест выполнить и т.д.
Использование разных стратегий перебора имеющихся знаний, оказывает довольно существенное влияние на характеристики эффективности программы. Эти стратегии определяют, каким способом программа отыскивает решение проблемы в некотором пространстве альтернатив. Как правило, не бывает так, чтобы данные, которыми располагает программа работы с БЗ, позволяли точно “выйти” на область в этом пространстве, в которой имеет смысл искать ответ.
Большинство формализмов представления знаний может быть использовано в разных режимах управления (см. пример 3), и разработчики ЭС продолжают экспериментировать в этой области.
Пример 3. Обслуживание автомобиля.
Представьте себе, что ваш автомобиль с трудом заводится, а в пути явно чувствуется снижение мощности. Сами по себе эти симптомы недостаточны для того, чтобы принять решение, где же искать источник неисправности – в топливной или электросистеме автомобиля. Познания в устройстве автомобиля подсказывают, что нужно еще поэкспериментировать, прежде чем звать на помощь механика. Возможно, плоха топливная смесь, поэтому присмотритесь к выхлопу и нагару на свечах. Возможно, сбоит распределитель — посмотрите, не повреждена ли его крышка. Эти довольно специфические эвристики не гарантируют, что отыщется действительная причина, но вдруг вам улыбнется фортуна и вы найдете неисправность без утомительной процедуры последовательной проверки всех систем.
|
|
|
Скорее всего, ваших знаний достаточно для того, чтобы выполнить общую проверку, прежде чем заниматься доскональным изучением отдельных узлов. Например, посмотреть, достаточно ли мощная искра в свече (если это так, то подозрения с электросистемы можно снять), прежде чем проверять аккумулятор. При отсутствии специальных эвристик, чем более методично вы будете действовать, тем больше шансов быстро найти причину неисправности. Общее эвристическое правило гласит:
“Сначала проверь весь узел, а уже потом приступай к проверке его компонентов”.
Это правило можно считать частью режима управления — систематической стратегии применения имеющихся знаний. Другое эвристическое правило можно сформулировать следующим образом:
|
|
|
“Сначала меняй более дешевые детали, а уже потом берись за более дорогие”.
В некоторых случаях эти две эвристики могут противоречить друг другу, и нужно заранее выбрать, какая из них имеет приоритет в случае, если обе включены в один и тот же режим управления.
Разъяснение принятого решения
Вопрос о том, как помочь пользователю понять структуру и функции некоторого сложного компонента программы, связан со сравнительно новой областью взаимодействия человека и машины, которая появилась на пересечении таких областей, как искусственный интеллект, промышленная технология, физиология и эргономика. На сегодня вклад в эту область исследователей, занимающихся ЭС, состоит в разработке методов представления информации о поведении программы в процессе формирования цепочки логических заключений при поиске решения.
Представление информации о поведении ЭС важно по многим причинам:
1. Пользователи, работающие с системой, нуждаются в подтверждении того, что в каждом конкретном случае заключение, к которому пришла программа, в основном корректно.
|
|
|
2. Инженеры, имеющие дело с формированием БЗ, должны убедиться, что сформулированные ими знания применены правильно, в том числе и в случае, когда существует прототип.
3. Экспертам в предметной области желательно проследить ход рассуждений и способ использования тех сведений, которые с их слов были введены в БЗ. Это позволит судить, насколько корректно они применяются в данной ситуации.
4. Программистам, которые сопровождают, отлаживают и модернизируют систему, нужно иметь в своем распоряжении инструмент, позволяющий заглянуть в “ее нутро” на уровне более высоком, чем вызов отдельных языковых процедур.
5. Менеджер системы, использующей экспертную технологию, который несет ответственность за последствия решения, принятого программой, также нуждается в подтверждении, что эти решения достаточно обоснованы.
Способность системы объяснить методику принятия решения иногда называют прозрачностью системы. Под этим понимается, насколько просто персоналу выяснить, что делает программа и почему. Отсутствие достаточной прозрачности поведения системы не позволит эксперту повлиять на ее производительность или дать совет, как можно ее повысить. Прослеживание и оценка поведения системы — задача довольно сложная и для ее решения необходимы совместные усилия эксперта и специалиста по информатике.
|
|
|
Пример 4. Загадка одного портрета.
В одной известной загадке человек смотрит на портрет и говорит:
“У меня нет братьев и сестер, но отец этого человека — это сын моего отца”.
Вопрос: “Кто изображен на портрете?” Во-первых, потратьте пару минут и решите эту загадку. Во-вторых, представьте себе, как вы будете объяснять ход решения кому-нибудь постороннему, но при этом нельзя пользоваться никакими вспомогательными средствами вроде –карандашом и бумагой. Для многих эта загадка представляется головоломкой, причем немало и таких, которые не могут проследить за ходом уже описанного решения.
Ответ прост: отец смотрит на портрет сына (человек, который смотрит на портрет, отец человека, изображенного на портрете). Как мы пришли к такому заключению, станет ясно после того, как мы воспользуемся логическим представлением. Пусть Иван — человек на портрете, а Матвей — человек, который смотрит на портрет.
“… это сын моего отца”.
сын(отец(Матвей)), отец(Иван).
“У меня нет братьев и сестер…”
Для всех X,
если сын(отец(Матвей), X)
то Х=Матвей.
Здесь сын — это отношение между двумя людьми, а отец — функция, поскольку каждый имеет только одного отца. Из этого утверждения после подстановки совершенно очевидно следует:
отец(Иван)=Матвей.
Таким образом, Матвей смотрит на портрет своего сына.
Правильное логическое представление зачастую значительно упрощает решение задачи и делает его более понятным. Но сформировать такое представление — это в значительной мере искусство. Объяснение не всегда имеет форму доказательства, как в данном случае.
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 216; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!