Конструирование эс (соз)

Состав разработчиков:

1. Эксперт

2. Инженер знаний

3. Системный программист

4. ЛПР

ответы

Э

ИЗ

вопросы

создание вопросы создание

отладка отладка

ЭС

модификация модификация

Инструментальная среда

использование

отладка

модификация создание

ЛПР

СП

Перед созданием системы надо решить 2 вопроса:

1. Целесообразность создания системы

2. Возможность создания системы

Целесообразность:

1. Экспертов мало, потребность в них большая

2. Экономическая (коммерческая) эффективность

3. Принятие решений во враждебной среде и жестких временных ограничениях

4. Потеря информации при удаленном общении с экспертом

Возможность:

1. Имеются эксперты

2. Если экспертов несколько и их знания согласованы

3. Знания эксперта должны быть достаточно формализованы (рассуждения эксперта не должны базироваться на здравом смысле)

4. ЭС должна базироваться на рассуждениях, а не действиях

5. Решаемая задача должна соответствовать задаче ИИ (задача должна иметь эвристический характер, оперировать символьной информацией, не должна быть сверхсложной или очень общей, должна быть достаточно узкой и базироваться на имеющихся знаниях)

Основные этапы разработки ЭС:

1. Идентификация (ЛПР, Э, ИЗ)

Переконструирование

2. Концептуализация (Э, ИЗ)

   ТЗ

   

Переформализ.

3. Формализация (ИЗ)

   Рабочее проектирование

   

Усовершениствование

Модификация

4. Реализация (СП, ИЗ, Э)

   Прототип ЭС

   

5. Тестирование и отладка (ИЗ, Э, ЛПР)

   Демонстрационный прототип

   

6. Апробация (ЛПР)

ЭС

ЭС

1-2 – до 70% времени разработки

3 – выбор модели представления знаний

1 – определение основных черт системы, состав разработчиков, время выполнения

2 – уточнение основных понятий

Структура современных инструментальных средств для разработки эс

Ядро

Программный уровень

Интерфейсный уровень

Ядро:

1. ООТ

2. РВ

Программный уровень:

1. Активная графика

2. Естественные языковые средства

3. Наличие средств моделирования

4. Поддержка специальных и общих утверждений

5. Представление формул

6. Представление процедур

Интерфейсный уровень:

1. Интегрированность + внешний интерфейс (СУБД, ЭТ, PLC)

2. Повторное использование (система может работать на аналогичной задаче)

3. Поддержка архитектуры клиент-сервер

4. Масштабируемость приложения

5. Открытость и переносимость

6. Инкрементальная разработка приложений (нет проблем с модификацией)

Классификация инструментальных средств конструирования эс

1. Уровень используемого языка

1. Традиционные языки (C++,C#,Java)

2. Символьные языки (LISP,Prolog,Clips)

3. Инструментальные средства типа TOOLS(OPS5,KEE,KRT)

4. Инструментальные средства типа SHELLS(1stClass,GURU)

5. Инструментальные средства, ориентированные на динамические ЭС и ЭС реального времени

6. Предметно-проблемно ориентированные инструментальные среды (G2,RTWORKS)

2. Технология программирования

1. Традиционное программирование

2. Программирование на основе технологии datа-flow

F(x1…xn)

x y

Im Exp

3. Программирование на основе правил (rule-based)

РП(БД), БЗ(БП), Решатель P=

Продукционный цикл:

1. Сопоставление текущей ситуации ScP→ конфликтное множествоCS

2. Разрешение конфликта

Жесткая стратегия гибкая стратегия параллельное выполнение

Активное множество ASCS

3. Выполнение правил из AS→ состояниеS’

4. Оценка результатов

Если S’Sц и удовлетворяет критериям, то выдаем результат, иначеgoto1 сSS’

4. ООП

3. Способ представления знаний

1. Логические МПЗ

Переход от классической логики (prolog) к неклассическим логикам (аргументация, абдукция,темпоральные логики, логики знаний и веры)

2. Продукционные модели

3. Модели представления структурированных знаний (семантические сети, фреймы, антологии)

4. ОО МПЗ (Clips( COOL))

4. Средства поиска решения и моделирования

1. Ориентация на создание статических ЭС

1. По структуре (форме) используемых знаний

С построением ДР(СР) \ без построения ДР(СР)

2. По стратегии поиска решения

С полным перебором \ с ограниченным перебором

- В глубину эвристики

- В ширину

- Комбинированно

2. Ориентация на создание динамических ЭС

1. По структуре (форме) используемых знаний

Компиляция ДР(СР) \ генерация ДР(СР)

Динамика слабая, Сильная динамика,

перекомпиляция при ДР постоянно обновляется

изменениях в БЗ

2. По средствам получения результата и проверки БЗ

• Наличие средства поддержки истинности

(средства удовлетворения ограничений)

• Средства планирования поиска решения

РБ – гибкие алгоритмы

(улучшение результата по мере увеличения ресурсов)

3. По средствам моделирования

• Стандартные средства (классические марковские процессы)

Информация должна быть достоверна; в G2 – метод Эйлера и

Рунге-Кутта

• Специальные средства

Дописывается разработчиком или СП

5. Средства приобретения знаний

1. Уровень используемого языка

• Формализованный язык

• Ограниченный естественный

• Язык пиктограмм и изображений

• Естественный язык + язык изображений

2. По типу приобретаемых знаний

• Простые \ глубинные

Продукционные правила сети, антологии, фреймы

с триплетами

• неструктурированные \ структурированные

6. Технология разработки приложений на основе знаний

На основе простых знаний \ на основе глубинных знаний