Классическая схема управления экспертной системой

Общая схема функционирования управляющей компоненты приведена на следующем рисунке.

Управляющую компоненту экспертной системы часто называют интерпретатором.

ИНТЕРПРЕТАТОР

Память состояния

Данные

………

Рабочая память

(БД)

Образцы

……..

Модули

………..

(База знаний)

В общем случае работа интерпретатора в каждом цикле состоит в последовательном выполнении 4-х этапов:

• этап выборки

• этап сопоставления

• этап разрешения конфликтов

• этап выполнения действий

Иногда циклы работы интерпретатора делят на 2 этапа: распознавание и действие.

В этом случае, в этап распознавания включают выборку, сопоставление и разрешение конфликтов. При этом говорят, что задача распознавания состоит в разрешении конфликта.

Рабочая память

Выборка

Сопоставление

Разрешение конфл.

Выполнение

БЗ

Акт. набор данных и модулей

Конфликтный набор

Выбранный означенный модуль

С точки зрения теории, работа интерпретатора зависит от состояния РП и от состава БЗ. На практике обычно учитывается история работы интерпретатора, т.е. поведение его в предшествующих циклах.

Информация о поведении интерпретатора запоминается в памяти состояний. Обычно память состояния содержит протокол работы системы.

В общем случае, каждый из этапов использует 3 источника знаний.

«Развитие традиционной системы управления»

Первый из подходов базируется на использовании множества независимых агентов. Пример – контрактные сети. Этот подход был предложен в 1983 году Девитом и Смиттом.

Вершинами контрактной сети являются исполнители (агенты), каждый обладает управляющей информацией о том, какие задачи он способен решить, каковы способы оценки затрат на решение задачи и каковы способы выбора компонента при решении задач.

Вершины сети могут заключать контракт с другими вершинами на правах подрядчика и субподрядчика. Причём, каждая вершина может одновременно выступать в нескольких ролях в соответствии с заключённым контрактом.

Общение между вершинами осуществляется посредством посылки сообщений, состав и номенклатура которых заранее оговорена.

Решая задачу, исполнитель соответствующей вершины сети выявляет в задаче части, решить которые он не способен. Исполнитель формирует сообщение ко всем вершинам сети, каждая из которых содержит описание задачи с предложением принять участие в её решении. Другие исполнители определяют, могут ли они принять участие в решении задачи и если могут, то посылают соответствующие сообщения с предложением услуг и оценкой затрат.

Исходная вершина выступает в роли подрядчика, выбирает среди откликнувшихся вершин лучшего исполнителя и заключает с ним контракт на решение задачи. С помощью такого процесса происходит распределение решения задач.

Исходное состояние системы да решения задачи представляется графом, состоящим из изолированных вершин.

Все связи между исполнителями устанавливаются только в процессе функционирования системы.

Использованию данного подхода препятствует отсутствие в настоящий момент эффективных путей решения проблемы глобального управления и функционирования таких систем.

Данный метод моделирует работу группы экспертов при решении общей задачи.

Следующий подход предложили в 1989 году Мизогучи и Какушо.

Изобразим его схематически.

Данный подход обобщает традиционную схему построения в направлении создания так называемой иерархической системы.

Иерархическую систему можно определить так:

1. Вертикальная размерность на рисунке соответствует иерархии знаний о предметной области, выраженной на различных уровнях абстракции.

2. Горизонтальная размерность соответствует иерархии метаправил, рассматриваемых как стратегии, используемые для разрешения конфликта.

3. Взаимодействие компонент ограничено взаимодействием соседних компонентов, взаимосвязь осуществляется через рабочую память.

Введение вертикальной размерности позволяет естественно представлять различные уровни описания ПО.

Введение горизонтальной размерности позволяет расширить традиционные экспертные системы в направлении иерархической организации правил.