Експертна система, заснована на правилах

В усіх експертних системах існує залежність між вхідним потоком даних і даними в базі знань. Під час консультації вхідні дані зіставляються з даними в базі знань. Результатом зіставлення є негативна чи позитивна відповідь. У системі, що базується на правилах, стверджувальний результат є дією одного з продукційних правил. Ці продукційні правила визначаються вхідними даними. Експертна система також містить інтерпретатор у механізмі висновку, що вибирає й активізує різні модулі системи.

Роботу цього інтерпретатора можна описати послідовністю трьох кроків:

1. Інтерпретатор зіставляє зразок правила з елементами даних у базі знань.

2. Якщо можна викликати більш одного правила, то інтерпретатор використовує механізм вирішення конфлікту для вибору правила.

3. Інтерпретатор застосовує обране правило, щоб знайти відповідь на питання.

Цей процес інтерпретації є циклічним і називається циклом "розпізнавання-дія".

У системі, що базується на правилах, кількість продукційних правил визначає розмір бази знань. Деякі найбільш складні системи мають бази знань з більш ніж 5000 продукційних правил. При розробці таких ЕС необхідно:

1. Використовувати мінімально достатня множина умов при визначенні продукційного правила.

2. Уникати суперечних продукційних правил.

3. Конструювати правила, спираючи на структуру властивої предметної області.

Експертні системи, що базуються на логіці.

В експертних системах, що базуються на логіці, база знань складається з тверджень у виді речень логіки предикатів.

Так само як і в системі, що базується на правилах, експертна система, що базується на логіці, має множину правил, що можуть викликатися за допомогою даних із вхідного потоку. Система має інтерпретатор, що може вибирати й активізувати модулі, що включаються в роботу системи.

Інтерпретатор виконує різні функції усередині системи на основі наступної схеми:

1. Система має речення в базі знань, що керують пошуком і зіставленням. Інтерпретатор зіставляє ці речення з елементами даних у базі даних.

2. Якщо може бути викликане більш одного правила, то система використовує можливості для вирішення конфлікту. Отже, користувачу не потрібно розглядати потенційно можливі конфлікти.

3. Система одержує результати уніфікаційного процесу автоматично, тому він може направлятися на потрібний пристрій виведення інформації.

Так само як і в системі, що базується на правилах, даний циклічний процес є процесом розпізнавання-дія.

Найбільш важливим аспектом для бази знань у системі, заснованій на логіці, є проектування бази знань, її тверджень і їхньої структури. База знань повинна мати недвозначну логічну організацію, і вона повинна містити мінімум надлишкової інформації. Так само як і в системі, що базується на правилах, мінімально достатня кількість даних утворять найбільш ефективну систему.

У роботі ЕС можна виділити два основних режими: режим набуття (накопичення) знань і режим розв’язку задачі (режим консультації або режим використання). У режимі набуття знань спілкування з ЕС здійснює експерт (за допомогою інженера знань).

Використовуючи компонент набуття знань, експерт описує проблемну область у виді сукупності фактів і правил. При традиційному підході програмування цьому процесу відповідають етапи: алгоритмізації, програмування і налагодження, виконувані програмістом. У випадку ЕС розробку програм здійснює не програміст, а експерт, що не володіє програмуванням.

У режимі консультацій спілкування з ЕС здійснює кінцевий користувач, якого цікавить результат і (чи) спосіб його одержання. У залежності від призначення ЕС користувач може:

не бути фахівцем у даній предметній області, і в цьому випадку він звертається до ЕС за результатом, що не вміє одержати сам;

бути фахівцем, і в цьому випадку він звертається до ЕС з метою прискорення одержання результату, покладаючи на ЕС рутинну роботу.

На відміну від традиційних програм ЕС при рішенні задачі не тільки виконує запропоновану алгоритмом послідовність операцій, але і сама попередньо формує її.

Добре побудована ЕС має можливість самонавчатися на розв'язуваних задачах, поповнюючи автоматично свою БЗ результатами отриманих висновків і рішень.