Основні моделі знань та їх порівняльні характеристики

Важливим етапом при створенні БЗ є етап набуття знань. На цьому етапі різноманітний набір фактів про деякий предмет повинен бутиподаний у вигляді деякої узагальненої структури. Однією з таких є cтруктура, що одержала назву дерево рішень. Це один із найпростіших способів подання фактів. Водночас, використання дерева рішень може бути ефективно там, де знання подаються у вигляді правил [19, 20].

Даний підхід буде розглянутий з єдиною метою - показати, як знання про конкретну предметну область можуть бути формалізовані до рівня структури БЗ деякої експертної системи. Структура дерева рішень ілюструє відношення, що повинні бути встановлені між правилами в добре організованій БЗ. Даний підхід можна реалізувати в системі Мікроексперт для IBM PC і багатьох інших, більш сучасних оболонках ЕС.

Іноді має сенс Дерево рішень розбивати на секції:

• дерево рішень швидко стає довгим, важкооглядовим;

• розподіл дерева рішень на секції спрощує запам'ятовування мети, що переслідується в процесі отримання знань.

Коли піддерево створено, заключна його частина може бути скопійована в корінь знов створюваної гілки дерева рішень, і для неї на основі знань, що були одержані від експерта, може бути побудоване своє піддерево рішень

На основі викладеного можна зробити висновок, що при розробці моделі БЗ будь-якої предметної області на основі дерева рішень необхідно:

• загальну задачу розбити на ряд підзадач;

• для кожної з підзадач розробити своє дерево рішень (це спростить створення і налагодження БЗ).

Дерево пішень можна подати у вигляді правил. Формування правил є переклад дерева рішень із питань-відповідей в твердження-факти.

Зазначені перетворення виконуються для всіх піддерев дерева рішень.

Загальним для них є те, що всі твердження подаються пропозиціями які включають <атрибут>, <предикат>, <значення>.

У даному трактуванні:

Атрибут - це ключове слово або фраза, що описує деяку якість, про яку ми намагаємося знайти інформацію.

Значення - це опис, призначений атрибуту.

Предикат - це елемент, що вказує на відношення між атрибутом і його значенням.

Припускаємо, що між атрибутом і його значенням існує тільки одни тип відношень - являтися (належати, бути), яке будемо позначати IS.

Слід зазначити, що в найпростіших ЕС, у тому числі й у Мікроексперт для PC, використовується тільки предикат IS.

Безсуперечна підмножина отримаеих фактів буде складати БД експертної системи.

Розвязок будь-якої задачі за допомогою створеної БД можна одержати за допомогою правил, з яких формується БЗ. Набір правил на основі дерева рішень формується виходячи з того, що:

• кожна гілка дерева рішень від її початку до кінця утворює правило;

• пропозиції в дереві рішень, що розташовані по стрільці, утворюють умовну частину правила, а після стрілки - висновок правила;

• гілка в якій відсутній висновку, не може бути подана у вигляді правила;

• кожна пропозиція умовної частини правила являє собою конюнктивний член, тобто пропозиції з'єднуються логічною конюнкцією (і).

В деяких мовах програмування і оболонках експертних систем використовується більш короткий запис правил:

• виключається прийменник то;

• замість логічного і використовується кома;

• предикат записується в вигляді з використанням дужок.

В цьому випадку правило, що приведене вище можна записати у вигляді:

IS (type_of_plant, tree) if IS (stream, woody), IS (position, upright), IS (main_treak, one).

До складу БЗ можуть додатково включатися допоміжні інформаційні елементи, що полегшують роботу користувача з ЕС і роблять діалог користувача з ЕОМ більш докладним і осмисленим. Одним з таких елементів можуть бути підказки.

Підказка - це питання, що з'являється на екрані для одержання від користувача інформації про деякий атрибут, значення якого на даний момент невідомо.

Правила, записані в стиснутій формі, можуть бути незрозумілі для непрофесійного користувача. Атрибути, які вводяться у вигляді коротких фраз, дозволяють мінімізувати обєм пам'яті, необхідний для збереження правила, і прискорити його введення й обробку.

Для того щоб зробити правило більш зрозумілим і інформативним, кожному атрибуту можна поставити у відповідність його переклад.

Переклад - це рядок символів, що застосовується для пояснення атрибута.

Розглянутий синтаксис підказок і правил типовий для системи Мікроексперт. Вони разом із набором правил складають БЗ Мікроексперта і можуть бути приміщені в БЗ у будь-якому порядку.