43608 (Искуственный интеллект), страница 8

- IBM-совместимый компьютер : 1500000 руб.

- принтер матричный 9-игольчатый : 700000 руб.

─────────────────────────────────────────────────────────────

Итого : 2200000 руб.

5.1.2. Затраты на программное обеспечение

Стоимость необходимых для реализации системы программных продук-

тов:

- операционная система MS-DOS : бесплатно

(устанавливается при покупке компьютера)

- оболочка Norton Commander : бесплатно

- пакет Norton Utilities : бесплатно

- драйверы устройств : бесплатно

- система Турбо-Паскаль 6.0. : 50000 руб.

──────────────────────────────────────────────────────────────

Итого : 50000 руб.

Общая стоимость необходимых затрат составляет 2250000 руб.

Для сравнения приводится стоимость аппаратного и программного

обеспечения для системы КЕЕ компании Intellicorp (в долларах США).

- стоимость программы : 20000 дол.

- стоимость специальной аппаратуры : 15000 дол.

───────────────────────────────────────────────────────────────

Итого : 35000 дол.

То есть, для функционирования данной системы потребуется примерно

203000000 руб., следовательно, затраты на систему КЕЕ в 90 раз превы-

шают затраты на "Консультанта".

В таблице 9 приводятся стоимости наиболее распространенных оболо-

чек ЭС.

Таблица 9.

Цены некоторых оболочек ЭС (в долларах США)

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

│ Название системы │ Тип компьютера │ Цена системы │

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

│Advisor │Apple Macintosh │ 100 │

│Advice Language/X │Apple Macintosh │ 6000 │

│ESP/Advisor │IBM PC │ 900 │

│Expert-2 │IBM PC │ 100 │

│Expert-Ease │IBM PC │ 700 │

│ExperOPS │Apple Macintosh │ 350 │

│KDS │IBM PC │ 800 │

│Knowledge Craft │DEC VAX │ 50000 │

│KEE │Symbolics 3600 │ 20000 │

│MicroExpert │IBM PC │ 50 │

│Personal Consultant │TI PRO │ 1000 │

│Rule-Master │IBM PC │ 15000 │

│S.1 │DEC VAX │ 70000 │

│TIMM │DEC VAX │ 40000 │

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

Из таблицы видно, что цены на экспертные системы в мире самые раз-

личные; они зависят от качества и многофункциональности системы: от

простой ЭС MicroExpert (цена 50 дол.) до мощной "интеллектуальной"

полнофункциональной системы S.1 (цена 70000 дол.). Для ВС РФ закупить

такую систему для дальнейшего использования слишком дорого.

5.2. Эффективность системы "Консультант"

Эффективность оболочки экспертной системы следует оценивать по

следующим показателям:

- стоимость;

- надежность;

- функциональность;

- быстродействие;

- требования к ресурсам.

Относительно стоимости было сказано в предыдущем разделе. Видно,

что у системы "Консультант" самая низкая стоимость.

Надежность оболочки ЭС можно оценить качественно, исходя из следу-

ющих параметров:

- противодействие несанкционированным действиям пользователя;

- невозможность создания БЗ, приводящей к сбоям или зацикливанию;

- отсутствие логических ошибок;

- сохранение результатов и аварийный выход при переполнении памя-

ти.

Практически все системы, существующие в настоящее время, достаточ-

но надежны. В системе "Консультант" имеются все четыре вышеприведен-

ных пункта. Так, при несанкционированных действиях пользователя ( в

основном, нажатии не той клавиши) система просто не отвечает на такие

действия (блокирует неиспользуемые клавиши); в системе имеются средст-

ва для логической проверки создаваемой или редактируемой БЗ (см. п.

3.3.2.); в программе отсутствуют логические ошибки (они все были выяв-

лены при отладке и компиляции программы); при приближении к пределу,

за которым происходит переполнение оперативной памяти (кучи), система

дает знать об этом пользователю (эксперту-разработчику) и, сохранив

результаты, аварийно завершает выполнение программы. По надежности

система не уступает другим коммерческим системам.

По показателю функциональности система значительно уступает таким

системам, как S.1, KEE, Expert-Ease и некоторым другим (см. табл.

10).

Таблица 10.

Сравнение функций некоторых систем

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

│ │Консуль- │ │ │ │ │

│ Функция │ тант │ Eurisco │ СПЭИС │ ЕMYCIN │ ПиЭС │

│ │ │ │ │ │ │

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

│Редактор знаний │ + │ + │ + │ + │ + │

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

│Стратегии вывода │ - │ + │ - │ + │ + │

│на выбор │ │ │ │ │ │

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

│Редактор машин │ - │ - │ - │ - │ + │

│вывода │ │ │ │ │ │

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

│Сборка новой ЭС из│ - │ + │ + │ + │ + │

│существующих │ │ │ │ │ │

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

│Развитый интерфейс│ + │ - │ + │ + │ + │

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

│Возможность созда-│ │ │ │ │ │

│ния прикладных │ - │ - │ + │ - │ - │

│программ │ │ │ │ │ │

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

│Несколько форм │ │ │ │ │ │

│представления зна-│ - │ + │ + │ + │ + │

│ний │ │ │ │ │ │

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

│Иерархия языков │ │ │ │ │ │

│представления зна-│ - │ + │ + │ - │ + │

│ний │ │ │ │ │ │

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

│Графическое отоб- │ - │ - │ + │ - │ + │

│ражение процессов │ │ │ │ │ │

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

│Самообучение │ - │ + │ - │ - │ - │

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

│Логическая провер-│ + │ + │ + │ + │ + │

│ка │ │ │ │ │ │

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

│Система объяснения│ + │ + │ + │ + │ + │

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

│Несколько видов │ + │ - │ + │ - │ + │

│диалога │ │ │ │ │ │

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

│Связь с другими │ + │ - │ + │ - │ - │

│программами │ │ │ │ │ │

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

│Перевод знаний из │ │ │ │ │ │

│одной формы в дру-│ - │ + │ + │ - │ + │

│гую │ │ │ │ │ │

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

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

│Показатель функци-│ │ │ │ │ │

│ональности (в │ 40% │ 60% │ 80% │ 47% │ 80% │

│процентах) │ │ │ │ │ │

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

Из таблицы видно, что показатель функциональности "Консультанта"

ниже, чем у других популярных систем. Следует отметить, что выбор 15

ти функций был ориентирован в основном на пользователя; многие функ-

ции не были рассмотрены. Также, необходимо уточнить, что системы с по-

казателем функциональности = 100% пока не существует (у самых разви-

тых систем показатель функциональности порядка 80 - 85%).

С позиции быстродействия "Консультант" находится в достаточно вы-

соком положении. К сожалению, нет возможности количественно оценить

быстродействие системы и сравнить с быстродействием других систем. Од-

нако, известно, что на поиск решения в базе из 100 правил одна из са-

мых быстрых систем - MYCIN - тратит около 5 минут. "Консультант" на

такую же базу тратит примерно 15 минут.

"Консультант" требует по сравнению с другими системами сравнитель-

но мало машинных ресурсов (см. п. 3.1.1.). Единственные ЭС, требующие

также мало ресурсов -MicroExpert и Expert-Ease.

Поскольку, исходя из специфики решаемых в ВС задач и экономическо-

го положения, критериями эффективности следует считать стоимость, бы-

стродействие и надежность. Учитывая вышеприведенные результаты, следу-

ет выбрать систему "Консультант". Она одна из самых быстродействующих

и надежных, и обладает самой низкой стоимостью.

5.3. Оценка скорости создания базы знаний на примере демонстраци-

онной базы "Оценка продолжительности службы военнослужащего"

На теоретическую разработку базы, аналогичной "Оценке..." эксперт

затрачивает примерно по 15 минут на правило. Ему необходимо из знания

по медицине выделить и структуировать факты, относящиеся к данной

предметной области (в данном случае, к области количественной оценке

состояния здоровья на основании данных о возрасте, вредных привычках,

характере службы и других параметров), установить между фактами связи

в виде правил.

Непосредственную оценку скорости создания БЗ можно проводить пос-

ле процесса теоретической разработки. Занесение одного правила в соз-

даваемую базу знаний занимает около 1 минуты (так как в базе "Оцен-

ка..." 77 правил, процесс занесения в нее правил займет примерно 75

минут). Создание одного факта займет примерно 2 минуты (в "Оценке...

" 29 фактов, суммарное время создания базы фактов - 60 минут). Время

на процесс создания файла базы, его проверки, оптимизации, упаковки и

сохранения, занимает примерно 35 минут. Суммарное время, затраченное

на ввод разработанной базы "Оценка..." - примерно 3 часа.

Аналогичный ввод знаний в других системах занимает несколько боль-

шее время. Так, например, синтаксис системы MYCIN не позволяет

вводить правила со скоростью быстрее, чем одно правило за 3 минуты

(хотя в MYCIN не нужно вводить факты, система сама выделяет их из пра-

вил, которые вводятся через текстовый редактор в определенной форме).

Следует сделать оговорку, что есть системы, которые не требуют

предварительной теоретической обработки определенной области знаний;

они сами выделяют знания в определенной форме из обычного текста (нап-

ример, системы АМ и Eurisco).

Машина вывода системы "Консультант" благодаря разработанной стра-

тегии комдинированного вывода позволяет быстро получить решение на

поставленную цель. Однако, некоторые системы, благодаря инструмента-

рию для создания новых стратегий вывода, позволяют для конкретной за-

дачи спроектировать наиболее оптимальную стратегию вывода, исходя из

специфики задачи (например, СПЭИС, ПиЭС). Это позволит сократить коли-

чество задаваемых пользователю вопросов и, следовательно, ускорить

процесс принятия системой решения (хотя, на создание стратегии тоже

расходуется время). В зависимости от цели при работе с базой "Оцен-

ка..." пользователь затрачивает от 5 до 15 минут.

5.4. Выводы

Таким образом, система "Консультант" обладает следующими качества-

ми:

1) Низкая стоимость (складываемая из суммы стоимостей аппаратного

и программного обеспечения, необходимого для реализации системы).

2) Высокое быстродействие.

3) Малое количество функций (по сравнению с другими развитыми сис-

темами).

4) Высокая надежность.

5) Низкие требования к машинным ресурсам.

Критериями эффективности выбраны быстродействие, надежность и сто-

имость; следовательно, по этим критериям, "Консультант" удовлетворяет

поставленным требованиям.

Скорость создания новой базы знаний довольно высока, она оценена

в процессе проектирования и заполнения демонстрационной базы знаний

"Оценка продолжительности службы военнослужащего".

Заключение

В настоящем проекте рассмотрены вопросы создания и методики испо-

льзования экспертной системы - системы диагностики "Консультант". Сп-

роектированная система включена в состав АРМ командира. Создана с по-

мощью реализованной системы демонстрационная база знаний "Оценка про-