13.Механизм вывода в соз продукционного типа.

Опр: Механизм вывода (МВ) – ядро оболочки ЭС, «универсальный решатель», от организации которого, стратегий и алгоритмов, заложенных в нем, существенно зависит эффективность и гибкость использования оболочки в целом.

Не акцентируя внимания на конкретной стратегии поиска, цикл функционирования механизма вывода можно представить в виде схемы:

14. Прямой, обратный и комбинированный вывод в соз продукционного типа.

В зависимости от преследуемых целей может применяться прямой и обратный выводы:

Опр: Прямой вывод – по известным фактам отыскивается заключение, следующее из этих фактов. Найденное заключение заносится в РП и, если оно представляет из себя некоторый промежуточный (не окончательный) вывод, процесс продолжается. Это вывод управляемый данными (управляемый антецедентами).

Опр: Обратный вывод – выдвигается некоторая гипотеза, и среди фактов ищутся те, которые ее подтверждают. Если гипотеза верна, то может быть выдвинута следующая гипотеза, детализирующая первую и т.д. Это вывод управляемый целями (управляемый консеквентами). Применяется когда цели известны и их немного. Например, в задачах планирования, проектирования.

Иногда, для сокращения времени поиска решения, применяется комбинированный циклический вывод, использующий обратный и ограниченный прямой выводы.

Прямой вывод, использующий стратегию поиска в ширину, реализует фундаментальный подход к проблеме, предполагающий рассмотрение всех возможных альтернатив развития процесса проектирования в соответствии с изменяющимися в БЗ знаниями о процессе проектирования. Это обеспечивает максимальную свободу поиска и возможность получения оптимальных в определенном смысле проектных решений.

Прямой вывод в глубину порождает один из жестких (типовых) сценариев, требующих малых затрат на проектирование, но не гарантирующих получения приемлемого проектного решения. Однако, такой вывод можно повторять, изменяя исходные факты, критерии разрешения конфликтов, режимы использования процедуральных средств.

При реализации стратегии поиска в глубину по критерию первого попавшегося правила достаточно в предыдущей (в ширину) заменить очередь ЛВ на стэк ЛВ.

Обратный вывод (от гипотез к фактам) позволяет проектировщику проверить свое видение состояния процесса проектирования и возможность предполагаемого направления его развития. При этом, в качестве исходных для вывода выступают переменные, отмечающие в рабочей памяти использование тех или иных этапов (шагов) проектирования. Вывод управляется консеквентами, из содержимого которых во внимание принимаются только переменные, характеризующие состояние процесса проектирования, с их значениями. Обращение к проектным процедурам игнорируется.

15. Стратегия поиска (вывода) в ширину.

Стратегия в ширину – сначала просматриваются все узлы очередного уровня отстояния от исходных узлов пространства состояний, и затем осуществляется переход к узлам следующего уровня. Т.о. отслеживаются все возможные заключения, которые могут быть получены в условиях создавшейся ситуации.

Для поддержки стратегии поиска в ширину (например) в алгоритме, реализующем прямую цепочку рассуждений (рис.5) используем как информационные структуры:

1. Очередь логического вывода – динамическая информационная структура, которая изначально пуста, первыми в нее заносятся идентификаторы переменных, задаваемые пользователем в качестве исходных для логического вывода. Затем, по мере срабатывания правил, в очередь добавляются новые переменные, указанные в консеквентах сработавших правил, по которым логический вывод может быть продолжен (т.е. промежуточные выводы). Удаление первой переменной из очереди происходит только после срабатывания всех правил, в антецеденты которых входит эта переменная, и условия активации которых выполняются. Таким образом, признаком окончания логического вывода является пустая очередь.

2. Массив сработавших правил – в нем запоминаются, в порядке срабатывания, идентификаторы продукционных правил, составляющих логическую цепочку рассуждений (порядковые номера правил в массиве базы правил). Тем самым механизм вывода фиксирует информацию, которая может быть востребована подсистемой объяснения для обоснования полученного решения.

Прямой вывод, использующий стратегию поиска в ширину, реализует фундаментальный подход к проблеме, предполагающий рассмотрение всех возможных альтернатив развития процесса проектирования в соответствии с изменяющимися в БЗ знаниями о процессе проектирования. Это обеспечивает максимальную свободу поиска и возможность получения оптимальных в определенном смысле проектных решений.