- •1. Понятие эс
- •2. Назначение и области применения экспертных систем
- •3 . Структура экспертной системы
- •4. Основные классы и виды экспертных систем
- •5. Продукционные экспертные системы. Основные компоненты продукционной экспертной системы
- •6. Продукционные экспертные системы. Прямая и обратная цепочки вывода
- •7. Продукционные экспертные системы. Простая диагностирующая экспертная система
- •8. Продукционные экспертные системы. Формальное представление продукционной экспертной системы
- •9. Нейлоровские диагностирующие системы. Общие понятия
- •10. Нейлоровские диагностирующие системы. Байесовский подход
- •11. Нейлоровские диагностирующие системы. Элементы механизма логического вывода
- •12. Нейлоровские диагностирующие системы. Цены свидетельств — косвенная цепочка рассуждений
- •13. Нейлоровские диагностирующие системы. Правила остановки
- •14. Нейлоровские диагностирующие системы. Структура базы знаний
- •15. Нейлоровские диагностирующие системы. Алгоритм логического вывода
12. Нейлоровские диагностирующие системы. Цены свидетельств — косвенная цепочка рассуждений
Последнее усложнение, которое вносится в базовую схему байесовского подхода, связано с проблемой управления логическим выводом. Проблема состоит в следующем. В базе знаний имеем конечное множество гипотез H1, H2 … Hn и конечное множество свидетельств (вопросов) Е1, E2 ... Es.
Каждой гипотезе H, соответствует свое подмножество ассоциированных с ней свидетельств. Согласно стратегии прямой цепочки рассуждений можно, в принципе, последовательно прорабатывать весь список возможных вопросов и затем выбирать наиболее вероятную гипотезу. При этом, однако, возникают две проблемы.
Во-первых, процедура такого перебора может потребовать больших затрат реального времени, т. к. мы не знаем, на какой H, остановится в конце концов ЭС, и поэтому вопросы, ассоциированные с H, могут поступить пользователю, например, в конце диалога. Во-вторых, такой способ ведения диалога психологически не соответствуют желанию пользователя установить диагноз, т. е. выбрать конкретную гипотезу H. У пользователя создается впечатление, что ЭС бессистемно "прыгает" из одной области в другую, перемежая "общие" вопросы с очень частными.
Поэтому, как мы уже знаем, часто используется обратная цепочка рассуждений: от гипотез — к подтверждающим или опровергающим свидетельствам. В этом случае мы осуществляем перебор не в множестве свидетельств E, а в множестве гипотез H. По своему поведению такая ЭС выглядит более целенаправленной, особенно при проверке конкретного диагноза. Но и здесь в общем случае (когда диагноз не известен и не ставится задача подтверждения или опровержения конкретного диагноза) неясно, в каком именно порядке следует перебирать гипотезы H, а также привлекать свидетельства для подтверждения тех или иных гипотез.
Далее мы рассмотрим предложенную К. Нейлором процедуру логического вывода, которая не может быть отнесена ни к прямой, ни к обратной цепочке рассуждений. Она условно может быть названа косвенной цепочкой рассуждений.
Рассматриваемый подход сводится к назначению цены каждого свидетельства Ei, отражающей важность данного свидетельства в процессе логического вывода. Далее при построении диалога каждый раз выбираются вопросы (свидетельства) с наибольшими ценами. В процессе вывода цены свидетельств все время пересчитываются в зависимости от получаемых текущих результатов. По-видимому, именно так ведут себя специалисты-эксперты, задавая те вопросы, которые представляются им наиболее важными в текущей ситуации.
В качестве цены свидетельства Е предлагается использовать выражение . Таким образом, С(Е) определяется как полная сумма максимально возможных изменений вероятностей по всем п гипотезам, имеющимся в базе знаний.
Далее система выбирает свидетельство Е с максимальной ценой С(Е) и задает соответствующий вопрос пользователю. После получения ответа пересчитываются все вероятности P(H) — они заменяются на P(Hi/R) в соответствии с вышеизложенным механизмом линейной интерполяции. После формирования нового массива P(Hi) заново пересчитываются все цены свидетельств и процесс повторяется.
Действительно, в этом случае ЭС перестает вести себя "нервозно" и перепрыгивать с одной группы гипотез на другую даже при малых различиях в соответствующих ценах свидетельств. Реализуется более естественный и оправданный ход диалога, что с точки зрения пользователя создает эффект более "внимательного" отношения ЭС к предмету экспертизы.