Введение

Введение

Экспертная система – программа способная делать логические выводы на основе знаний конкретной предметной области и обеспечивающая решение специфических задач.

Экспертные системы призваны заменить специалиста в конкретной предметной области, т. е. решить задачи в отсутствие эксперта.

Области применения Экспертной Системы

Проектирование Экспертной Системы Медицинский диагноз и консультации по лечению Консультация и оказание помощи пользователю по решению задач в различных предметных областях Автоматическое программирование, проверка и анализ ПО. Анализ риска в политике

Различают знания 1-го и 2-го рода:

Знания 1-го рода – общезначимые факты, явления, закономерности – истины, признанные в данной предметной области и зафиксированные в книгах, статьях, справочниках и т. п. Знания 2-го рода – интуитивные изображения и факты, которые как правило, не публикуются, но которые дают возможность опытному эксперту эффективно принимать решения даже в условиях не полных и противоречивых исходных данных.

Теперь перейдем к рассмотрению конкретной Экспертной Системы:

VP – Expert

Была разработана Brian Sawyer в 1987 году.

Позволяет создать Экспертную Систему на основе имеющейся базы знаний.

Пример экспертной системы:

endoff;

runtime;

execute;

actions

truththresh=60

find k

display "На основе ваших ответов, думаю, что ваша партия {#k} ~";

ask first: "Что вы возьмете с собой в дорогу?";

ask second: "Как вы относитесь к частной собственности?";

ask third: "Кого бы вы избрали президентом?";

ask fourth: "А почему?";

choices first: пистолет, кошелек, булыжник;

choices second: с_восторогом, равнодушно, с_ненавистью;

choices third: красную_шапочку, незнайку, карлсона;

choices fourth: однозначно, а_мне_все_равно, это_мой_долг;

rule 1

if first=пистолет and second=равнодушно and third=незнайку

then party=анархия_мать_порядка cnf 99;

rule 2

if first=кошелек and second=с_восторгом and third=карлсона

then party=ура_демократии cnf 95;

rule 3

if first=булыжник and second=с_ненавистью and third=красную_шапочку

then party=вы_коммунист cnf 95;

rule 4

if first=кошелек and second=равнодушно and third=карлсона

then party=боже_царя_храни cnf 85;

rule 5

if first=пистолет and second=с_ненавистью and third=незнайку

then party=вы_коммунист cnf 75;

rule 6

if first=кошелек and second=с_ненавистью and third=незнайку

then party=анархия_мать_порядка cnf 75;

rule 7

if first=булыжник and second=с_восторгом and third=карлсона

then party=ура_демократии cnf 80;

rule 8

if party=вы_коммунист and fourth=однозначно

then k=попутчик;

rule 9

if party=вы_коммунист and fourth=это_мой_долг

then k=фанатик;

rule 10

if party=анархия_мать_порядка and fourth=а_мне_все_равно

then k=фанатик;

rule 11

if party=анархия_мать_порядка and fourth=это_мой_долг

then k=попутчик;

rule 12

if party=ура_демократии and fourth=это_мой_долг

then k=фанатик;

rule 13

if party=ура_демократии and fourth=а_мне_все_равно

then k=умеренный;

rule 14

if party=боже_царя_храни and fourth=это_мой_долг

then k=фанатик;

rule 15

if party=боже_царя_храни and fourth=однозначно

then k=умеренный;

rule 16

if party=unknown

then party=вы_аполитичны;

rule 17

if party=вы_аполитичны

then k=и_это_правильно;

На основе имеющихся у нас знаний создали экспертную систему, которая делает некоторый логический вывод.

Теперь более подробно рассмотрим каждый из операторов нашей экспертной системы:

RUNTIME

ПРИМЕНЕНИЕ: RUNTIME;

Помещение оператора RUNTIME где либо в базе знаний исключает окна "Правила" и "Результаты" с консультационного экрана. Этот оператор может быть включен в базу знаний, когда работа заканчивается и база знаний готова для конечного пользования или приостановки режима консультации.

EXECUTE

ПРИМЕНЕНИЕ: EXECUTE;

Этот оператор начинает режим консультации немедленно после выполнения команды Consult. Когда этого оператора нет в базе знаний, пользователю нужно дать команду Go меню Consult перед началом режима консультации.

ПРИМЕЧАНИЯ:

Когда используются предложения CHAIN, SAVEFACTS и LOADFACTS при связывании двух и более файлов базы данных, оператор EXECUTE помещается в файл, загружаемый LOADFACTS. Это делает переход более плавным. Если этот оператор находится в базе данных, пользователь не имеет доступа к другим командам, предложенным в Consult Menu (консультационное меню), перед запуском режима консультации.

ACTIONS

ПРИМЕНЕНИЕ: ACTIONS

<предложение1>

[предложение2]

и т. д.

;

Ключевое слово ACTIONS определяет начало блока ACTIONS ("ACTIONS BLOCK"), который упорядочивает список операций для Vр-Exрert consultation (режим консультации) посредством листинга одного или большего числа предложений, которые будут выполняться по порядку в течение консультации. Когда все предложения будут полностью выполнены, консультация будет закончена.

ПРИМЕЧАНИЕ:

В добавление к выполнению предложений, блок ACTIONS может также присваивать значения переменным, используя прямое (непосредственное) присваивание значения, т. е. :переменная = значение.

TRUTHTHRESH

ПРИМЕНЕНИЕ: TRUTHTHRESH=<целое число>

Целое число, задаваемое в предложении TRUTHTHRESH, устанавливает минимальный коэффициент доверия, требуемый для величины в условии правила (в последовательности для условий, считающихся истинными). Например, если TRUTHTHRESH назначает "порог доверия" 60, следующее правило не будет выполняться, если Red (красный) присваивается The_Color (цвет) с фактором доверия 40.

RULE1

IF The_Color = Red

THEN Fruit = Aррle CNF 50;

(Порог доверия применяется только к условиям правил, а не к заключениям правил.) (Fruit - фрукт, Aррle – яблоко)

Предельный "порог доверия" - 50. То есть имеется ввиду, что если Вы не сделаете предложение TRUTHTHRESH изменяемым, условия правила, содержащие величины, определяющие факторы доверия меньше 50, будут считаться ложными.

FIND

ПРИМЕНЕНИЕ: FIND <переменная>

Предложение FIND, выполняясь, направляет механизм вывода на поиск значения указанной переменной. Если предложение FIND встречается многократно в блоке ACTIONS или в правиле, то Vр-Exрert пытается найти значение для каждой иэ переменных в той последовательности, в которой они (переменные) появляются. Механизм вывода передвигается к следующему предложению FIND только после нахождения значения для переменной, указанной в предыдущем предложении FIND, или после того, как определено, что значение этой переменной не может быть найдено.

ПРИМЕЧАНИЕ:

Если множественная переменная указана в предложении FIND, механизм вывода находит все возможные значения этой переменной. Если указанная переменная однозначна, то механизм вывода прекратит поиск как только будет найдено единственное значение.

DISPLAY

ПРИМЕНЕНИЕ: DISPLAY "<текст>"

Выводит на экран данный текстовый блок информации для пользователя. Текст может быть длиной до 1000 символов, включая специальные, и должен быть заключен в двойные кавычки.

ПРИМЕЧАНИЯ:

Если в текст DISPLAY включен знак ~ (тильда), то текстовый блок, начиная с этого знака, будет находиться на экране до тех пор, пока пользователь не нажмет какую-либо клавишу. Имя переменной, заключенное в фигурные скобки ({}) в тексте DISPLAY, будет заменено на свое значение. Предшествующее имя переменной внутри фигурных скобок со значком # выводится на экран со своим фактором доверия и значением. Целое число в круглых скобках (n) перед именем переменной приводит к сдвигу значения переменной на n интервалов. Если Вы хотите вывести на экран фактор доверия, поставьте знак # перед этим числом, т. е. {#15the_wine}.

ASK

ПРИМЕНЕНИЕ: ASK <переменная[,переменная2,...]: "<текст>";

Когда для выведения умозаключения машина вывода не может найти правила, чтобы присвоить значение определенной переменной, она ищет оператор ASK, в котором упоминается эта переменная. Если он найден, оператор ASK выводит на экран пользователя текст находящегося в нем сообщения. Затем машина ожидает ответа пользователя. Значение, поступившее от пользователя, присваивается данной переменной.

ПРИМЕЧАНИЯ:

Если база знаний содержит оператор CHOICES или предложение MENU для той же самой переменной, то тексту оператора ASK, выводимому на экран, должно сопутствовать меню выборов (альтернатив). Если меню нет, то пользователь должен набрать с помощью клавиатуры ответ (не более 20 символов). Оператор AUTOQUERY лучше используется на ранних ступенях разработки базы знаний для облегчения идентификации (распознавания) переменных, которые требуются оператору ASK.

CHOICES

ПРИМЕНЕНИЕ: CHOICES <variable1[,variable2,...]:value1[,value2,...]>;

CHOICES работает в комбинации с операторами ASK или AUTOQUERY, называющими указанную переменную. Когда вопрос, сгенерированный с помощью ASK или AUTOQUERY, появляется на экране дисплея, значения, указанные в операторе CHOICES, предоставляются для использования в качестве меню выборов. После того, как пользователь осуществил свой выбор с помощью меню, отобранное значение присваивается переменной, указанной в CHOICES и операторах ASK или AUTOQUERY.

ПРИМЕЧАНИЕ:

В одном операторе CHOICES может быть указано до 10 значений переменной. Если для какой-то переменной выполняется предложение MENU, то оператор CHOICES для той же переменной будет проигнорирован.

RULE

Ключевое слово RULE, следующий за ним пробел и метка правила длиной до 20 символов, идентифицируют начало правила базы знаний. Метки могут включать числа, буквы и следующие специальные знаки: _ % ^ |

Правило состоит, минимально, из имени правила (ключевое слово RULE плюс пробел и метка правила); посылка (ключевое слово IF и следующие за ним одно или более условий); заключение (ключевое слово THEN следующее за ним одно или более заключений); и точка с запятой, означающая конец правила:

RULE 1

IF переменная1 >= значение1

THEN переменная2 = значение2;

Правила могут также включать любые предложения Vр-Exрert, ключевое слово ELSE, следующие за ним одно или более альтернативных условий, текст BECAUSE, и логические операторы AND и OR.