- •2. Формальні методи у системах штучного інтелекту 21
- •3. Зображення знань. Мова програмування Пролог 55
- •4. Задачі класифікації, експертні системи 99
- •5. Інтелектуальні пакети 110
- •1.1.Основні поняття та історія розвитку штучного інтелекту
- •1.2. Галузі застосування штучного інтелекту
- •Ведення ігор
- •Автоматичні міркування і доведення теорем
- •Експертні системи
- •Розуміння природних мов та семантичне моделювання
- •Моделювання роботи людського інтелекту
- •Планування та робототехніка
- •Мови та середовища ші
- •Машинне навчання
- •Альтернативні уявлення: нейронні мережі та генетичні алгоритми
- •Штучний інтелект і філософія
- •Контрольні питання
- •2. Формальні методи у системах штучного інтелекту
- •2.1. Основні поняття
- •2.2. Основні закони правильного мислення
- •2.3. Класифікація міркувань
- •Дедуктивні міркування. Основні ідеї та складні міркування
- •Безпосередні розумові висновки
- •2.4.Опосередковані висновки
- •Прості силогізми, складні розумові висновки
- •2.5. Індуктивні міркування та висновки за аналогією
- •2.6 Числення висловлювань
- •2.7. Нечіткі множини та нечітка логіка
- •2.8. Предикати. Формальні теорії
- •2.9. Процедура резолюції
- •2.10. Формальні граматики. Теорія алгоритмів
- •2.11. Продукції як алгоритмічна система. Ігри та рішення
- •2.12. Задачі та методи дискретної оптимізації
- •Динамічне програмування
- •Метод віток та меж
- •2.13. Багатокритеріальні задачі
- •2.14. Контрольні запитання
- •3. Зображення знань. Мова програмування Пролог
- •3.1. Ціль та методи зображення знань
- •3.2. Декларативне та процедурне зображення знань. Семантичні мережі
- •3.3. Фрейми та продукційні системи
- •3.4. Програмування мовою Пролог
- •Вступ до прологу. Загальна характеристика та основні поняття
- •Структура програми, домени, предикати та твердження
- •3.5. Управління обчисленнями у мові Пролог Зіставлення та повернення
- •Відтинання
- •Рекурсивні обчислення, обчислення факторіалу, знаходження квадратного кореня методом ітерацій
- •Списки у мові Пролог, бінарні дерева
- •3.6. Застосування Прологу, практична робота з використанням мови Пролог Застосування Прологу у програмуванні, системах ші, базах даних, у математиці
- •Практична робота на мові Пролог, основні інструменти та методика роботи
- •3.7. Контрольні запитання
- •4. Задачі класифікації, експертні системи
- •4.1. Особливості експертних систем, приклади та їх розробка
- •4.2. Розробка ес, мови та оболонки, набуття знань та приклад сценарію
- •4.3. Контрольні питання
- •5. Інтелектуальні пакети
- •5.1. Обчислювальні моделі, задачі та синтез програм
- •5.2. Загальна характеристика та меню системи тк Solver. Зображення обчислювальної моделі
- •5.3.Мова специфікації обчислювальних задач. Обчислювальна модель в tks
- •5.4. Складання обчислювальних моделей і задач, практична робота в tks
- •5.5. Завдання для самостійної роботи
- •5.6. Контрольні запитання
- •Додатки Додаток 1 Операції над нечіткими числами на основі принципу узагальнення. Використання в теорії штучного інтелекту
- •Література
4.3. Контрольні питання
Яке основне призначення ЕС і області їх застосування?
Яку роль в ЕС відіграє підсистема пояснення рішень?
Що таке метаправила і яка їх роль?
Описати технологію розробки ЕС.
Як належить працювати з експертами?
В чому полягає основне призначення експертних систем?
В чому полягає сутність центральної проблеми логічного виведення.
Які задачі розв’язуються за допомогою експертних систем?
В чому полягає сутність метазнання?
Які Вам відомі експертні системи, і в чому полягають їх особливості і характеристики?
Які існують команди обчислення у мові Лісп?
Що включає в себе „порожня експертна система”?
Що таке метаправила і яка їх роль?
Як належить прцювати з експертами?
Яку роль в експертних системах відіграє підсистема пояснення рішень?
5. Інтелектуальні пакети
Інтелектуальні пакети прикладних програм (ІППП) є окремим випадком систем ШІ. Вони дають змогу користувачеві розв’язувати задачі з їх опису та з вихідними даними без програмування алгоритму – програма автоматично складається з набору готових програмних модулів, які відносяться до даної предметної галузі. Приклади ПРИЗ (математичні задачі, мова утопіст), СПОРА (розрахунки з астрономії, мова Декарт); ТК Solver.
5.1. Обчислювальні моделі, задачі та синтез програм
Ядром ІППП є планувальник, який синтезує алгоритм розв’язку задачі, програма розв’язку конструюється цілком (режим компіляції) або реалізується через послідовність кроків планувальника (інтерпретація). Синтез здійснюється з використанням бази знань. У розвинених ІППП використовуються обчислювальні моделі предметної галузі. Об’єкти та відношення між ними описуються певною мовою, щодо цього їм відповідають змінні, а відношенням – функції, значеннями змінних є дані. На їх основі формуються обчислювальні задачі, які мають вигляд
ЗНАЮЧИ М ОБЧИСЛИТИ Y1, Y2,..., YN ЗА X1, X2,…, XK.
Тут Y1, Y2,..., YN та X1, X2,…, XK – відповідно вхідні та вихідні змінні, а М – обчислювальна модель (ОМ). Останню можна зобразити різними способами: графічно, мовою специфікацій та з використанням формул певної логічної мови. Графічне зображення обчислювальної моделі – це семантична мережа спеціального типу, вузлам якої відповідають змінні та відношення. Змінні позначаються колами, відношення – овалами чи прямокутниками, в середині яких розміщується опис реалізації відношення.
Формулювання задачі розбиває множину змінних, які входять до ОМ, на підмножини вхідних та вихідних змінних. Будь-яка із змінних може бути вхідною і вихідною. Якщо вхідних змінних достатньо для знаходження вихідних, то задача є розв’язуваною і для її розв’язку можна сконструювати програму. На одній обчислювальній моделі можна розв’язати множину задач; вважається, що рівняння завжди можна розв’язати відносно будь-якої із змінних, що входять до нього. Проте ОМ не є алгоритмічним описом – у ній не визначено порядок виконання операторів.
Розв’язок зводиться до знаходження в орієнтованому графі ОМ шляху, який веде від вихідних даних до таких результатів, цю стратегію називають плануванням від даних. Можливим є також планування від цілі: тоді планувальник шукає шлях від вихідних змінних задачі до вхідних.