Lectures_8-9 (1040447)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Вывод на з нанияхБаза nравил, рабочая nа мять и механизм в ывода . Комnонента вывод а и управляющая компо­нента . Операции цикла вывода . Демоны , присоединенные nроцедуры и механизм наследова­ния в ИС с фреймовой МПЗ . Пра вила в ывода в логических моделях.1.База правил , рабочая память и механ изм выводаБлагодаря простоте , модифицируемости и гибкости в nрименении знаний для ре шениязадач продукционная модель , как оказалось, может быть важным механизмом для конструи­рования экспертных систем и других приложений ИИ .База знаний в этом ~ае состоит из набора пра вил , а сама экспертная система долж­на содержать три основные комnоненты : базу правил, рабочую память и механизм вывода .База правил (БП)-формализованные с помощью п равил nродукций знания о конкрет­ной предметной обл асти .Рабочая память (РП)-область nамяти, в которой хранится множество фактов, описы­вающих текущую ситуацию , и все пары атрибут-значение, которые установлены к определен­ному моменту.

РП-это динамическая часть базы знаний, содержимое которой зав и сит отокружения решаемой задачи . В простейших ЭС факты РП не изменяются в nроцессе ре шениязадачи , но существуют системы , в которых допускается изменение фактов в РП .Механизм вывода выnолняет две основные функции : просмотр существующих в рабо­чей памяти фактов и правил из БП , а также добавление в РП новых фактов ; определениестратегии поиска и применения правил .2.Компонента вывода и управляющая компонентаДля выполнения указанных функций механизм вывода в ключает компоненту вывода иуправляющую компоненту .Действие компоненты вывода основ ано на применении правила вы вода, н а зываемогоModus PonendoPoneпs (правило отделения) , которое звучит в продукционных системах так:«если верно А и верно, что из А следует В, то верно В » .

То есть если в РП присутствует ф актА, и в БП существует пр а вило вида с ЕСЛИ А, ТО В», то факт В признается истинным и зано­сится в рабочую nа мять . Такой вы вод легко реализуется н а компьюте ре .Невысокие интеллектуальные возможности продукционных систем обусловлены тем ,что ЭС способны вы вести лишь небольшое количество заключений , используя заданное мно­жество правил . При этом компонента вывода ЭС должна иметь способность функциони роватьв усл овиях недостатка информации .3.Операции цикла выводаУnравляющая комnонента оnределяет, nорядок nрименения правил, а также уста навли­ва ет факты , которые могут быть изменены в сnучае п родоrокения работы. Механизм выводаработает циклически, при этом в одном цикле может срабатывать только одно правило .

Схемацикла показана на рис.8.1 .В цикле выnолняются сnедующие операции:1)сопоставление2}выбор- если- образец nравиласопоставляется с имеющимися в РП фактами;в конкретной ситуации может быть nрименено сразу несколь ко nра-вил, то из них выбирается одно , наиболее подходящее по заданному критерию, т. е . nроисхо­дит разрешение конфликтного выбора;З}срабатывание-есnи образец nравила nри соnоставлении совпал с какими -либофактам и из РП, то правило срабатывает, он о отмечается в БП ;4)действие-рабочая память nодверrается изменению путем добав~ления в неезаключения сработавшего правил а.1<онф11ик~оемножествоРазрешениеt<рмтермйконфликтав1116ора правилВЫПО/IНАемоеДейtтвl' еnрав1<110r-------------·····················Рабочая памятьБа за прёlВИЛ(ба~ данных)соnоставлениеРис.8.1.Цикл работы меха низма вы водаУсловием окончания цикла является либо исчерпание всех nравил из БП, либо вы пол­нение некоторого условия , которому удовлетворяет содержимое рабочей nамяти (наn ример,nоявление в ней какого-то образца), либо комбинация этих способов.Особенностью ЭС является то, что они не имеют процедур, способных построкrьв пространстве состояни й сразу весь путь решения задачи .

Траектория поиска решенияполностью определяется данными, получаемыми от пользователя в процессе вывода.Стратегия уnравления выводом зависит от выбранного метода поиска, описанного вы­ше, от неrо будет зависеть порядок применения и срабатывание правил. Процедура выводасводится к оnределению направления поиска и способа его осуществления. Процедуры , реа­лизующий nоиск, как правило, недостуnны инженерам по знаниям . При выборе стратегиинеобходимо решить, какую точку в nространстве состоянии принять в качестве исходной (впрямом или обратном наnравлении), какова стратегия перебора (в ширину, в глубину, по под­задачам или иначе} .4.Демоны, присоед.иненные процедуры и механизм наследования в ИС с фреймо­вой мпзВ интеллектуальных системах с фреймовым представлением знаний используютсятри способа уnравления логическим выводом: демоны, присоединенные процедуры и ме­ханизм наследования , которы й является основным механизмом вывода .Уnравляющие функции механизма наспедования заключаются в автоматическом nоискеи оnределении значений слотов фреймов нижележащих уровней по значениям спотов фрей~мов верхних уровней , а также в запуске присоединенных nроцедур и демонов .

Присоединен­ные nроцедуры и демоны могут реализовать любой механизм вывода, однако, эта реализацияимеет конкретный характер и требует значительных затрат труда nроектировщиков и програм­мистов .Итак, в интелпектуальных системах с фреймовым nредставлением знаний невозможночетко отделить процедурные знания от декларативных , поскольку демоны и присоединенныепроцедуры одновременно являются и знаниями , и средствами уnравления логическим выв~дом .П ример:Фрейм «Научная конференция»Имя слотаЗначение слотаДата1.06.10:10Место проведенияАудиторияТема докладаIF-NEDDEDIF-ADDEDIF-REMOVEDЗАКАЗ533Генетические алгоритмы nрирешении оnтимизац.

задачДокладчикТерехов В. И .КТО?П ри nопытке вставить значение в слот Место проведения автоматически запускаетсядемон ЗАКАЗ, который является nроцедурой. Демон КТО? автоматически запускается при об­ращении к слоту Докладчик. Если значение этого слота не определено , то nроисходит генера­ция заnроса сКто выступает? », получение ответа и его запись в качестве значения слота .Реализация вывода с помощью присоединенных процедур требует наличия механизмаобмена между фреймами , таким механизмом обычно бывает механизм сообщений.В семантических сетях, так же как nри фреймовом nредставлении знаний, декларатив­ные и процедурные знания не разделены, следовательно, база знаний не отделена от меха­низма вывода. Процедура вывода обЬNно nредставляет совокуnность nроцедур обработки се­ти .5.Правила вывода в лоrических моделяхДля рассмотрения вывода в логических моделях необходимо ввести следующие опре­деления .Неравнозначностью (исключающим « ИЛИ » , сложением по модулю2двух высказыванийА и В называется высказывание, истинное, коrда истинностные значения А и В не совпадают,и ложное в nротивном случае.

Обозначение: АЕВВ, читается с ипи А, или В» , «ИЛИ» nонимаетсяв разделительном смысле . Составное высказывание с Сегодня понедельник или вторник» со­стоит из двух простых : А= сСегодня nонедельник»; В= « Сегодня вторник» . Эти высказываниясоединены связкой « ИЛИ » в разделительном смысле. Таким образом , данное высказываниепредставимо формулой АЕВВ.Еслиописаниесистемыnредставленосовокуnностьюсложныхвысказываний­логических формул , истинных для данной системы, то с nомощью логических преобразованиймогут быть получены новые представления, характеризующие данную систему (истинные дляданной системы).

Таким образом, появляется возможность вывода новых знаний из имеющих­ся с помощью допустимых в логике преобразований . Итак, операция, называемая выводом ,-это получение заключения из груnnы заданных представлений ; вывод является формулой , nо­лученной из некоторой групnы описанных формул. Как правило , эти формулы истинны при ка­ких бы то ни было допустимых интерпретациях.Действие компоненты вывода в логических моделях основано на применении следую­щих правил вывода :1.Modus Ponensсесли верно А и верно, что из А следует В , то верно В»:А -+В,Ав2.Modus Tollensс если верно, что из А следует В и В ложно , то ложно А» :А--+8 , ,8.А3.сесли верно или А или В (в разделительном смысле) иModus Ponendo Tollensверно одно из них , то другое ложно» :АЕ98, А,В4.Modus Tollendo PonensАЕ98, В,Аа}сесли верно А или В (в разделительном смысле) и ложно одно их них, то вернодругое» :АЕIЭ8, -,ААЕIЭВ, -,8А8б)с если верно А или В (в неразделительном смысле) и ложно одно из них, то вернодругое»:Аv 8,-,Аv 8 , -,8АА85.Правило транзитивности с если из А следует В , а из В следует С, то из А следуетА -t В,8-t СA-tC6.Закон противор~ия «если из А следует В и -.В, то ложно А» :А -t8,А -t -,В-,А7.Правило контрапозиции (или метод резолюций) «если из А следует В, то из того ,что ложно В, следует, что ложно А11 :А -t В-,8 -t-,АПример:Студент сдал экзамен на схорошо» или «Отлично ».

Он не получил отличной оценки .Следователь но, он сдал экзамен на «хорошо».Введем обозначения: А= « студент сдал экзамен на хорошо», В=на отлично », тогда приведенное рассуждение описывается схемойАЕIЭ8,-,8Акоторая , как показано в ыше , является схемой правильного рассуждения .«студент сдал экзаменЭкспертные системыСтруктура и классификация ЭС, отличие ЭС от друrмх nрограммных nродуктов, цикл работы ЭС ,технология проектирования и разработки экспертных систем .1.Структура экспертных системСильные методы решения задач·это методы, основанные на знаниях.

Человек·эксnертсnособен действовать на высоком уровне, так как много знает об области своей деятельности.П . Джексон дает следующее оnределение экспертной системы: «Экспертная система (ЭС)-это nрограмма для комnьютера , которая оперирует со знаниями в определенной предметнойобласти с целью выработки рекомендаций или решения nроблем». В книге Т. А Гавриловойnриведено следующее определение: « Экспертные системы·это сложные программные ком­nлексы, аккумулирующие знания специалистов в конкретных nредметных областях и тиражи­рующие этот эмnирический оnыт для консультаций менее квалифицированных nользователей ».Экспертная система может nолностью взять на себя функции, выполнение которыхобычно требует привлечения опыта человека-<:nециалиста , или играть роль ассистекта длячеловека , принимающего решение .

То есть система может гюлучить решение от программы иличе рез промежуточное звено- человека,который общается с nрограммой. Человек, работающийв сотрудничестве с программой, может добиться с ее помощью результатов более высокогокачества . Правильное расnределение функций между человеком и машиной является одним изключевых условий высокой эффективности внедрения экспертных систем .Область исследования ЭС называют «инженерией знаний».

Этот термин был введен Е .Фейгенбаумом и в его трактовке означает « Привнесение принципов и инструментария из об­ласти искусственного интеллекта в решение трудных прикладных проблем, требующих знанийэксперта ». Таким образом , ЭС применяются для решения неформализованных проблем , к ко­торым относят задачи, обладающие одной (или несколькими) следующими характеристиками:1. задачине могут быть представлены в числовой форме ;2.

исходные данные и знания о предметной области обладают неоднозначностью, неточностью , противоречивостью ;3.цели нельзя выразить с nомощью четко оnределенной целевой функции ;4.не существует однозначного алгоритма решения задачи ;5.алгоритмическое решение задачи существует, но его нельзя использоватьnonричинебольшой размерности пространства решений и ограничений на ресурсы.Обобщенная структура ЭС представлена на рис.1.Реальные ЭС могут иметь более сложную структуру, однако, блоки, показанные на рис.обязательно присутствуют в реальных ЭС.Идеальная экспертная система должна содержать пять основных компонектов (рис.1.интерфейс с пользователем ;1):1,2.nодсистему логического вывода ;3.базу знаний;4.модуль отображения и объяснен ия решений.5.модуль приобретения знаний;Модуль отобре'Женияи ра:n.яснения peweнмliПодсистемелоr11чес:коrо 1ы1одаР116очмn емятьМодульИн т ерфеiiс сnриобретен1111nоnwоаетелемРис.з н ании1.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лекций