2.2 Механизм вывода оболочки imp

Формулы вычисления результата для различных импликаций были выведены с помощью теории вероятности. Механизм вывода работает следующим образом: Определение результата начинается с гипотез, и далее производится расчет всех промежуточных узлов посредством занесения их в стек, специально реализованный для этого средствами языка Turbo-Prolog.

Занесение в стек продолжается до тех пор, пока не встретятся терминальные узлы. Когда это происходит, пользователю задается вопрос, содержащийся в данном узле.

Когда все терминальные узлы, относящиеся к этой гипотезе, получили коэффициент определенности, процесс начинает идти в обратном направлении. При этом из сте­ка извлекаются в обратном порядке импликации (в соот­ветствии с порядком LIFO - Last Input First Output) , и по специальным формулам считается общий коэффициент определенности, который является результатом гипотезы.

Всё выше перечисленное можно отнести к достоинст­вам оболочки IMP. Недостатки же этой системы заключаются в том, что невозможно использовать более чем биполярные импликации. Это создаёт определенные неудобства для пользова­теля оболочки, заключающиеся в необходимости описывать импликации, содержащие более чем два узла, бинарными импликациями. Данное неудобство снижает эффективность работы.

Эта оболочка не подходит для приложений требующих четко определенной последовательности шагов со сложной стратегией рассуждения на каждом шаге. Поддерживается только один формализм представления знаний - дерево решений.

3. Порядок выполнения работы

3.1. Получить у преподавателя вариант задания.

3.2. Ознакомившись с теоретическим разделом и пояснениями к программе, реализовать базу данных в выбранной проблемной области.

3.3. При выполнении работы следует руководствоваться главным меню программы.

3.3.1. Главное меню оболочки

При выполнении работы следует руководствоваться основным меню программы, изображенном на Рисунке 2.

Рисунок 2. Основное меню программы

Выбор необходимой процедуры осуществляется путем нажатия соответствующей кнопки в поле программы.

В поле меню «Справка» пользователь может просмотреть информацию о разработке и ее авторе.

Для начала работы с программой необходимо добавить правило. (Рисунок 3). В поле появившегося окна выбирается тип импликации, задается название, вводится коэффициент.

Рисунок 3. Добавление правил

Оболочка использует обратимость выводов, то есть имеется возможность определить, верно, ли правило, а обратном направлении, если оно верно в прямом. Добавив правила, пользователь может реализовать работу ЭС с помощью пункта меню «Прогон ЭС».

Выход из программы осуществляется путем нажатия соответствующего пункта в основном меню программы.

3.3.2. Организация диалога с пользователем

Диалог с пользователем является приближенным к естественному языку, понятному для человека. На вопросы можно ответить да или нет, и не только. Предоставляет­ся возможность задавать ответ промежуточными значения­ми: с помощью коэффициента определённости.

Отличительной особенностью изучаемой оболочки яв­ляются расширенные объяснительные возможности. Система способна ответить пользователю на ряд вопросов, свя­занных с построением логического вывода и полученными результатами. Рассмотрим их более подробно. В оболочке реализованы следующие возможности для пользователя:

1. Вопрос «Зачем?».

В определённый момент, когда система задаёт вопро­сы, необходимые для получения решения, есть возмож­ность вместо ответа на вопрос системы задать вопрос "зачем?". Он необходим для того, чтобы понять, почему экспертная система задает пользователю тот или иной вопрос, то есть что она пытается подтвердить или опро­вергнуть.

Выдаётся чёткий ответ, из каких условий, и какое заключение пытается подтвердить система. Если такой вопрос задаётся повторно, то выдаётся следующий узел выше по дереву решений в направлении гипотезы.

2. Вопрос «Почему?».

Этот вопрос аналогичен по выполняемым действиям вопросу "Зачем?". Но разница заключается в следующем. Данный вопрос доступен только при получении решения. Также необходимо при каждом запуске этого вопроса за­давать узел, нуждающийся в пояснении.

В результате выдаётся, из каких условий получает­ся данное решение в этом узле.

3. Вопрос «Как?»

Этот вопрос даёт возможность получить цепочку узлов, связывающую гипотезу и вводимый пользователем узел. В этом случае пользователь получает ответ на во­прос, каким путём система пришла к тому или иному за­ключению. Таким образом, можно определить, как влияет данный узел на гипотезу, и на какую именно.

4. Запрос "Выдать всё решение"

Выдаётся вся последовательность решения, в том по­рядке, в каком импликации заносились в стек механизмом вывода. С помощью этого запроса можно увидеть всю кар­тину решения одновременно (краткое объяснение) или подробно по импликациям (полное объяснение) .

Вопрос "Почему?" можно задать, когда система про­сит ответить на вопросы, необходимые для получения ре­шения.

Запрос "Выдать всё решение", а также вопрос "Как?" можно использовать после получения решения хотя бы одной гипотезы.

В оболочке есть возможность вводить правила новой ЭС (создавать свою БЗ), а также редактировать их. При этом нет необходимости знать внутренний язык представления дерева решений.

В результате ввода всех импликаций, гипотез и терминальных узлов получается файл с расширением *.rul, который представляет собой отдельную экспертную систе­му. Этот файл может использоваться только в оболочке IMP.

При необходимости можно просмотреть дерево решений (базу данных) экспертной системы. Для этого предусмот­рен пункт "Просмотр правил ЭС".