Методы решения задач теории массового обслуживания
Экспертные системы. Составные части экспертной системы. Этапы проектирования экспертных систем.
Назначение экспертных системзаключается в решении достаточно трудных для экспертов задач на основе накапливаемой базы знаний, отражающей опыт работы экспертов в рассматриваемой проблемной области. Достоинство применения экспертных систем заключается в возможности принятия решений в уникальных ситуациях, для которых алгоритм заранее не известен и формируется по исходным данным в виде цепочки рассуждений (правил принятия решений) из базы знаний. Причем решение задач предполагается осуществлять в условиях неполноты, недостоверности, многозначности исходной информации и качественных оценок процессов.
Экспертная система может выполнять следующие роли:
· консультанта для неопытных или непрофессиональных пользователей;
· ассистента в связи с необходимостью анализа экспертом различных вариантов принятия решений;
· партнера эксперта по вопросам, относящимся к источникам знаний из смежных областей деятельности.
Центральным компонентом экспертной системы является база знаний, которая выступает по отношению к другим компонентам как содержательная подсистема, составляющая основную ценность.
База знаний - это совокупность единиц знаний, которые представляют собой формализованное с помощью некоторого метода представления знаний отражение объектов проблемной области и их взаимосвязей, действий над объектами и, возможно, неопределенностей, с которыми эти действия осуществляются.
|
|
|
Обмен данными между конечным пользователем и ЭС выполняет программа интеллектуального интерфейса, которая воспринимает сообщения пользователя и преобразует их в форму представления базы знаний и, наоборот, переводит внутреннее представление результата обработки в формат пользователя и выдает сообщение на требуемый носитель
Механизм вывода. Этот программный инструмент получает от интеллектуального интерфейса преобразованный во внутреннее представление запрос, формирует из базы знаний конкретный алгоритм решения задачи, выполняет алгоритм, а полученный результат предоставляется интеллектуальному интерфейсу для выдачи ответа на
запрос пользователя.
Механизм объяснения. В процессе или по результатам решения задачи пользователь может запросить объяснение или обоснование хода решения. С этой целью ЭС должна предоставить соответствующий механизм объяснения. Объяснительные способности ЭС определяются возможностью механизма вывода запоминать путь решения задачи.
Механизм приобретения знаний. База знаний отражает знания экспертов(специалистов) в данной проблемной области о действиях в различных ситуациях или процессах решения характерных задач. Выявлением подобных знаний и последующим их представлением в базе знаний занимаются специалисты, называемые инженерами знаний. Для ввода знаний в базу и их последующего обновления ЭС должна обладать механизмом приобретения знаний.
|
|
|
Этапы проектирования:
- идентификация проблемной области (назначение - определение сферы применения ЭС. подбор экспертов, выделение ресурсов, постановка задачи - либо обучать неквалифицированных пользователей, либо консультировать, либо распространять опыт экспертов).
- концептуализация проблемной области - построение концептуальной модели, отражающей сущность, функций проблемной области. Строятся модели – поведенческая (рассматривается взаимодействие объектов во времени), функциональная (действия и преобразования над объектами), объектная (структура предметной области).
- Формализация - выбор метода представления знаний. Проектируется логическая модель БД – модель, в которой область определения предиката задается либо перечислением фактов, либо в виде импликаций. Методы представления знаний – семантические сети (триплет типизированного отношения между объектами род-вид, целое-часть, обще-частное), фреймы (все атрибуты собираются в одну структуру данных).
- реализация
- тестирование (оценивается по точности, по полезности).
- опытная эксплуатация (внедрение БД, контроль со сторны разработчиков, отыскание ошибок и их устранение).
Примеры системы.
|
|
|
CASNET-EXPERT. Система CASNET- медицинская ЭС для диагностики выдачи рекомендаций по лечению глазных заболеваний. На ее основе разработан язык инженерии знаний EXPERT, с помощью которой создан ряд других медицинских диагностических систем
Методы решения задач теории массового обслуживания
Системы, предназначенными для многоразового решения однотипных задач - системы массового обслуживания (СМО). Возникающие при этом процессы получили название процессов обслуживания, а системы. Н-р: телефонные системы, ремонтные мастерские, вычислительные комплексы, билетные кассы, магазины, парикмахерские и т.п.
Каждая СМО состоит из определенного числа обслуживающих единиц (приборов, устройств, пунктов, станций), которые будем называть каналами обслуживания. Каналами могут быть линии связи, рабочие точки, вычислительные машины, продавцы и др. По числу каналов СМО подразделяют на одноканальные и многоканальные.
|
|
|
Заявки поступают в СМО обычно не регулярно, а случайно, образуя так называемый случайный поток заявок (требований). Обслуживание заявок также продолжается какое-то неопределенное время. Случайный характер потока заявок и времени приводит к тому, что СМО оказывается загруженной неравномерно: в какие-то периоды времени скапливается очень большое количество заявок (они становятся в очередь, либо покидают СМО необслуженными), в другие периоды СМО работает с недогрузкой или простаивает.
Предметом теории массового обслуживания является построение математических моделей, связывающих заданные условия работы СМО (число каналов, их производительность, характер потока заявок и т.п.) с показателями эффективности СМО, описывающими ее способность справляться с потоком заявок.
В качестве показателей эффективности СМО используются:
ü среднее число заявок, обслуживаемых в единицу времени;
ü среднее число заявок в очереди; среднее время ожидания обслуживания;
ü вероятность отказа в обслуживании без ожидания;
ü вероятность того, что число заявок в очереди превысит определенное значение.
СМО делят на два основных типа:
ü СМО с отказами - заявка поступает, когда все каналы заняты, получает отказ и в дальнейшем процессе обслуживания не участвует.
ü СМО с ожиданием (очередью) заявка, пришедшая в момент, когда все каналы заняты, не уходит, а становится в очередь на обслуживание.
В зависимости от организации очереди СМО с ожиданием подразделяются:
ü с ограниченной / неограниченной длиной очереди;
ü с ограниченным временем ожидания.
Для классификации СМО важны дисциплина обслуживания, определяющая порядок выбора заявок из числа поступивших и порядок распределения их между свободными каналами. По этому признаку обслуживание заявки может быть организовано по принципу:
ü «первая пришла – первая обслужена»;
ü «последняя пришла – первая обслужена» (отгрузка изделий со склада);
ü обслуживание с приоритетом (наиболее важные заявки обслуживаются).
Приоритет может быть как абсолютным (например; аварии), так и относительным, когда наиболее важная заявка получает лишь «лучшее» место в очереди.
Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 44; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!