Система продукций

Система продукций состоит из множества правил, заключающихся в том, что если выполняется некоторое заданное условие, то можно произвести определенное действие.

Термин продукции был введен Е.Постом. Систему продукции можно представить как некоторую порождающую грамматику специального вида с правилами типа

ABCD EFG,

где каждый символ в левой части правила определяет условие, а в правой - действие.

Для синтаксического оформления таких правил обычно используются служебные слова ЕСЛИ, ИЛИ, И, ТО. Первые три символа используются для определения условий, служебное слово ТО указывает, что за ним следуют символы или строки, определяющие действия. Символы, определяющие действия, отделяются друг от друга служебными словами И (второе назначение этого слова).

Таким образом, продукция имеет вид:

ЕСЛИ a И b ИЛИ c ТО d И f И g

где a, b, c некоторые условия, а d, f, g - некоторые действия. В левой части правила возможна любая комбинация служебных слов И и ИЛИ, их число не ограничивается, хотя на практике большим бывает крайне редко. Число служебных слов И в правой части правилами также не ограничивается.

Грамматические правила (продукции) можно представить и в таком виде:

ЕСЛИ <характеристика состояния процесса или окружающей среды> ТО <действия>

ЕСЛИ <характеристика состояния процесса или окружающей среды> ИЛИ <характеристика состояния процесса или окружающей среды> И <характеристика состояния процесса или окружающей среды> ТО <действия>

Таким образом, система продукций фактически представляет собой систему грамматических правил и поиск в ней может осуществляться так же, как поиск правила в трансляторах.

В следующем примере посредством трех правил описывается некоторое знание относительно привычек пловцов.

Пример определения режима плавания:

ЕСЛИ (погода солнечная)(температура выше 20)

ТО (плавай в реке)

ЕСЛИ (погода солнечная)(температура ниже 20)

ТО (плавай в бассейне)

ЕСЛИ (погода пасмурная)

ТО (плавай в бассейне)

Из этого примера видно, что пловцы при хорошей погоде и температуре выше 20 градусов плавают в речке, ниже 20 градусов -при любой погоде независимо от температуры плавают в бассейне.

Надо отметить, что система продукций получила в базах знаний очень широкое распространение.

Дать четкие рекомендации, определяющие предпочтительность какого-либо метода представления знаний для классов экспертных систем трудно. На практике выбор типа представления знаний часто связан с привычкой разработчика и типом используемой оболочки (языком представления знаний и интерпретатором).

В приведенных простейших примерах экспертные системы принимают одно решение. Во многих экспертных системах возможна выдача нескольких решений, удовлетворяющих заданным ограничениям, и тогда встает задача оценки принятых решений и выбора лучшего.

Объекты и средства исследования

Объектом исследования является база знаний, представленная с помощью правил продукций. Для создания и отладки базы знаний используется экспертная система expert.exe.