Продукционная модель представления знаний
Продукционная модель – это модель представления знаний для различных предметных областей.
В модели правил знания представлены совокупностью правил вида «ЕСЛИ (Условие) – ТО (Действие)». Системы с базами знаний, основанные на этой модели, называются продукционными системами.
В системе продукций с обратными выводами с помощью правил строится дерево «И/ИЛИ», связывающее в единое целое факты и заключения; оценка этого дерева на основании фактов, имеющихся в базе данных, и есть логический вывод. Различают прямые (от данных к поиску цели) и обратные (от цели для ее подтверждения – к данным) логические выводы.
Обратный логический вывод представляет собой одну из форм рассуждения, направляемого целями. Такая форма является полезной при получении ответов на конкретные вопросы следующего типа: «Что теперь мне следует делать?» и «Где же находятся мои ключи?» достаточно часто стоимость обратного логического вывода намного меньше по сравнению со стоимостью, линейно зависящей от размера базы знаний, поскольку в этом процессе затрагиваются только факты, непосредственно относящиеся к делу. Вообще говоря, агент должен разделять работу между процессами прямого и обратного формирования рассуждений, ограничивая прямое формирование рассуждений выработкой фактов, которые, по всей вероятности, будут относиться к запросам, подлежащим решению с помощью обратного логического вывода.
Сильные стороны продукционных моделей:
Простота создания и понимания отдельных правил.
Простота пополнения, модификации и аннулирования.
Простота механизма логического вывода.
Отсутствие необходимости в ряде случаев обходить весь граф.
Слабые стороны:
Сложность оценки целостного образа знаний.
Отличие от человеческой структуры знаний.
Общие сведения о языке программирования clips
CLIPS (от англ. C Language Integrated Production System) – программная среда для разработки экспертных систем. Синтаксис и название предложены Чарльзом Форги в OPS (Official Production System). Первые версии CLIPS разрабатывались с 1984 года в Космическом центре Джонсона, NASA (как альтернатива существовавшей тогда системе ART*Inference), пока в начале 1990-х гг. не было приостановлено финансирование, и NASA вынудили купить коммерческие продукты.
Вероятно, CLIPS является наиболее широко используемой инструментальной средой для разработки экспертных систем благодаря своей скорости, эффективности и бесплатности. Несмотря на то, что теперь она является общественным достоянием, она до сих пор обновляется и поддерживается своим изначальным автором, Гэри Райли.
CLIPS включает полноценный объектно-ориентированный язык COOL для написания экспертных систем. Хотя она написана на языке Си, её интерфейс намного ближе к языку программирования LISP.
Для русских программистов, а главное пользователей среда имеет огромный недостаток: до версии 6.3 она не русифицировалась и не поддерживала русскоязычную кодировку.
Требования к проектируемому приложению
Свойства приложения
Модель знаний: продукции.
Вид знания: точные.
Язык реализации: CLIPS/COOL.
Предметная область: медицинская консультация.
Наличие пояснения: нет.
Входные данные
Входными данными является совокупность положительных и отрицательных ответов на предложенные вопросы для поиска цели.
Выходные данные
Выходными данными является заболевание, выбранное в соответствии с названными симптомами.
Реализация экспертной системы
Программные средства реализации
Среда разработки приложений CLIPS 6.3 является удобной средой для разработки ЭС. CLIPS состоит из интерактивной среды: экспертной оболочки со своим способом представления знаний; гибкого и мощного языка и нескольких вспомогательных инструментов. CLIPS распространяется бесплатно.
Реализация приложения
Пользовательский интерфейс состоит из текстовых подсказок: вопросов, на которые система ожидает получить ответ.
В случае безрезультатного поиска заболевания по набору симптомов, приложение сообщит, что заболевания не было найдено в БЗ.
После того, как пользователь ответит на все поставленные системой вопросы, программа выведет на экран название заболевания согласно выбранным симптомам.