Лабораторная работа №2 (Вариант 1)

Цель лабораторной работы.

Изучение механизма вывода в продукционных системах.

1) Обязательные действия, выполняемые при покупке билета – покупка билета и его оплата. Данные действия взаимосвязаны и следуют друг за другом.

2) Перед приобретением билета, пассажир должен выбрать вокзал, с которого он может попасть в нужный ему населённый пункт, и приехать на него, а также выбрать тип вагона. Цепочка промежуточных действий: «выбор вокзала», «выбор типа вагона».

3) Прежде чем ехать на вокзал, пассажир должен убедится, что у него есть достаточная сумма денег. Сумма может отличаться, в зависимости от того какой тип вагона он предпочитает: плацкартный или купейный, а также стоит учитывать тот факт, что билетов для предпочитаемого типа вагона может не быть, в следствие чего пассажир должен убедится, что у него есть необходимая сумма денег для покупки билета как в купе, так и в плацкарт.

Продукционная модель:

А = субъект хочет купить билет.

В = у субъекта есть достаточная сумма денег.

С = субъект выбирает вокзал.

D = субъект едет на вокзал.

E = субъект выбирает тип вагона.

F = субъект оплачивает билет.

G = субъект забирает билет.

База правил:

Если А и В, то С.

Если С, то D.

Если D, то Е.

Если Е, то F.

Если F, то G.

Рабочая память:

А, В.

Прямой вывод:

Если субъект хочет купить билет и него есть достаточная сумма денег, то ему нужно выбрать вокзал. Если субъект выбрал вокзал, то он приезжает на вокзал. Если субъект приехал на вокзал, то он выбирает тип вагона. Если субъект выбрал тип вагона, то он оплачивает билет. Если субъект оплатил билет, то он забирает билет.

Обратный вывод:

Чтобы субъект забрал билет, ему необходимо его оплатить. Чтобы оплатить билет субъект должен выбрать тип вагона, для того чтобы выбрать тип вагона, субъект должен приехать на вокзал, который он предварительно выбрал. Чтобы выбрать вокзал субъект должен определить: имеет ли он достаточную сумму денег и хочет ли он купить билет.

Контрольные вопросы:

1. В чём суть продукционной модели знаний?

Продукционная модель знания — модель, основанная на правилах, позволяет представить знание в виде предложений типа «Если (условие), то (действие)». Продукционная модель — фрагменты Семантической сети, основанные на временных отношениях между состояниями объектов.

2. Что такое антецедент?

Антецедентом называются предшествующие события, помогающие уяснению настоящего. В условном высказывании «Если А, то В» высказывание «А» есть антецедент, а высказывание «В» называется консеквентом.

3. Какой вывод эффективнее в продукционной системе?

В зависимости от задачи и исходных данных будет эффективен прямой либо обратный вывод:

• Если исходные данные известны и существует множество целей, но использовать факты не получается, то целесообразнее выбрать прямой вывод.

• Если исходные данные неизвестны, можно легко сформировать гипотезу и есть большое количество фактов, то лучше выбрать обратный вывод.

4. Как выполняется вывод в продукционной системе знаний?

Механизм логического вывода выполняет функции поиска в базе правил, последовательного выполнения операций над знаниями и получения заключений. Существует два способа проведения таких заключений – прямые выводы и обратные выводы.

Прямым выводам (прямой цепочке рассуждений) соответствует движение от посылок к следствиям. Механизм логического вывода, использующий прямые выводы, в качестве образца выбирает введенный в базу данных (рабочую память) факт A и если при сопоставлении он согласуется с посылкой правила, то делается заключение B, которое тоже помещается в базу данных как факт, описывающий состояние предметной области. Последовательно выводятся новые результаты, начиная с уже известных.

Обратным выводам (обратной цепочке рассуждений) соответствует движение от цели (факта, который требуется установить) к предпосылкам. В обратном механизме логического вывода работа начинается от поставленной цели. Если цель A согласуется с консеквентом (заключением) продукции, то антецедент (посылка) принимается за подцель и делается попытка подтверждения истинности этого факта.

5. Как устраняются конфликты в продукционной модели знаний?

Простые стратегии разрешения конфликта основаны на том, что выбирается либо первое, либо последнее правило, входящее в список. Выбор первого правила соответствует поиску в ширину, а выбор последнего правила — поиску в глубину. Во многих продукционных системах чаще всего применяют второй способ.