Лекции 2013 / AI / Лекция 4

Лекция 4.(СИИ)

Приложение соответствует методам экспертных систем, если решаемая задача обладает совокупностью след. Характеристик:

1. Задача может быть естественным образом решена посредством манипуляции с символами(т.е. с помощью символических рассуждений, а не манипуляций с числами, как принято в математических методах и программировании.

2. Задача должна иметь эвристику, а не алгоритмическую природу, т.е. ее решение должно требовать применение эвристических правил. Задачи, которые могут быть гарантированно решены с помощью некоторых формальных процедур не подходят для применения экспертных систем.

3. Задача должна быть достаточно сложна , чтобы оправдать затраты на разработку экспертной системы, однако она не должна быть чрезмерно сложной( решение занимает у экспертов часы, а не недели)

4. Задача должна быть достаточно узкой, чтобы решаться методами экспертных систем, и быть практически значимой.

При разработке ЭС используется система создания прототипа. Суть концепции в том, что разработчики сначала строят прототипы, т.е. от простого к сложному.

Прототипы должны удовлетворять 2-м требованиям: с одной стороны – решать задачи конкретного приложения, а с другой время и трудоемкость их разработки должны быть весьма незначительны, чтобы можно было максимально запараллелить процесс накопления и отладки знаний, осущ. экспертом с процессом выбора или разработки программных средств , осущ. инженером или программистом. Прототип должен продемонстрировать пригодность методов инженерии для данного приложения.

В случае успеха эксперт с помощью инженера по знаниям расширяет базу данных. При неудаче может понадобитья разработка нового прототипа, или разработчики могут прийти к выводу о непригодности данной системы. По мере увеличения знаний прототип может достигнуть такого состояния, когда он успешно решает все задачи данного приложение. Преобразование прототипа в конечный продукт происходит на языке низкого уровня, увеличивающего быстродействие системы. Трудоемкость и время создания экспертной системы зависит от инструментария. В ходе работ по созданию экспертных систем сложилась определенная технология их разработки, включающая 7 этапов:

1. Идентификация( постановка задачи). Устанавливаются задачи, которые подлежат решению, выявляются цели разработки , требования к экспертной системе, ресурсы, используемые понятия и их взаимосвязи, определяются методы решения задач. Цель – сформировать задачу, охарактеризовать поддерживающую ее базу знаний и таким образом обеспечить начальный импульс для развития базы знания.

2. Концептуализация . проводится содержательный анализ конкретной области, выявляются используемые понятия и взаимосвязи, выяв. Методы решения задачи.

3. Формализация. Определяются способы всех видов знаний. Формализуются основные понятия, определяются способы интерпритации знаний, оценивается адекватность целей системы зафиксированных понятий, методов решений , средст предоставления методов и знаний.

4. Выполнение. Осуществляется наполнение экспертом базы знания. Процесс приобритения знаний разделяют на извлечение знаний из эксперта, организацию знаний, обеспечивающую эффективную работу системы и представления знаний в виде понятного экспертной системы. Из- за эвритстического характера знаний мх применение являяется весьма далеким.

5. Тестирование. Эксперт и инженер в интерактивном режиме использует диалоговый и объяснительные средствапроверяют компетенестность Э.С. процесс тестирования идет до тех пор, пока эксперт не решит, что система достигла требуемого кооня компентентности.

6. Опытная эксплуатация . Проверка пригодности. По результатам этого этапа может потребовать ся модификация экспертных систем

7. Модификация.

CLIPS/R2

OPS5

Eclipse

Jess

; - comments

///////////////////////////////////////////

;IF patient has high T THEN give Pyretic

;IF patient has headache

AND no contr.

AND very high T

THEN make injection

; IF patient has Allergy-test passed THEN no contra-ind

; IF patient says headache –yes THEN Patient has headachе

///////////////////////////////////////////

(deftemplate patient

(slot name(TYPE SYMBOL))

(slot temperature)

(slot contra-indication)

(slot headache)

) - список допустимых слотов(определение структуры)

(defrule Give-Pyretic “RULE#1”

(Patient (name ?name)(temperature high))

(printout t “ GIVE “ ? name “a pyretic” crlf)

)

(defrule Make – Injection “RULE#2”

(Patient (name ?name)

(temperature very-high)

(contra – no)

(headache –yes)

)

(printout t “ Make Injection to” ?name crlf)

)

(defrule Allergic-test Result“RULE#3”

(Drug-test (?person_name ?result)

?patient <- (Patient (name ?name& ?person_name))

(duplicate ?patient ( Contra – ind ?result))

)