Классификация систем, основанных на знаниях

______________________________________________________________

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 2

РАЗРАБОТКА СЛОЖНОЙ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ

Цель работы: самостоятельное программирование пробной экспертной системы(ЭС).

1.ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ

Классификация систем, основанных на знаниях

Экспертные системы можно классифицировать по

1) по решаемой задаче;

2) по связи с реальным временем;

3) по типу ЭВМ;

4) по степени интеграции.

Рассмотрим кратко типы ЭС по решаемой задаче.

1. Интерпретация данных. Под интерпретацией понимается процесс определения смысла данных, результаты которого должны быть согласованы с корректными.

Примеры.

· обнаружение и идентификация различных типов океанских судов по результатам аэрокосмической съемки – SIAP;

· определение основных свойств личности по результатам психодиагностического тестирования – АВТАНТЕСТ и МИКРОЛЮШЕР.

2. Диагностика. Под диагностикой понимается процесс соотнесения объекта с некоторым классом объектов и/или обнаружение неисправности в некоторой системе.

Примеры.

· диагностика и терапия сужения коронарных сосудов – ANGY;

· диагностика ошибок в аппаратуре и математическом обеспечении ЭВМ – CRIB и другие.

3. Проектирование. Проектирование состоит в подготовке спецификаций на создание объектов с заранее определенными свойствами. Под спецификацией понимается весь набор необходимых документов – чертеж, пояснительная записка и так далее. Для организации эффективного проектирования необходимо формировать не только сами проектные решения, но и мотивы их принятия. В задачах проектирования тесным образом связываются два основных процесса, выполняемых в рамках ЭС: процесс вывода решения и процесс его объяснения.

Примеры.

· проектирование конфигурации ЭВМ VAX;

· синтез электрических цепей – SYN и другие.

4. Прогнозирование. Прогнозирование позволяет предсказывать последствия некоторых событий или явлений на основе анализа имеющихся данных. Прогнозирующие системы логически выводят вероятные следствия из заданных ситуаций.

Примеры.

· предсказание погоды – WILLARD;

· оценки будущего урожая – PLANT;

· прогнозы в экономике – ECON и другие.

5. Планирование. Под планированием понимается нахождение планов действий, относящихся к объектам, способным выполнять некоторые функции.

Примеры.

· планирование поведения робота – STRIPS;

· планирование промышленных заказов – ISIS;

· планирование эксперимента – MOLGEN и другие.

6. Обучение. Под обучением понимается использование компьютера для изучения какой-то дисциплины или предмета.

Примеры.

· обучение языку ЛИСП в системе «Учитель ЛИСП»;

· обучение языку Паскаль – PROUST и другие.

Опишем кратко типы ЭС по связи с реальным временем.

1. Статические ЭС разрабатываются в предметных областях, в которых базы знаний и интерпретируемые данные не меняются во времени.

Пример. Диагностика неисправностей в автомобиле.

2. Квазидинамические ЭС интерпретируют ситуацию, которая меняется с некоторым фиксированным интервалом времени

Пример. Микробиологические ЭС, в которых снимаются лабораторные измерения один раз в 4 – 5 часов, и анализируются динамика полученных показателей по отношению к предыдущим.

3. Динамические ЭС работают в сопряжении с датчиками объектов в режиме реального времени с непрерывной и интерпретацией поступающих данных.

Примеры.

· управление гибкими производственными комплексами;

· мониторинг в реанимации;

· программный инструментарий для разработки динамических систем.

Классифицируем ЭС по типу ЭВМ.

1. ЭС для уникальных стратегически важных задач на суперЭВМ (Эльбрус, CRAY, CONVEX и других);

2. ЭС на ЭВМ средней производительности (типа ЕС ЭВМ, mainframe);

3. ЭС на символьных процессорах и рабочих станциях (SUN, Silicon Graphics, APOLLO);

4. ЭС на персональных компьютерах (IBM PC, MAC II и т. п.).

Перечислим типы ЭС по степени интеграции с другими программами.

1. Автономные ЭС работают непосредственно в режиме консультаций с пользователем для специфически «экспертных» задач, для решения которых не требуется привлекать традиционные методы обработки данных.

2. Гибридные ЭС представляют собой программный комплекс, агрегирующий стандартные пакеты прикладных программ и средства манипулирования знаниями.