5.5.2. Уровни реализации экспертных систем

Экспериментальный прототип

Система ориентирована на правила общего вида, релевантных решаемой задаче. Количество правил не превышает 50 (обычно от 5 до 15). Система работает неустойчиво. Время, затраченное на разработку, составляет менее двух месяцев.

Промышленный образец

Среднее количество используемых правил в таких системах также не более 50, но находится в диапазоне от 20 до 50. В системе имеют место, как правила общего вида, так и частные правила. На частных правилах система работает стабильно. Для доводки системы требуется от 3 до 5 месяцев.

Промышленная система

Стабильно работающая система, содержащая не менее 100 правил общего и частного вида. Для разработки системы такого уровня требуется 10−12 месяцев.

Коммерческая система

Стабильно работающая система, используемая в конкретной области человеческой деятельности и предназначенная для продажи. Содержит свыше 100 правил общего характера. На разработку, отладку и тестирование системы требуется не менее 1,5−2 лет.

Контрольные вопросы

1. Назовите методы решения плохо формализованных задач.

1. Какая технология позволяет работать с параметрами, имеющими скорее качественную природу, а не точное значение этих параметров, выражаемое определенной цифрой?

2. Какая технология использует обучение методом «проб и ошибок»?

3. Назовите отличия генетических и эволюционных алгоритмов.

4. Перечислите известные Вам оболочки (среды) для создания ЭС.

6. Система моделирования эо kappa

Экспертная оболочка KAPPA ориентирована на работу с пользователем, не являющимся профессионалом в области программирования. Необходимость предоставления разработчику ЭС разнообразных инструментов реализации и интерпретации знаний обусловило включение в состав ЭО KAPPA языка высокого уровня, являющегося средством комплексирования компонентов. Выбор средств реализации, анализ их возможностей и возможность модификации алгоритма их функционирования требует от пользователя специальных знаний в области ИИ.

6.1. Представление знаний в эо kappa

Большинство областей современного знания могут быть в той или иной степени формализованы в соответствии с характером решаемых проблем. В ЭО KAPPA используется универсальная модель – таксономическая схема, в которой связи между объектами представлены в виде отношений типа «часть–целое», «род–вид», «иметь свойство» или «иметь значение». С их помощью происходит формализация структуры области знаний, однако для полного ее определения необходимо также формализовать и процессы, происходящие в ней.

В системе ЭО KAPPA компоненты предметной области представляются такими структурами как «класс» и «объект» («экземпляр») класса. Отношения между этими структурами представляются «связями», в результате чего получается «иерархия» объектов. Для описания свойств объекта используются «слоты» – своего рода переменные, которые могут принимать определенные значения.

Одним из важнейших свойств ЭО KAPPA является возможность реализации механизма наследования. Общие для классов (объектов) свойства могут быть определены один раз в родительском классе, все потомки которого будут их наследовать. Наследуемые от предков слоты ЭО KAPPA помечает символом «*».

Глобальный для конкретной части иерархии объектов слот передает по наследству и свое значение, что зачастую оказывается лишним. Существует два способа отмены такого наследования:

• сделать слот локальным, для чего в редакторе класса (объекта) выделить требуемый слот, а затем выбрать пункт меню Slots / Make local. Глобальность слота можно восстановить путем удаления соответствующего локального слота;

• редактировать значение слота на определенном уровне.

В обоих случаях измененное значение наследуется слотами, которые находятся ниже по иерархии.

Процессы, происходящие в модели знаний, реализуются в ЭО KAPPA следующими тремя способами.

Первый способ связан с методами, определяющими поведение слотов в различных ситуациях. Такой способ хранения шаблонов поведения объекта, в качестве его атрибутов, является примером объектно-ориентированного программирования. Вместо хранения информации непосредственно в слоте, система использует метод для вычисления требуемого значения, при этом запрос данных и вычисление происходит лишь в случае необходимости. Методы создаются на специальном языке разработки KAPPA-приложений – KAL (KAPPA Application Language).

Второй способ использует функции. В ЭО KAPPA содержится более 240 стандартных функций для манипулирования БЗ. Кроме этого пользователь может создавать свои собственные функции с помощью языков KAL и Borland C.

Третий способ реализуется с помощью правил, отражающих шаги процесса и позволяющих делать вывод в соответствии с определенным состоянием объектов. Правила могут определять комплексные взаимодействия между компонентами системы.

Синтаксическая основа правил, методов и функций одинакова. Более подробно синтаксис языка KAPPA-приложений будет рассмотрен ниже.