5-6_LEKCIYA_ES

5-6‒lekciya. Intellektual hám ekspert sistemaların dúziw quralları. Bilimler bazası.

Jobası:

1.Bilimler bazasınıń ekspert sistemaların islep shıǵıwdaǵı áhmiyeti.

2.Bilimler bazasınıń túrleri hám strukturaları.

3.Bilimler bazasın jaratıw usılları.

4.Bilimler bazasınan faktlardı alıw hám qaǵıydalar menen islew.

5.Ámeliy mısallar:

Ápiwayı ekspert sistemasınıń bilimler bazasın jaratıw.

Bilimler bazasınan paydalanıp sheshim qabıllaw processin kórsetiw.

1. Bilimler bazasınıń ekspert sistemaların islep shıǵıwdaǵı áhmiyeti.

Bilimler bazası ekspert sistemaların islep shıǵıwda tiykarǵı rol oynaydı. Ol ekspertlerdiń bilimlerin, faktların hám qaǵıydaların formal túrde saqlaydı, bul sistemaǵa adam-ekspert sıyaqlı pikirlew hám sheshim qabıllaw imkaniyatın beredi. Bilimler bazası ekspert sistemalarınıń "miyi" bolıp tabıladı, ol arqalı sistema máselelerdi analiz qıladı, logikalıq juwmaqlar shıǵaradı hám paydalanıwshılarǵa másláhát beredi. Bilimler bazasınıń sapası hám tolıqlıǵı ekspert sistemasınıń nátiyjeliligine tásir etedi.

Bilimler bazasınıń tiykarǵı wazıypası - ekspertlerdiń bilimlerin sistemalı túrde saqlaw hám olardıń arasındaǵı baylanıslardı anıqlaw. Bul ekspert sistemasınıń máselelerdi sheshiwde qollanılatuǵın faktlar hám qaǵıydalar jıynaǵı. Bilimler bazası qaǵıydalar, semantikalıq tarmaqlar, freymler hám basqa túrdegi formal modellerden ibarat bolıwı múmkin. Ekspert sistemasınıń maqsetine qaray, bilimler bazası hár túrli formatlarda jaratılıwı múmkin.

Bilimler bazasınıń áhmiyeti onıń ekspert sistemasınıń sapasın hám nátiyjeliligin támiyinlewinde kórinis tabadı. Durıs hám tolıq bilimler bazası ekspert sistemasınıń anıq hám isenimli sheshimler qabıllawına járdem beredi. Bilimler bazası ekspert sistemasınıń ómirlik ciklı dawamında turaqlı túrde jańalanıp hám jetilistirilip barıladı. Bul ekspert sistemasınıń zamanagóy hám nátiyjeli bolıp qalıwın támiyinleydi.

2. Bilimler bazasınıń túrleri hám strukturaları.

Bilimler bazası - ekspert sistemalarınıń tiykarǵı komponenti bolıp, ol ekspertlerdiń bilimlerin formal túrde saqlaydı. Bilimler bazasınıń túrleri hám strukturaları ekspert sistemasınıń maqsetine, máseleniń quramalıǵına hám qollanılatuǵın usıllarǵa baylanıslı túrde ózgeredi. Eń kóp tarqalǵan túrleri - qaǵıydalar bazası, semantikalıq tarmaqlar, freymler hám ontologiyalar.

Qaǵıydalar bazası - "eger... onda..." túrindegi qaǵıydalardan ibarat boladı. Bul túrdegi bilimler bazası logikalıq juwmaqlar shıǵarıw ushın qollanıladı. Mısalı, "eger dene temperaturası kóterilse hám bası awırsa, onda ol - gripp" qaǵıydası awırıwdı anıqlaw ekspert sistemasında qollanıwı múmkin. Qaǵıydalar bazasınıń tiykarǵı artıqmashlıǵı - túsiniw hám ámelge asırıw ańsatlıǵı, kemshiligi bolsa - quramalı baylanıslardı sáwlelendiriw qıyınlıǵı.

Semantikalıq tarmaqlar - obyektler hám olardıń arasındaǵı baylanıslardı graf túrinde sáwlelendiredi. Bul túrdegi bilimler bazası obyektlerdiń arasındaǵı iyerarxiyalıq hám associativ baylanıslardı sáwlelendiriw ushın qollanıladı. Mısalı, "haywan" túsinigi "sút emiziwshi", "jırtqısh", "ósimlik jeydi" sıyaqlı túsinikler menen baylanıslı bolıwı múmkin. Semantikalıq tarmaqlar quramalı baylanıslardı sáwlelendiriwge imkaniyat beredi, biraq olardı ámelge asırıw hám juwmaq shıǵarıw qıyınshılıq alıp keliwi múmkin.

Freymler - obyektlerdiń atributları hám olardıń mánislerin saqlaytuǵın strukturalar. Bul túrdegi bilimler bazası obyektlerdiń tiykarǵı ózgesheliklerin sáwlelendiriw ushın qollanıladı. Mısalı, "avtomobil" freymi "markası", "modeli", "jılı", "reńi" sıyaqlı atributlardan ibarat bolıwı múmkin. Freymler obyektlerdiń tiykarǵı ózgesheliklerin sáwlelendiriw ushın qollanıladı, biraq olardıń arasındaǵı baylanıslardı sáwlelendiriw qıyınshılıq alıp keliwi múmkin.

Ontologiyalar - túsiniklerdiń arasındaǵı baylanıslardı formal túrde sáwlelendiretuǵın strukturalar. Bul túrdegi bilimler bazası túsiniklerdiń arasındaǵı iyerarxiyalıq hám semantikalıq baylanıslardı sáwlelendiriw ushın qollanıladı. Mısalı, medicinalıq ontologiya awırıwlar, belgiler, emlew usılları sıyaqlı túsiniklerdiń arasındaǵı baylanıslardı sáwlelendiriwi múmkin. Ontologiyalar quramalı bilimler bazaların jaratıw ushın qollanıladı, biraq olardı jaratıw hám qollap-quwatlaw qıyınshılıq tuwdırıwı múmkin.

3. Bilimler bazasın jaratıw usılları

Bilimler bazasın jaratıw - ekspert sistemalarınıń tiykarǵı basqıshlarınıń biri bolıp tabıladı. Bilimler bazası ekspertlerdiń bilimlerin, faktların hám qaǵıydaların formal túrde saqlaydı. Bilimler bazasın jaratıw ushın hár túrli usıllar qollanıladı, olardıń arasında eń kóp tarqalǵanları - ekspertler menen sóylesiw, ádebiyatlardı úyreniw, avtomatlastırılǵan usıllar hám aralas usıllar.

Ekspertler menen sóylesiw - bilimler bazasın jaratıwdıń eń ápiwayı hám kóp tarqalǵan usılı. Bul usıl boyınsha ekspertler menen sóylesiw arqalı olardıń bilimleri jıynaladı hám formal túrde sáwlelendiredi. Sóylesiw waqtında ekspertlerge hár túrli sorawlar beriledi, olardıń pikirleri hám juwapları jazıp alınadı. Ekspertler menen sóylesiw nátiyjesinde jıynalǵan bilimler qaǵıydalar, semantikalıq tarmaqlar yamasa freymler túrinde sáwlelendiriwi múmkin.

Ádebiyatlardı úyreniw - bilimler bazasın jaratıwdıń ekinshi usılı bolıp tabıladı. Bul usıl boyınsha ekspertlerdiń bilimleri ilimiy maqalalar, kitaplar, oqıw qollanbaları hám basqa ádebiyatlardan jıynaladı. Ádebiyatlardı úyreniw nátiyjesinde jıynalǵan bilimler formal túrde sáwlelendiredi. Bul usıl ekspertler menen sóylesiwge qaraganda kóp waqıt talap etedi, biraq ol arqalı kóp maǵlıwmat jıynaw múmkin.

Avtomatlastırılǵan usıllar - bilimler bazasın jaratıwdıń zamanagóy usılı bolıp tabıladı. Bul usıl boyınsha bilimler bazası maǵlıwmatlardı analiz qılıw hám úyretiw usılları arqalı jaratıladı. Mısalı, maǵlıwmatlardı analiz qılıw arqalı qaǵıydalar jaratıw yamasa semantikalıq tarmaqlardı qurıw múmkin. Avtomatlastırılǵan usıllar kóp maǵlıwmatlardı qayta islew hám quramalı bilimler bazaların jaratıw ushın qollanıladı.

Aralas usıllar - bilimler bazasın jaratıwdıń eń nátiyjeli usılı bolıp tabıladı. Bul usıl boyınsha joqarıda keltirilgen usıllar birgelikte qollanıladı. Mısalı, ekspertler menen sóylesiw arqalı tiykarǵı bilimler jıynaladı, keyin ádebiyatlardı úyreniw arqalı olardı tolıqlaw múmkin. Aralas usıllar arqalı eń sapalı hám tolıq bilimler bazasın jaratıw múmkin.

Python programmalastırıw tilinde bilimler bazasın jaratıw. Bul mısaldıń maqseti - "Haywanlardı anıqlaw" ekspert sistemasınıń ápiwayı versiyası ushın bilimler bazasın jaratıw.

1-basqısh: Bilimler bazasın sózlik túrinde jaratıw

Bilimler bazasın Python sózligi túrinde jaratamız. Sózlikte haywanlardıń belgileri hám olardıń túrleri saqlanadı.

Python bilimler_bazasi = {

"sut_emiziwshi": {"júni": True, "sút_emizedi": True},

"jırtqısh": {"tirnaklari": True, "gósh_jeydi": True},

"ósimlik_jeydi": {"tirnaklari": False, "ósimlik_jeydi": True}, "qaplan": {"sut_emiziwshi": True, "jırtqısh": True, "júni": True,

"tirnaklari": True, "gósh_jeydi": True},

"kiyik": {"sut_emiziwshi": True, "ósimlik_jeydi": True, "júni": True, "tirnaklari": False, "ósimlik_jeydi": True}

}

Bul mısaldıń sózliginde "sut_emiziwshi", "jırtqısh", "ósimlik_jeydi", "qaplan" hám "kiyik" túsinikleri saqlanǵan. Hár bir túsinik ushın belgiler hám olardıń mánisleri (True/False) saqlanǵan.

2-basqısh: Haywanlardı anıqlaw funkciyasın jaratıw

Endi paydalanıwshı bergen belgiler boyınsha haywanlardı anıqlaytuǵın funktsiya jaratamız.

Python

def haywan_aniqlaw(belgiler): aniqlangan_haywanlar = []

for haywan, haywan_belgileri in bilimler_bazasi.items(): sáykes_keledi = True

for belgi, mánis in belgiler.items():

if belgi in haywan_belgileri and haywan_belgileri[belgi] !=

mánis:

sáykes_keledi = False break

if sáykes_keledi: aniqlangan_haywanlar.append(haywan)

return aniqlangan_haywanlar

Bul funkciya paydalanıwshı bergen belgilerdi bilimler bazasındaǵı haywanlardıń belgileri menen salıstıradı hám sáykes keletuǵın haywanlardı dizim túrinde qaytaradı.

3-basqısh: Paydalanıwshı menen islesiw

Endi paydalanıwshı menen islesiw ushın ápiwayı interfeys jaratamız.

Python

paydalanıwshi_belgileri = {} while True:

belgi = input("Haywan belgisin kirgiziń (toqtatıw ushın 'tamam' dep jazıń): ")

if belgi.lower() == "tamam": break

mánis = input(f"{belgi} (True/False): ").lower() == "true" paydalanıwshi_belgileri[belgi] = mánis

aniqlangan_haywanlar = haywan_aniqlaw(paydalanıwshi_belgileri)

if aniqlangan_haywanlar:

print("Anıqlanǵan haywanlar:", ", ".join(aniqlangan_haywanlar)) else:

print("Sáykes keletuǵın haywan tabılmadı.")

Bul interfeys paydalanıwshıdan haywan belgilerin soraydı hám olardı bilimler bazası menen salıstırıp, nátiyjeni kórsetedi.

Mısal qollanılıwı:

Paydalanıwshı "júni: True" hám "gósh_jeydi: True" belgilerin kirgizse, sistema "qaplan" haywanın anıqlaydı.

Bul mısaldı iske túsiriw ushın joqarıdaǵı kodtı Python faylına saqlań hám iske túsiriń. Keyin paydalanıwshıdan soralǵan belgilerdi kirgiziń.

4. Bilimler bazasınan faktlardı alıw hám qaǵıydalar menen islew

Bilimler bazasınan faktlardı alıw hám qaǵıydalar menen islew - ekspert sistemalarınıń tiykarǵı processleriniń biri bolıp tabıladı. Bilimler bazası ekspertlerdiń bilimlerin, faktların hám qaǵıydaların formal túrde saqlaydı. Ekspert sisteması bul bilimlerden paydalanıp, máselelerdi sheshedi hám paydalanıwshılarǵa másláhát beredi. Faktlardı alıw hám qaǵıydalar menen islew processleri ekspert sistemasınıń "miyi" bolıp tabıladı, ol arqalı sistema máselelerdi analiz qıladı, logikalıq juwmaqlar shıǵaradı hám sheshim qabıllaydı.

Faktlardı alıw - bilimler bazasınan tiyisli maǵlıwmatlardı izlew hám alıw processi bolıp tabıladı. Bul process paydalanıwshı sorawına yamasa sistemadaǵı qaǵıydalarǵa tiykarlanıp ámelge asırılıwı múmkin. Mısalı, awırıwdı anıqlaw ekspert sistemasında paydalanıwshı óziniń belgilerin kirgizgennen keyin, sistema bilimler bazasınan sáykes keletuǵın awırıw belgilerin izleydi hám aladı. Faktlardı alıw ushın hár túrli usıllar qollanıladı, olardıń arasında eń kóp tarqalǵanları - izlew usılları, qaǵıydalarǵa tiykarlanǵan usıllar hám semantikalıq izlew usılları.

Qaǵıydalar menen islew - bilimler bazasındaǵı qaǵıydalardı qollanıp, logikalıq juwmaqlar shıǵarıw processi bolıp tabıladı. Qaǵıydalar "eger... onda..." túrinde sáwlelendirilgen boladı hám faktlarǵa tiykarlanıp sheshim qabıllaw ushın qollanıladı. Mısalı, "eger dene temperaturası kóterilse hám bası awırsa, onda ol - gripp" qaǵıydası awırıwdı anıqlaw ekspert sistemasında qollanıwı múmkin. Qaǵıydalar menen islew ushın hár túrli usıllar qollanıladı, olardıń arasında eń kóp tarqalǵanları - alǵa hám keri juwmaq shıǵarıw usılları.

Bilimler bazasınan faktlardı alıw hám qaǵıydalar menen islew processleri ekspert sistemasınıń nátiyjeliligine úlken tásir etedi. Durıs hám tez faktlardı alıw hám qaǵıydalar menen islew ekspert sistemasınıń anıq hám isenimli sheshimler qabıllawına járdem beredi. Bul processler ekspert sistemasınıń ómirlik ciklı dawamında turaqlı túrde jetilistirilip barıladı. Bul ekspert sistemasınıń zamanagóy hám nátiyjeli bolıp qalıwın támiyinleydi.

5. Ámeliy mısallar:

1-mısal. Ápiwayı ekspert sistemasınıń bilimler bazasın jaratıw.

Mısal "Awırıwdı anıqlaw" ekspert sistemasınıń ápiwayı versiyası ushın bilimler bazasın jaratıwǵa tiykarlanadı.

1-basqısh: Bilimler bazasın sózlik túrinde jaratıw

Bilimler bazasın Python sózligi túrinde jaratamız. Sózlikte awırıw belgileri hám olardıń sáykes awırıwları saqlanadı.

Python bilimler_bazasi = {

"tumaw": {"belgileri": ["bas_awırıwı",

"tana_temperaturasınıń_kóteriliwi", "túshkirik"], "emeslew": "paracetamol"},

"allergiya": {"belgileri": ["túshkirik", "kóz_qıshıwı", "burınnan_suw_aqıwı"], "emeslew": "antigistamin"},

"migren": {"belgileri": ["bas_awırıwı", "kóz_awırıwı",

"júrek_ayniwı"], "emeslew": "ibuprofen"}

}

Bul mısaldıń sózliginde "tumaw", "allergiya" hám "migren" awırıwları saqlanǵan. Hár bir awırıw ushın belgiler hám emlew usılları saqlanǵan.

2-basqısh: Awırıwdı anıqlaw funktsiyasın jaratıw

Endi paydalanıwshı bergen belgiler boyınsha awırıwdı anıqlaytuǵın funkciya jaratamız.

Python

def awırıwdı_anıqlaw(belgiler): anıqlanǵan_awırıwlar = []

for awırıw, maǵlıwmatlar in bilimler_bazasi.items(): belgiler_sáykes_keledi = True

for belgi in belgiler:

if belgi not in maǵlıwmatlar["belgileri"]: belgiler_sáykes_keledi = False

break

if belgiler_sáykes_keledi: anıqlanǵan_awırıwlar.append(awırıw)

return anıqlanǵan_awırıwlar

Bul funkciya paydalanıwshı bergen belgilerdi bilimler bazasındaǵı awırıwlardıń belgileri menen salıstıradı hám sáykes keletuǵın awırıwlardı dizim túrinde qaytaradı.

3-basqısh: Paydalanıwshı menen islesiw

Endi paydalanıwshı menen islesiw ushın ápiwayı interfeys jaratamız.

Python

paydalanıwshı_belgileri = [] while True:

belgi = input("Awırıw belgisin kirgiziń (toqtatıw ushın 'tamam' dep jazıń): ")

if belgi.lower() == "tamam": break

paydalanıwshı_belgileri.append(belgi)

anıqlanǵan_awırıwlar = awırıwdı_anıqlaw(paydalanıwshı_belgileri)

if anıqlanǵan_awırıwlar:

print("Sizdiń awırıwıńız:", ", ".join(anıqlanǵan_awırıwlar)) for awırıw in anıqlanǵan_awırıwlar:

print(f"{awırıw} ushın emlew usılı: {bilimler_bazasi[awırıw]['emeslew']}") else:

print("Sáykes keletuǵın awırıw tabılmadı.")

Bul interfeys paydalanıwshıdan awırıw belgilerin soraydı hám olardı bilimler bazası menen salıstırıp, nátiyjeni kórsetedi.

Mısaldıń qollanılıwı:

Paydalanıwshı "bas_awırıwı" hám "dene_temperaturasınıń_kóteriliwi" belgilerin kirgizse, sistema "tumaw" awırıwın anıqlaydı hám "paracetamol" emlew usılın usınadı.

Bul mısaldı iske túsiriw ushın joqarıdaǵı kodtı Python faylına saqlań hám iske túsiriń. Keyin paydalanıwshıdan soralǵan belgilerdi kirgiziń.

2-mısal. Bilimler bazasınan paydalanıp sheshim qabıllaw processin kórsetiw.

Mısal "Másele sheshiw" ekspert sistemasınıń ápiwayı versiyası ushın bilimler bazasınan paydalanıp sheshim qabıllaw processin kórsetedi.

1-basqısh: Bilimler bazasın sózlik túrinde jaratıw

Bilimler bazasın Python sózligi túrinde jaratamız. Sózlikte máseleler hám olardıń sheshimleri saqlanadı.

Python bilimler_bazasi = {

"kompyuter_islemeydi": {"belgileri": ["qara_ekran", "dawıs_joq"], "sheshim": "kompyuterdi_qayta_isletiw"},

"internet_joq": {"belgileri": ["saytlar_ashılmaydı", "wifi_belgisi_joq"], "sheshim": "routerdi_qayta_isletiw"},

"printer_baspaydı": {"belgileri": ["qagaz_joq",

"printer_baylanısqa_shıqpaydı"], "sheshim":

"qagaz_qosıw_yamasa_printerdi_qayta_isletiw"}

}

Bul mısaldıń sózliginde "kompyuter_islemeydi", "internet_joq" hám "printer_baspaydı" máseleleri saqlanǵan. Hár bir másele ushın belgiler hám sheshimler saqlanǵan.

2-basqısh: Máseleni sheshiw funkciyasın jaratıw

Endi paydalanıwshı bergen belgiler boyınsha másele sheshimin anıqlaytuǵın funkciya jaratamız.

Python

def másele_sheshiw(belgiler): anıqlanǵan_sheshimler = []

for másele, maǵlıwmatlar in bilimler_bazasi.items(): belgiler_sáykes_keledi = True

for belgi in belgiler:

if belgi not in maǵlıwmatlar["belgileri"]: belgiler_sáykes_keledi = False

break

if belgiler_sáykes_keledi: anıqlanǵan_sheshimler.append(maǵlıwmatlar["sheshim"])

return anıqlanǵan_sheshimler

Bul funkciya paydalanıwshı bergen belgilerdi bilimler bazasındaǵı máselelerdiń belgileri menen salıstıradı hám sáykes keletuǵın sheshimlerdi dizim túrinde qaytaradı.

3-basqısh: Paydalanıwshı menen islesiw

Endi paydalanıwshı menen islesiw ushın ápiwayı interfeys jaratamız.

Python

paydalanıwshı_belgileri = [] while True:

belgi = input("Másele belgisin kirgiziń (toqtatıw ushın 'tamam' dep jazıń): ")

if belgi.lower() == "tamam": break

paydalanıwshı_belgileri.append(belgi)

anıqlanǵan_sheshimler = másele_sheshiw(paydalanıwshı_belgileri)

if anıqlanǵan_sheshimler:

print("Sizdiń máseleńiz ushın sheshim:", ", ".join(anıqlanǵan_sheshimler))

else:

print("Sáykes keletuǵın sheshim tabılmadı.")

Bul interfeys paydalanıwshıdan másele belgilerin soraydı hám olardı bilimler bazası menen salıstırıp, nátiyjeni kórsetedi.

Mısal qollanılıwı:

Paydalanıwshı "qara_ekran" hám "dawıs_joq" belgilerin kirgizse, sistema

"kompyuterdi_qayta_isletiw" sheshimin usınadı.

Bul mısaldı iske túsiriw ushın joqarıdaǵı kodtı Python faylına saqlań hám iske túsiriń. Keyin paydalanıwshıdan soralǵan belgilerdi kirgiziń.

BAQLAW SORAWLARÍ:

1.Bilimler bazası ne ushın zárúr hám onıń ekspert sistemaların islep shıǵıwdaǵı roli qanday?

2.Bilimler bazasınıń qanday tiykarǵı túrleri bar hám olardıń ózgeshelikleri nede?

3.Qaǵıydalar bazası qanday strukturaǵa iye hám ol qanday maqsetlerde qollanıladı?

4.Semantikalıq tarmaqlar qanday túrdegi baylanıslardı sáwlelendiredi hám olardıń qanday artıqmashlıqları bar?

5.Freymler qanday maǵlıwmatlardı saqlaydı hám olardıń qanday maqsetlerde qollanıladı?

6.Ontologiyalar ne ushın qollanıladı hám olardıń qanday quramalıqları bar?

7.Bilimler bazasın jaratıwda qanday tiykarǵı usıllar qollanıladı?

8.Ekspertler menen sóylesiw usılı qanday artıqmashlıqlarǵa iye hám ol qanday qıyınshılıqlar tuwdırıwı múmkin?

9.Ádebiyatlardı úyreniw usılı qanday maqsetlerde qollanıladı hám ol qanday waqıtta nátiyjeli boladı?

10.Avtomatlastırılǵan usıllar qanday túrdegi bilimler bazaların jaratıw ushın qollanıladı hám olardıń qanday artıqmashlıqları bar?

11.Bilimler bazasınan faktlardı alıw hám qaǵıydalar menen islew processleri qanday ámelge asırıladı?

12.Bilimler bazasınan paydalanıp sheshim qabıllaw processiniń tiykarǵı basqıshları qanday?