- •А.С. Довбиш Основи проектування інтелектуальних систем
- •Рекомендовано Міністерством освіти і науки України як навчальний посібник для студентів вищих навчальних закладів
- •2. Методи аналізу та синтезу іс, що навчаються 47
- •3. Вступ до прогностичної класифікації 143
- •Список скорочень
- •Передмова
- •1. Методологія проектування інтелектуальних систем
- •1.1. Основні визначення та класифікація інтелектуальних систем
- •1.2 Основні принципи проектування іс
- •1.3. Основні властивості іс
- •1.4 Етапи проектування іс
- •1.5 Види забезпечення іс
- •1.6. Структура і функції іс
- •1.7. Загальна постановка задачі інформаційного
- •1.8 Основні задачі інформаційного аналізу і синтезу іс
- •1.9 Контрольні запитання та завдання
- •2. Методи аналізу і синтезу іс, що навчаються
- •2.1. Методологія проектування інформаційного
- •Забезпеченя іс
- •2.2 Основні положення іеі-технології
- •2.3 Формування вхідного математичного опису
- •2.4 Визначення мінімального обсягу репрезентативної
- •4 Нижня межа довірчого інтервалу
- •2.5. Визначення нормованих допусків на ознаки
- •2.6 Оцінка статистичної стійкості та однорідності
- •2.7 Інформаційні критерії оптимізації параметрів функціонування іс, що навчається
- •2.8 Базовий інформаційно-екстремальний алгоритм
- •2.9 Оптимізація контрольних допусків на ознаки
- •2.10 Оптимізація рівнів селекції координат двійкових еталонних векторів
- •2.11 Оптимізація кроку квантування за часом вхідних реалізацій
- •2.12 Оптимізація словника ознак розпізнавання
- •2.13 Класифікаційне самонастроювання іс,
- •2.15 Визначення періоду прийняття рішень у режимі екзамену
- •2.16 Контрольні запитання та завдання до другого
- •3 Вступ до прогностичної класифікації
- •3.1. Аналіз проблеми та постановка задачі прогностичної класифікації
- •3.2. Прогностична класифікація у рамках іеі-технології
- •3.3. Математичні моделі прогностичної класифікації
- •3.4. Прогнозування моменту перенавчання іс
- •3.5. Контрольні запитання та завдання до третього розділу
- •Список літератури
- •Основи проектування інтелектуальних систем
1.3. Основні властивості іс
Умовою розв’язання головної задачі проектування є визначення властивостей, які повинна мати ІС, що проектується. Основними властивостями ІС є:
-
стійкість – це властивість ІС повертатися в попередній функціональний стан після припинення дії збурюючих факторів;
-
керованість – це існування необмеженого керування, яке може перевести систему із довільного початкового стану в будь-який інший заданий стан за кінцевий інтервал часу;
-
спостережуваність – це можливість визначення поточного функціонального стану системи шляхом аналізу вихідних змінних при заданому керуючому сигналі за кінцевий період часу.
З точки зору теоретико-інформаційного підходу умовою спостережуваності є виконання нерівності
,
або
,
де – апріорна (безумовна) ентропія; – апостеріорна ентропія, що характеризує залишкову невизначеність після прийняття рішення.
Наприклад, в ІС спостережуваність може бути втрачена за умови невиправданого збільшення або зменшення поля контрольних допусків на ознаки розпізнавання, що має наслідком збіг векторів-реалізацій різних образів. Тобто спостережуваність – це властивість ІС розрізняти вектори-реалізації образів.
Точність ІС, яка визначається через точнісні характеристики відповідної системи оцінок рішень. Для двохальтернативної системи оцінок достовірність рішень характеризується повною ймовірністю правильного прийняття рішень:
,
де , – безумовні ймовірності прийняття основної гіпотези і альтернативної гіпотези відповідно; , – точнісні характеристики: перша та друга достовірності відповідно;
і повною ймовірністю неправильного прийняття рішень:
,
де , – точнісні характеристики: помилки першого та другого роду відповідно.
Оскільки гіпотези і складають повну групу подій, то має місце .
Надійність ІС. Це властивість ІС забезпечувати виконання заданих функцій, зберігаючи в часі функціональну ефективність системи в заданих межах, технічного обслуговування, ремонту, супроводження інформаційного та програмного забезпечення, зберігання і транспортування.
Масогабаритні характеристики визначаються геометричними, ваговими та топологічними показниками ІС.
Стабільність ІС. Це властивість ІС зберігати незмінними свої характеристики у процесі експлуатації.
Енерговитрати, пов’язані з функціонуванням ІС, які в першому наближенні лінійно залежать від маси системи.
Вартість як сукупні витрати на всіх етапах життєвого циклу системи. Основні етапи життєвого циклу ІС показано на рис.1.3.
Рисунок 1.3 – Схема етапів життєвого циклу системи
На рис.1.4 показано типовий якісний графік зміни показника надійності функціонування будь-якої системи в процесі експлуатації за умови відсутності відновлення системи.
Рисунок 1.4– Графік залежності параметра у процесі експлуатації системи
На рис 1.4 показано три часові відрізки: І – введення системи в експлуатацію; ІІ – період стабільної експлуатації; ІІІ – період ”старіння” системи, обумовлений її фізичним зносом. Специфіка ІС полягає в тому, що на першому відрізку невисока функціональна ефективність обумовлена не стільки КТЗ системи, який в основному є відповідною конфігурацією стандартних уніфікованих засобів електронно-обчислювальної і телекомунікаційної техніки, а необхідністю верифікації спеціального програмного забезпечення шляхом його адаптації до реального слабо формалізованого керованого процесу.