2.6.14. Разработка системы принятия решений о диагностике неисправностей телевизора

Требуется разработать систему принятия решения для предварительной диагностики неисправности телевизора. Исходная база знаний приведена в табл. 18.

Таблица 18

№ пп	Вид неисправности	Атрибут (факт)	Весовой фактор атрибута
		Отсутствуют:
1	Сгорел предохранитель	Звук Изображение Световое заполнение экрана	5 5 30
2	Неисправна антенна	Звук Изображение Световое заполнение экрана	20 20 0
3	Неисправен кинескоп	Звук Изображение Световое заполнение экрана Цвет	0 20 10 10

Схема решения задачи включает все этапы, описанные в п. 2.6.12.

2.6.14.1. Разработка базы данных

Проводятся аналогично описанию 2.6.12.2. Отличие данной задачи от двух предыдущих состоит в том, что атрибуты повторяются для разных видов неисправностей. Поэтому ответив один раз положительно на вопрос, например, «Отсутствует звук ?» для неисправности «Сгорел предохранитель», необходимо повторить тот же ответ («Да») для неисправностей «Неисправна антенна» и «Неисправен кинескоп».

Весовые факторы рассчитываем для каждого вида неисправности, а затем сравниваем их между собой. Неисправность, набравшая максимальное число баллов, будет наиболее вероятной.

Поместим тестовый вариант заполнения БД в табл. 19.

Таблица 19

№ пп	Вид неисправности	Атрибут (факт)	Ответ	Весовой фактор атрибута
		Отсутствуют:
1	Сгорел предохранитель	Звук? Изображение? Световое заполнение экрана?	Да Да Нет	5 5 0
Общий весовой фактор неисправности 1 (ВФ 1)				10
2	Неисправна антенна	Звук? Изображение? Световое заполнение экрана?	Да Да Нет	20 20 0
Общий весовой фактор неисправности 2 (ВФ 2)				40
3	Неисправен кинескоп	Звук? Изображение? Световое заполнение экрана? Цвет?	Да Да Нет Да	0 20 0 10
Общий весовой фактор неисправности 3 (ВФ 3)				30

Для тестового варианта заполнения БД подсчитаем сумму баллов, (общих весовых факторов – ВФ), которые “набрала” каждая из неисправностей:

Предохранитель: ВФ1=5+5+0=10.

Антенна: ВФ2=20+20+0=40.

Кинескоп: ВФ3=0+20+0+10=30.

Анализируя полученные результаты, можно сделать вывод, что для данного варианта ответов (табл. 19) максимальный весовой фактор имеет неисправность “Антенна”. Следовательно, можно принять решение для предварительной диагностики неисправности этого телевизора: “наиболее вероятно, что неисправна антенна”.

Разрабатываемая система принятия решения должна использоваться многократно для анализа различных вариантов неисправностей и предусматривать возможность многократного обновления БД (т.е. для каждого телевизора создается своя БД).

2.6.14.2. Построение дерева принятия решения

Построим дерево решения для нашего примера. Пусть БД табл. 19 заполнена ответами. (В общем виде эта БД хранится в нашем компьютере. Поскольку для каждого телевизора она задается заново, мы заранее не знаем величин ВФ1, ВФ2 и ВФ3). На основе данного варианта БД проведены расчеты общих весовых факторов. Теперь нужно проанализировать их значения и найти максимальный. Максимальному значению общего весового фактора будет соответствовать наиболее вероятная неисправность. Дерево решения имеет вид рис. 18.

Да Нет

Да Нет Нет Да

Рис. 18

На каждом уровне решения сравниваются значения общих весовых факторов двух неисправностей. Из вершины проверки условия выходят две ветви: “Да” и “Нет”. Переход по ветви “Да” происходит, если условие, записанное в вершине, выполняется, и по ветви “Нет” – в противном случае.

Проанализируем сначала случай, когда условие ВФ1 > ВФ2 выполнилось. Очевидно, что для нахождения максимального весового фактора нужно сравнить ВФ1 и ВФ3. Поэтому ветка “Да” завершается новой вершиной проверки условия ВФ1 > ВФ3. Если и это условие выполнится, можно утверждать, что максимальным является ВФ1. Поэтому по ветке “Да” приходим к вершине принятия решения (прямоугольник) – “Предохранитель”. Если условие ВФ1 > ВФ3 не выполнилось, это означает, что ВФ3 > ВФ1. В этом случае максимальным является ВФ3, и ветка “Нет” блока проверки ВФ1 > ВФ3 приводит к блоку принятия решения “Кинескоп”.

Если условие ВФ1>ВФ2 не выполняется, для нахождения максимального весового фактора нужно сравнить ВФ2 и ВФ3. По ветке “Нет” блока проверки условия ВФ1>ВФ2 приходим к вершине проверки условия ВФ2>ВФ3. Если это условие выполняется (ветка “Да”), предусмотрен блок принятия решения “Антенна”, если не выполняется (ветка “Нет”), максимальным является ВФ3, и вновь идем на принятие решения “Кинескоп”.