ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО РЫБОЛОВСТВУ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(ФГОУ ВПО «МГТУ»)

Кафедра Информационных систем и прикладной математики

Методические указания

к лабораторным работам

по дисциплине	Интеллектуальные информационные системы
название дисциплины
для направления подготовки (специальности)			080801.65 (351400)
код направления подготовки
«Прикладная информатика (в экономике)»
наименование направления подготовки
080801.65 (351400) «Прикладная информатика (в экономике)»
код и наименование специальности
Составитель		Плотников Сергей Иванович
		доцент кафедры Информационных систем и прикладной математики

Мурманск 2010

ОГЛАВЛЕНИЕ

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 1 3

Знакомство с инструментальными средствами для создания экспертных систем. 3

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2 46

Создание пробной экспертной системы. 46

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 3 55

Учет факторов уверенности при создании экспертной системы 55

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 4 68

Командный режим "GURU" 68

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 5 75

Электронные таблицы "GURU" 75

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 6 84

Графические средства "GURU" 84

СИСТЕМА GURU 88

Общие характеристики системы 88

Функциональные возможности 90

Построение экспертной системы 92

Тестирование экспертной системы 97

Запуск системы и работа в режиме меню 98

Запуск системы 98

Некоторые сведения о работе в режиме меню 98

Использование режима меню 99

Описание команд меню Expert Systems 99

Режим редактирования набора правил (GURU Rule Set Manager) 99

Режим редактирования правил 100

Режим редактирования переменных 100

Описание команд меню Information Manager 101

Примеры использования системы 102

Лабораторная работа 1 Знакомство с инструментальными средствами для создания экспертных систем.

Цель - знакомство с оболочкой "GURU" для создания экспе­ртных систем с использованием диалогового режима работы и кор­ректировка базы знаний существующей экспертной системы.

Краткие теоретические сведения

Под экспертной системой понимается система, объединяющая возможности компьютера со знаниями и опытом эксперта так, что система может предложить разумный совет или осуществить разум­ное решение поставленной задачи. Дополнительной возможностью системы является способность пояснить ход своих рассуждений в понятной для спрашивающего форме.

При создании своих пользовательских экспертных систем на каком-нибудь языке высокого уровня программист сталкивается с тем, что разработка интерфейса программы, реализация ее систем­ных Функций требуют больших затрат времени, чем создание самого набора правил экспертной системы (ЭС). Для того чтобы разгру­зить разработчика ЭС от такой работы, существуют специальные инструментальные средства (оболочки) экспертных систем. Такие инструментальные средства есть в ЭС MYCIN, GURU, LEONARDO, DENDRAL и др.

Настоящий лабораторный практикум связан с освоением обо­лочки "GURU".

1. Режимы работы

"GURU" имеет три режима работы:

– диалоговый: в ходе диалога типа "запрос-ответ" с помощью развитой системы меню, не прибегая к написанию собственных программ, пользователь создает экспертную систему;

– естественный язык: пользователь на запрос системы вводит фразы на естественном языке и получает результаты. Например, система спрашивает "Ваш запрос?". Написав в командной строке фразу "Найти всех работающих 1967 года рождения", пользователь получает от системы разумный ответ;

– командный: как в языках высокого уровня (ЯВУ), пишется программа, компилируется и работает в соответствии с вашими требованиями.

Обычно применяются смешанные режимы.

2. Характеристики эс

Основными характеристиками являются: интерфейс пользовате­ля, машина логических выводов и хранимые экспертизы.

Интерфейс пользователя описывает отношения между пользователем и системой. Пользователь ставит задачу, а машина должка ее выполнить или объяснить, почему нельзя ее выполнить.

Машина логических выводов - это программное обеспечение (ПО), которое можно использовать в решении задач путей аргументации.

Хранимые экспертизы - это набор правил, отображающих знания. В каждом правиле есть посылка (IF) и заключение (THEN).

Если машина логических выводов признает посылку верной, tо и заключение будет верным.

3. Оперативная помощь

Находясь в любом меню, можно получить подсказку по дейс­твиям, допустимым в этом меню. Для этого вызывается помощь од­новременным нажатием <Ctrl-L>.

4. Правила "guru"

Система "GURU" базируется на правилах. Правило состоит из посылки (IF) и заключения (THEN). Посылка может включать:

• различные типы и виды переменных, поддерживаемых "GURU";

• -логические операторы (EQ, NE, GT, GE, LT, LE, IN, AND, OR, XOR, NOT);

• числовые операторы (+, -, /, *, **);

• числовые функции (SIN, COS и т.д.);

• символьные функции.

Заключение может включать команды:

• присвоения значения различным переменным;

• позволяющие проконсультироваться с другим набором правил;

• различные команды "GURU" и т.д.

Правила хранятся в обычном текстовом файле.

Пример:

RULESET: EASYCALC

GOAL: INTRATE

RULE: R1

IF: MONTHPAY < 50

THEN: PERIOD = 120

RULE: R2

IF: PERIOD > 90

THEN: INTRATE =12.5

Здесь EASYCALC - имя набора правил (RULESET указывать не обязательно);

INTRATE - имя переменной цели;

R1, R2 - имена правил;

PERIOD, INTRATE, MONTHPAY - переменные.