Раздел 20 Анализ формирование знаний на основе машинного обучения

Как собрать компьютер в Минске

За последние 10 лет в области исследования методов формирования знаний на основе машинного обучения (в дальнейшем для краткости мы будем употреблять термин машинное обучение machine learning) наблюдается бурный прогресс. Но мы не будем в этой главе делать широкого, а следовательно, и поверхностного обзора имеющихся работ, а сконцентрируемся на тех методах, которые имеют прямое отношение к проблематике экспертных систем:

  • извлечение множества правил из предъявляемых примеров;
  • анализ важности отдельных правил;
  • оптимизация производительности набора правил.
  • Таким образом, обучение — это одновременно и способность, и действие. Любая программа обучения должна обеспечивать возможность сохранять и анализировать полученный опыт решения проблем, а также обладать способностью применять сделанные выводы для решения новых проблем.
  • В рамках проекта DENDRAL была разработана программа CONGEN, которая формировала описание полной химической структуры, манипулируя символами, представляющими атомы и молекулы. В качестве входной информации эта программа получала формулу молекулы и набор ограничений, накладываемых на возможные взаимные связи между атомами. Результатом выполнения программы является список всех возможных комбинаций атомов в структуре молекулы с учетом заданных ограничений.
  • Роль программы Meta-DENDRAL во всем комплексе состояла в хом, чтобы помочь химику выявить взаимосвязи между вариантами фрагментации молекул в процессе получения массового спектра и структурными характеристиками компонентов молекулы. Работая совместно, программа и химик решают, какие данные о структуре компонентов представляют интерес, а затем отыскивают спектрометрический процесс, который может объяснить появление таких данных. Создание интерактивных фильмов Оптимизация и тестирование фильма
  • Для того чтобы "рассуждать" о правилах, касающихся масс-спектрометрии, система Meta-DENDRAL должна располагать языком представления концептов и отношений между ними в этой предметной области. В Meta-DENDRAL это объектно-ориентированный язык, который описывает сеть с помощью узлов и связей между ними.
  • Выполнение алгоритма начинается с инициализации пространства версий — заполнения его множеством всех описаний концептов, совместимых с первым позитивным экземпляром в обучающей выборке.
  • Теперь открывается возможность дать определение частичного упорядочения по Митчеллу, специфичное для той предметной области, в которой используется система Meta-DENDRAL. В этом определении будет использовано и приведенное выше определение связности. Строчными буквами будем обозначать узлы образца, а прописными — весь образец в целом.
  • Существуют эффективные алгоритмы конструирования таких деревьев из исходных данных.
  • Можно рассматривать дерево решений и с другой точки зрения: промежуточные узлы дерева соответствуют атрибутам классифицируемых объектов, а дуги — возможным альтернативным значениям этих атрибутов.
  • Алгоритм использует последовательность тестовых процедур, с помощью которых множество 5 разделяется на подмножества, содержащие объекты только одного класса. Ключевой в алгоритме является процедура построения дерева решений, в котором нетерминальные узлы соответствуют тестовым процедурам, каждая из которых имеет дело с единственным атрибутом объектов из обучающей выборки. Как вы увидите ниже, весь фокус состоит в в выборе этих тестов.
  • В качестве иллюстрации авторы работы рассматривали простое правило системы MYCIN, которое "оппонирует" применению тетрациклина при лечении детей, поскольку этот препарат оказывает нежелательный побочный эффект на состояние зубов ребенка.
  • Проведите разграничение между задачами "обучение концептам" и "обобщение дескрипторов".

    2. Проведите разграничение между задачами "обучение концептам" и "обобщение дескрипторов".

    3. По образцу, приведенному в тексте главы, постройте обучающую выборку для следующих концептов:

    I) иностранная машина,

    II) маленькая иностранная машина,

    III) маленькая американская машина.

    Как вы думаете, можно ли использовать в обучающей выборке для концептов II) и III) те же экземпляры, что и представленные в табл. 20.1?

    4. На рис. 20.4 показаны три пары образцов. Скажите, во всех ли парах имеются более и менее специфические образцы, а если это так, то какой именно из них является более специфическим.

    5. Рассмотрите обучающую выборку, представленную в табл. 20.2. Из 14 объектов 9 относятся к классу П, а 5 — к классу Н. Следовательно, энтропия множества сообщений будет равна

  • Примеры решения типовых задач математика, физика, электротехника