43608 (Искуственный интеллект), страница 6

│TDATABASE │База фактов. │ 200 │ "Данные" │

│TRULEBASE │База правил. │ 201 │ "Правила" │

│TFACT │Факт. │ 202 │ - - - - - - - │

│TVALUE │Значение. │ 203 │ - - - - - - - │

│TRULE │Правило. │ 204 │ - - - - - - - │

│TUNITAL │Элемент правила. │ 205 │ - - - - - - - │

└────────────────┴──────────────────┴────────────────┴───────────────┘

3.4.3. Организация поддержки длинных имен баз знаний.

Для облегчения работы неподготовленному пользователю, в системе

разработан механизм поддержки так называемых "длинных имен" файлов.

Пользователь практически не выполняет сам операции среднего уровня,

за него это делает система; например, создавая новую базу, он видит

лишь то, что имя новой БЗ появляется в окне банка знаний и может и не

знать о том, что в это время происходит на диске.

Процесс поддержки длинных имен баз реализуется следующим образом.

Создается строковая коллекция имен БЗ BASES, где каждое имя имеет

свой уникальный индекс. При создании новой базы пользователь вводит

ее имя; система заносит новое имя в коллекцию BASES и создает на дис-

ке файл, сформировав его имя по принципу:

BASE++.PRO

Аналогично, при удалении базы, система удаляет выбранное для уда-

ления имя базы из BASES, все индексы баз сдвигает, заполняя образовав-

шийся пробел и на диске переименовывает файлы баз знаний (например, в

банке знаний есть три базы: ПРОБА, ПОПЫТКА и ТЕСТ. На диске имеется

соответственно три файла: BASE1.PRO, BASE2.PRO, BASE3. PRO. При удале-

нии базы ПОПЫТКА, ее имя удаляется из списка, файл BASE2.PRO удаляет-

ся с диска, а файл BASE3.PRO базы ТЕСТ принимает имя BASE2.PRO).

Поскольку коллекция - динамический объект, то при выходе из систе-

мы все имеющиеся имена баз будут утеряны. Чтобы этого не случилось,

вся коллекция имен баз BASES записывается в специально созданный файл

ресурсов EXPERT.BLC. В конструкторе TEXPERT.INIT открывается файл

списка имен баз, а остальные процедуры управления БЗ могут всячески

изменять список, добавляя в него новые имена, изменяя их, удаляя неко-

торые из них. При выходе из системы измененная коллекция записывается

в файл EXPERT.BLC деструктором TEXPERT.DONE.

При разработке системы файл EXPERT.BLC был создан программой M_

LIST.EXE. Эта программа производит следующие действия:

1. Создает на диске поток EXPERT.BLC и связывает с ним ресурс.

2. Создает пустую коллекцию BASES и регистрирует ее.

3. Заносит эту коллекцию в файл под ключом "Список".

4. Закрывает файл.

Следует отметить, что при потере этого файла все базы банка зна-

ний останутся "безымянными", то есть вместо подробных длинных имен на

русском языке останутся лишь ничего не значащие имена файлов.

3.5. Выводы

Проанализировав все вышесказанное, можно указать следующие харак-

терные черты системы "Консультант":

1) система имеет все признаки приложения, разрабатываемого в Тур-

бо-Паскале с использованием библиотеки Turbo-Vision, такие как нали-

чие "выпадающих" меню и строки статуса, многооконный режим работы,

стандартный вид элементов диалоговых окон и многие другие.

2) система, как и другие приложения, созданные в Турбо-Паскале,

широко использует динамическую память (кучу) и сформированные пользо-

вателем типы данных.

3) Широкое использование таких инструментов Turbo-Vision, как ре-

сурсы, коллекции, потоки данных, скроллинг текста.

Вместе с тем следует отметить и те особенности системы, отличаю-

щей ее от других ЭС:

1) Поддержка длинных имен баз знаний.

2) Наличие пошагового многооконного редактора знаний.

3) Средства управления базами знаний (СУБЗ).

4) Редактор правил в виде электронной таблицы.

5) Возможность временного выхода в другие оболочки.

6) Комбинированная стратегия вывода.

7) Представление правил в виде кодов.

8) Возможность сохранения протоколов консультации и управления

ими.

9) Оптимизация базы правил.

10) Упаковка базы фактов.

11) Получение однозначного решения.

12) Средства проверки БЗ на непротиворечивость.

Таким образом, "Консультант" является качественно новой оболочкой

экпертных систем.

Часть 4. Методика работы в системе "Консультант"

4.1. Общие операции в системе

4.1.1. Установка и запуск системы

Запуск системы из оболочки Norton Commander осуществляется путем

выбора файла START.BAT из каталога EXPERT и нажатия клавиши ,

либо двойного щелчка левой клавишей "мыши" на имени этого файла. Для

удобства запуска можно имя системы внести в глобальное меню пользова-

теля Norton Commander, путем внесения в файл NC.MNU следующих строк,

например:

1: система "Консультант"

с:\expert\start.bat

Для запуска системы из операционной системы MS-DOS следует наб-

рать после подсказки С:\> следующую строку, например:

с:\expert\start[.bat]

Если необходимо ускорить процесс запуска системы, путь поиска фай-

ла START.BAT можно указать в файле AUTOEXEC.BAT, внесением в него сле-

дующей строки,например:

PATH с:\expert

Тогда, по команде START независимо от того, на каком диске нахо-

дится пользователь, запустится "Консультант".

Если система внесена в операционную оболочку Windows 3.x (скорее

всего, она будет находиться в группе "Приложения"), то ее запуск про-

изведется после двойного щелчка "мышью" на ее пиктограмме (значке)

или выбора ее клавишами управления курсором и нашатия .

4.1.2. Выход из системы

Для осуществления выхода из "Консультанта" с помощью клавиатуры

следует выполнить ряд таких действий: нажать для входа в верхнее

меню, выбрать пункт СИСТЕМА и нажать , выбрать операцию ВЫХОД

и нажать , в появившемся диалоговом окне подтвеждения данной

операции выбрать кнопку ДА. Или можно просто нажать клавишу ,

после чего произвести все ранее указанные операции с диалоговым окном

выхода.

Выход при использовании "мыши" осуществляется аналогично либо вы-

бором из меню, либо щелчком на тексте "F10 ВЫХОД" в строке статуса,

после чего также появится диалоговое окно.

Таблица 8.

"Горячие клавиши" системы

┌──────────────────┬─────────────────────────────────────────────────┐

│ Клавиша │ Назначение │

├──────────────────┼─────────────────────────────────────────────────┤

│ F1 │Помощь. │

│ F4 │Пауза (хранитель экрана). │

│ F8 │Временный выход в MS-DOS. │

│ F9 │Активизация верхнего меню. │

│ F10 │Выход из "Консультанта". │

│ ENTER │Запустить выбранную базу на исполнение. │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────┘

Продолжение таблицы 8.

┌──────────────────┬─────────────────────────────────────────────────┐

│ Клавиша │ Назначение │

├──────────────────┼─────────────────────────────────────────────────┤

│ F5 │Распахнуть окно. │

│ CTRL+F5 │Переместить окно. │

│ F6 │Активизировать последующее окно. │

│ SHIFT+F6 │Активизировать предыдущее окно. │

│ ALT+F3 │Закрыть окно. │

└──────────────────┴─────────────────────────────────────────────────┘

4.1.3. Перемещение в системе, работа с окнами

Передвижение по спискам строк (например, в списке выбора имен бан-

ка знаний, в окне редактора правил) осуществляется клавишами управле-

ния курсором. Выбор нужной строки выполняется при помощи клавиши <

SPACE> (пробел), причем, в редакторе правил выбор клавишей оз-

начает установку в правило предпосылки, а комбинацией клавиш +<

SPACE> устанавливается заключение.

Переключение между окнами осуществляется клавишей или комби-

нацией + (в обратном порядке), закрытие - комбинацией <

ALT>+, распахивание - клавишей . Если нужно передвинуть окно,

то следует после нажатия комбинации клавиш +, следует клави-

шами управления курсором переместить окно в нужное место рабочей по-

верхности и нажать для его фиксации (эту же операцию проще вы-

полнить "мышью", для чего следует подвести курсор "мыши" к верхней

рамке окна, нажать левую ее клавишу, "протащить" окно в нужное место

и зафиксировать его, просто отпустив клавишу).

При работе с диалоговыми окнами следует помнить о ряде особеннос-

тей:

- переключение между элементами (кнопками, кластерами, полями

ввода и другими) осуществляется клавишей или комбинацией <

SHIFT>+ (в обратном порядке);

- строка ввода управляется в основном теми же клавишами, как и

стандартные текстовые редакторы (клавиши управления курсором и <

BACKSPACE> ("ЗАБОЙ")), причем, если имеется протокол (список) ввода

(в терминах Turbo-Vision - HISTORYLIST), он вызывается нажатием клави-

ши ;

- в диалоговых окнах с группами переключаемых опций (кластерами),

перемещение внутри группы выполняется клавишами управления курсором,

а выбор того или иного элемента - клавишей .

Следует отметить, что команда РАСПАХНУТЬ диалоговыми окнами не

воспринимается, закрытие производится клавишей , нажатие

аналогично выбору кнопки по умолчанию. когда диалоговое окно на экра-

не, все другие действия пользователя игнорируются до тех пор, пока

система не получит ответ на поставленный вопрос.

Нужно отметить также и то, что все вышеуказанные операции с окна-

ми можно выполнить и с помощью меню, для чего следует активизировать

его клавишей и выбрать пункт ОКНА, где имеются все стандартные

операции работы с ними.

4.2. Консультация

Как уже упоминалось ранее, БЗ может быть запущена на исполнение

непосредственно из СУБЗ. То есть, при запуске системы пользователь

вначале видит информационное окно, сообщающее об авторах системы, пос-

ле нажатия клавиши или виртуальной кнопки ПУСК, появляется ок-

но банка знаний со списком баз знаний. Пользователь подсвеченной поло-

сой выбирает нужную ему базу и нажимает , после чего БЗ начина-

ет сеанс консультации.

Консультация представляет собой последовательную смену окон, в

каждом из которых высвечивается вопрос и список возможных ответов на

него. Внизу каждого окна этапа консультации имеется три кнопки: ДА-

ЛЕЕ, НАЗАД и ВЫХОД. Первые две кнопки позволяют передвигаться "внут-

ри" консультации, а последняя - выйти из нее в любой момент работы.

Первоначально в режиме "Консультация" система запросит у пользова-

теля цель (если база - многоцелевая). Пользователь должен из предос-

тавленного ему списка целей выбрать ему нужную и нажать кнопку ДАЛЕЕ

или клавишу . После этого система начнет процесс консультации,

начиная задавать пользователю вопросы, помогающие ей прийти к цели.

Если пользователь ошибочно ввел не то значение, которое бы ему хоте-

лось, он может вернуться к предыдущему шагу, нажав кнопку НАЗАД и исп-

равить неточность.

По окончании консультации, как уже упоминалось, пользователю дис-

петчером вывода предоставляются различные услуги. Так, например, он

может создать протокол (то есть, текст, содержащий весь ход консульта-

ции) и сохранить его на диске, нажав только одну кнопку ПРОТОКОЛ. Пу-

тем нажатия кнопки ПЕЧАТЬ, пользователь может вывести протокол на

принтер.Нажатием кнопки СПИСОК, пользователь при желании может вывес-

ти на экран диалоговое окно со списком протоколов других консультаций

и, выбрав интересующий его протокол, просмотреть его или распечатать.

Он может просмотреть ход рассуждений машины вывода, нажав кнопку МАРШ-

РУТ.

В комплект системы "Консультант" входит демонстрационная база зна-

ний "Оценка состояния здоровья военнослужащего".

4.3. Создание собственной базы знаний

В случае необходимости эксперт в какой-либо области знаний может

создать собственную базу знаний. Первоначально он должен четко выде-

лить объекты, их возможные значения, вопросы и правила. Следует пом-

нить, что правила не должны противоречить друг другу, то есть недопус-

тимо совместное использование таких правил:

ЕСЛИ ОБЪЕКТ N 1 = ЗНАЧЕНИЕ N 11 ТО ОБЪЕКТ N 2 = ЗНАЧЕНИЕ N 21,

ЕСЛИ ОБЪЕКТ N 1 = ЗНАЧЕНИЕ N 11 ТО ОБЪЕКТ N 2 = ЗНАЧЕНИЕ N 22

(это называется разветвлением - одна предпосылка приводит к двум

разным заключениям); или:

ЕСЛИ ОБЪЕКТ N 1 = ЗНАЧЕНИЕ N 11 ТО ОБЪЕКТ N 2 = ЗНАЧЕНИЕ N 21,

ЕСЛИ ОБЪЕКТ N 2 = ЗНАЧЕНИЕ N 21 ТО ОБЪЕКТ N 1 = ЗНАЧЕНИЕ N 11

(это называется зацикливанием - то, что в первом правиле является

предпосылкой, во втором это - заключение, и наоборот).