Раздел 17 Инструментальные средства разработки экспертных систем

Физика
Лабораторные работы
Курс электрических цепей
Полупроводниковая электроника
Курс лекций и задач
Потенциал электpостатического поля
Пpимеpы использования теоpемы Гаусса
Закон Ома
Закон Ампеpа
Феppомагнетизм
Электротехника и электроника
Резонанс напряжений
Методы расчета сложных цепей
Трехфазные цепи
Цепи со взаимной индуктивностью
Несинусоидальные токи
Математика
Вычислительная математика
Векторная алгебра
Графика
Начертательная геометрия
Сборочные чертежи
Инженерная графика
Построение лекальных кривых
Геометрические построения
Позиционные задачи
Информатика
Электронная коммутация
Модернизация компьютера
Архитектура компьютера
Маршрутизация
Экспертные системы
Компьютерная безопасность
Требования к защите компьютерной информации
Проектирование системы защиты
Авторизация
Категорирование прав доступа
Диспетчер доступа
Антивирусная защита
Атомная энергетика
Атомные батареи
Физика атомного реактора
Атомные электростанции
Испытания атомного оружия
Воспоминания участников
атомного проекта

Более сложные и специализированные инструментальные средства, в частности системы с доской объявлений и системы обработки правдоподобия, будут детально рассмотрены дополнительно. В этой же главе мы представим общие тенденции в разработке и использовании инструментальных средств для построения экспертных систем.

  • Процесс разработки экспертной системы, как правило, состоит из последовательности отдельных этапов, на которых наращиваются возможности системы, причем каждый из этапов подразделяется на фазы проектирования, реализации, компоновки и тестирования
  • На базе EMYCIN были разработаны экспертные системы как для медицины (например, система PUFF для диагностики легочных заболеваний), так и для других областей знаний, например программа структурного анализа SACON.
  • Языки описания порождающих правил, объектно-ориентированные языки и процедурные дедуктивные системы предоставляют проектировщику экспертных систем значительно большую свободу действий, чем оболочки.
  • При разработке системы MORE из-за этого возникли серьезные сложности. Некоторые типы структур управления ходом выполнения, например рекурсивные и итерационные циклы, также с трудом реализуются в этом языке.
  • Другим приятным аспектом объектно-ориентированного программирования является возможность использования таких стилей представления знаний, которые не встречаются в исчислении предикатов и в порождающих правилах.
  • Встроенный в PROLOG режим управления приблизительно соответствует стратегии обратного логического вывода, которая используется в системах, подобных MYCIN.
  • Мы уже не раз обращали ваше внимание на то, что порождающие правила позволяют представить в программе эмпирически выявленные связи между условиями и действиями, между наблюдениями и гипотезами, но они значительно хуже подходят для представления отношений между объектами предметной области, включая и такие важнейшие, как отношения множество/элемент или множество/подмножество.
  • Другой функцией, которая поддерживается дополнительными модулями сред КЕЕ и ART, является механизм обработки множества различных контекстов логических рассуждений.
  • Хотя на этапе внедрения экспертной системы возникает очень много сложностей, до сих пор не предпринималось попытки их каким-либо образом систематизировать.
  • Та база знаний, которая сформировалась после извлечения и представления сотен правил в процессе опроса экспертов , может оказаться все-таки настолько неполной, что не позволит решить и простую задачу, поскольку в ней отсутствуют фундаментальные концепты предметной области или эти концепты представлены с ошибками.
  • Выбор инструментария должен определяться в первую очередь характеристиками задачи, решаемой экспертной системой, а не другими привходящими обстоятельствами, например тем, что какой-то инструмент уже есть под рукой или знаком вам лучше остальных.
  • Имеющиеся в нашем распоряжении данные свидетельствуют, что, как правило, овладение типовыми инструментальными средствами проектирования экспертных систем не легче, чем овладение новым языком программирования.
  • Тот массив программ на языке LISP, который накопился за многолетнюю практику применения этого языка в программировании задач искусственного интеллекта, повергнет в ужас любого студента, проштудировавшего классические труды по структурному программированию.
  • Насколько сказываются на конечном варианте проектируемой экспертной системы характеристики начального прототипа?

    2. Почему бывает желательно строить рассуждения в разных контекстах и почему некоторые контексты оказываются "отравленными"?

    3. Насколько сказываются на конечном варианте проектируемой экспертной системы характеристики начального прототипа?

    4. Критически проанализируйте характеристики той инструментальной среды разработки экспертных систем, с которой вы лучше всего знакомы. Анализ должен включать следующие моменты:

    I) детальное рассмотрение функциональных возможностей среды, наиболее привлекательных с вашей точки зрения; каким образом эти возможности облегчают проектирование?

    II) детальное рассмотрение тех характеристик среды, которые вы считаете неудачными; почему, на ваш взгляд, эти характеристики затрудняют работу?

    III) перечень дополнительных возможностей, которые, по-вашему, имеет смысл реализовать в этой среде разработки.

    В последнем разделе анализа выделите те дополнительные функции, которые довольно легко встроить в имеющийся вариант, и те, которые потребуют его значительной переделки или приведут к снижению производительности существующего варианта.

    5. Попробуйте сформулировать рекомендации, касающиеся инженерии знаний, основываясь на собственном опыте, например на опыте выполнения упражнений из предыдущих глав этой книги. (Только не нужно приводить вариации Законов Мерфи.)

    6. Постарайтесь задокументировать процесс освоения новой для вас инструментальной среды. Попробуйте классифицировать те трудности, с которыми вам довелось столкнуться. Например, можно начать с выделения проблем следующих видов.

    • Проблема управления режимами работы среды — насколько болезненным был процесс освоения пользовательского интерфейса таких компонентов, как редактор, отладчик, интерпретатор и т.п.
    • Проблемы освоения синтаксиса языка — как быстро вы освоились с правилами расстановки скобок, знаков препинания и т.п.
    • Концептуальные проблемы. Сложности в освоении процедурных или декларативных конструкций. Например, методики работы с демонами, контекстами и т.п.

    7. В этом примере демонстрируется, как в языке CLIPS организована интеграция правил и объектов. Основной механизм взаимодействия правил и объектов состоит в том, что действия, специфицированные в правилах, посылают сообщения экземпляру класса.

    Предположим, например, что мы имеем дело с экспертной системой, которая дает пользователю советы, касающиеся покупки музыкальных инструментов. Пусть это будет гитара, причем ее характеристики представлены содержимым слотов. Тогда в этой экспертной системе должны быть правила, подобные приведенному ниже.

  • Примеры решения типовых задач математика, физика, электротехника