Диссертация (1152160), страница 47
Текст из файла (страница 47)
Классификацию оболочек можно осуществить следующимобразом (рисунок 6.5): исследовательская (Expert), экспериментальная (GPSI) икоммерческая (EXSYS) оболочки.Рисунок 6.5. Классификация оболочек экспертных систем.Одним способом ( EMYCIN, CLIPS) знания в базе представляются семантической сетью, продукциями и т.д. Для более гибкой и наглядной модели299можно использовать несколько способов (MINEVRA, Es Win). Применяемые воболочке способы могут являться классическими (Cubi Calc, NEXPERT, Алеф)и комбинированными (Fuzzy CLIPS, Multi Neuron).
Также с классическимиоболочками применяется нечеткая логика и нейронные сети. Для решения статических задач (I –st Clas, Элис) предназначены статические оболочки. Поискрешений от цели к информации и от информации к цели, осуществляется припомощи глубинных и структурных подходов, с целью вывода задач исследования и синтеза с разделением времени (КАРРА, Clips).Оболочки для создания динамических систем (ДС) (Framework, NExpert),используют общий подход, получая решения на базе правил общего вида.Оболочки для создания ДС (G2, Rethink, RkWorks), используют подсистему моделирования, планировщика решений, применяют комбинированнуютехнолгию, решение проблемы исследования и синтеза в реальном времени,правила частного вида, а также правила общего вида.
Первая оболочка – EMYCIN, которая основана на MYCIN. Создание систем (KAS, SAGE, SAVOIR) было направлено на разработку и создание системы (PROSPECTOR).Модификация основ построения ведет к формировнию инструментария.Прогрессивные оболочки дают определенные возможности:- представление знаний на основе комбинаций различных знаний (EsWin);- выборная стратегия вывода из предложенных (G2, CLIPS);- осуществляется подключение различных библиотек и других возможных систем (ACTIVATION FRAMEWORK);- построена архитектура, основой которой является «доска объявлений»(HEARSAY-Ш);- построена архитектура «клиент-сервер» (JESS);- осуществляется встраивание информации в сеть Интернет (Egg2Lite,ExsysCorvid);- предложен графический интерфейс пользователя (WindExS, WxCLIPS);- предложена подсистема различного моделирования (G2);300- осуществляется построение системы в виде модулей (ReThink, G2);- структура Б3 визуализирована (W.E.S.T.) и т.д.На основании проведенного анализа можно утверждать, что разрабатываемая ЭС относится к проблемно- ориентированным ЭС общего назначения, выполняющая функцию мониторинга и прогнозирования.6.5.
Методика разработки и отличительные особенности ИЭС контроляпоказателей качества пищевой продукции в процессе производстваКак отмечалось ранее, задачи контроля и прогнозирования органолептических показателей качества пищевой продукции в потоке трудноформализуемы. В связи с этим ранее в данной работе была доказана целесообразность разработки интегрированных экспертных систем (ИЭС) с использованием интеллектуальных технологий, осуществляющих поддержку процесса контроля ипрогнозирования показателей качества пищевых масс (на примере производства ПГК, муки, сливочного масла и хлебного кваса) для повышении эффективности ведения ТП производства этих изделий.Технология построения ИЭС контроля показателей качества пищевойпродукции в процессе производства представлена на рисунке 6.6.
КачествоИЭС определяется размером и качеством базы знаний.Рисунок 6.6 Технология построения ИЭС301Система функционирует в следующем циклическом режиме: выбор (запрос) данных или результатов анализов, наблюдений, интерпретация результатов, усвоение новой информации, выдвижение с помощью правил временныхгипотез и затем выбор следующей порции данных или результатов анализов.Такой процесс продолжается до тех пор, пока не поступит информация, достаточная для окончательного заключения.В разрабатываемой ИЭС будут содержаться следующие компоненты: БД,БЗ, подсистема извлечения знаний; механизм вывода; пользовательский интерфейс; рабочая область; подсистема объяснения; подсистема верификации знаний.
Функциональные возможности ИЭС контроля показателей качества пищевой продукции в процессе производства определяются двумя ее главными системными частями: средой развития и средой рекомендаций (рисунок 6.7).Рисунок 6.7 Функциональные возможности ИЭС контроля показателейкачества пищевой продукции в процессе производстваСреда развития используется для построения компонентов и размещениязнаний в БЗ. Современные условия требуют при построении БЗ взаимодействияс экспертами. Инженер знаний помогает эксперту структурировать проблемную302область путем интерпретации и объединения ответов человека на вопросы,проводя аналогии, предлагая контрпримеры и выявляя концептуальные трудности.База знаний содержит знания, необходимые для понимания, формулирования и решения задач.
Она включает два основных элемента: факты, такие какпроблемная ситуация и теоретические знания о проблемной области; и специальные правила, которые направляют использование знаний при решении специфических задач в отдельной области. Кроме того, механизм вывода, тесносвязанный с БЗ, содержит стандартные правила решения задач и принятия решений. Информация и знания в БЗ представлены и включены в компьютернуюпрограмму путем реализации процесса (представление знаний) .Механизм вывода является мозгом ИЭС (управляющая структура).
Этакомпонента ИЭС является, в основном, компьютерной программой, котораяобеспечивает методологию для рассуждения об информации в БЗ и в рабочейобласти, а также для формулирования заключений. Она обеспечивает указанияо том, как использовать знания системы при реализации агенды (расписаниязапланированных действий в рабочей области), организующей и управляющейшагами, предпринимаемыми для решения задачи.Механизм вывода имеет два главных элемента: интерпретатор, которыйвыполняет выбранные позиции агенды, используя соответствующие правила БЗи планировщик, который поддерживает управление агендой.Пользовательский интерфейс.
ИЭС содержат языковой процессор дляпроблемно – ориентированного общения между пользователем и компьютером.Рабочая область используется для запоминания промежуточных результатов,промежуточных гипотез и решений.Для разрабатываемой ИЭС контроля показателей качества пищевой продукции в процессе производства необходимо наличие следующих основныхфункциональных блоков:3031. База данных (БД) –совокупность данных, характеризующая актуальноесостояние в области производства пищевой продукции2. База знаний (БЗ) – наиболее ценный компонент ЭС, содержит совокупность знаний о предметной области и способах решения задач, записанная вформе, понятной неспециалистам в программировании: эксперту, пользователюи др. Преобразование между различными формами представления БЗ должноосуществляться автоматически, так как редактирование БЗ не всегда подразумевает участие программиста-разработчика.3.
Машина вывода – блок, моделирующий ход рассуждений эксперта наосновании знаний, заложенных в БЗ.4. Редактор БЗ – предназначен для добавления в БЗ новых знаний илиредактирования существующих.5. Интерфейс пользователя – блок, предназначенный для взаимодействияИЭС с пользователем, через который система сможет запрашивать необходимые для ее работы данные, и выводить полученный результат.Отличительные особенности экспертных систем.1. Экспертиза может проводиться только в одной конкретной области.2.
БЗ и механизм вывода являются различными компонентами.3. Правила выражаются в виде пар посылок и заключений типа ―если-то‖.4. ИЭС могут объяснять ход решения задачи понятным пользователю способом(мы должны иметь возможность спросить систему, основанную на знаниях,как было получено конкретное заключение).5. Выходные результаты являются качественными (а не количественными).6. ИЭС контроля показателей качества пищевой продукции в процессе производства строится по модульному принципу, что позволяет постепенно наращивать их БЗ.6.6. Разработка баз данных ИЭС контроля в потоке показателейкачества пищевой продукции3046.6.1. Постановка задачи на проектирование БД предметной областиОдним из важнейших компонентов ИЭС контроля показателей качествапищевой продукции является система базы данных (БД), процесс построениякоторой имеет три основных фазы: формулирование требований, проектирование и реализация.Фаза формулирования требований.
Во время этой фазы разрабатываласьмодель данных: различные элементы данных выбранной предметной области(производство ПГК, муки, сливочного масла, хлебного кваса; процессы контроля их качества; информация для реализации предполагаемых запросов пользователя и т.д.) . Кроме того, на полученные данные накладывались ограничения и правила, определялись потребности в их обработке.Спроектирована структура данных предметной области, представляющаясобой информационно- логическую модель БД.Важным этапом при разработке БД являлась фаза проектирования. Вовремя фазы проектирования модель данных преобразовывалась в таблицы и ихотношений.
Таблицы создавались с помощью языка SQL, который являетсяпромышленным стандартом для обработки таблиц. Для представления связей втаблицах использовались внешние ключи. Проектировались механизмы ограничений, хранимые процедуры и триггеры.Следующим важным этапом является фаза реализации.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
