Методические указания к выполнению
Лабораторных работ
Лабораторная работа № 3
Ознакомление с программной оболочкой Expert System Builder
Цель работы: Изучение оболочки Expert System Builder и принципов ее функционирования. Приобретение навыков разработки и использования экспертных систем на примере ЭС предсказания экзаменационной оценки и выбора транзисторов.
Теоретическое описание.
Expert System Builder - программная оболочка, с помощью которой достаточно просто можно создавать и использовать ЭС невысокого класса сложности. Программа рассчитана на работу с ОС Windows 95, имеет небольшой размер и минимальные требования к ресурсам компьютера.
Установка программы на компьютере осуществляется запуском установочного файла Setup.exe, который появляется после разархивирования файла ESB.zip.
Программа содержит 3 модуля, каждый из которых предназначен для определенной стадии разработки или использования экспертной системы и содержит файл запуска и файл помощи. Каждый из модулей работает как независимая программа, но они имеют сходный интерфейс и любой последующий модуль использует файлы построенные предыдущим. Т.о. работа с ЭС включает в себя 3 этапа:
формирование файла вопросов, описывающих какую-либо предметную область;
формирование файла базы данных (из которой в последствии будет производится выбор записей удовлетворяющих желаниям пользователя, ответившего на вопросы) и создание базы знаний (ответов на все вопросы для каждой записи);
получение ответов на вопросы и их анализ пользователем ЭС.
Этапы работы с esb при создании и использовании эс
Подготовить систему вопросов по теме, предусматривая их последовательность и возможные зависимости друг от друга (желательно написать на бумаге).
В модуле Question Editor (редактор вопросов) записать вопросы и ответы для каждого вопроса.
Формирование вопроса, как элемента файла вопросов, состоит из, непосредственно, введения вопросов в поля Knowledge Editor Question (вопрос редактора знаний) и System User Question (вопрос пользователя системы); определение типа вопроса (Multiple - множественный или Single - единственный); написание ответов на вопрос в строках 1-9, расположенных ниже самого вопроса; определение важности вопроса (Normal - нормальная, Medium - средняя, High - высокая); установление зависимости текущего вопроса от предыдущего (Reliant); создание описаний-подсказок для вопросов.
При завершении работы с редактором вопросов следует сохранить всю систему вопросов. При этом создается файл вопросов с расширением *.qst, который является исходным для следующего модуля.
В модуле Knowledge Acquisition (приобретения знаний) создать базу данных, для каждой записи которой ответить на вопросы созданные в модуле редактора вопросов. Каждая новая запись заносится в поле Record. Необходимо дать ответы на все вопросы, расположенные ниже. Переход от вопроса к вопросу осуществляется стрелками, ответ на каждый вопрос дается установкой маркера напротив нужного ответа. Каждую запись необходимо сохранить перед началом формирования следующей. Результатом работы с КА является файл базы знаний с расширением *.dat.
Модуль User Interface является программой пользовательского интерфейса. Под пользователем понимается человек, которому задаются вопросы ЭС. Предполагается, что к данному этапу работы полностью сформирована система вопросов и база знаний (результат работы эксперта-разработчика). Т.о. пользователю необходимо активизировать ЭС путем загрузки файла вопросов *.qst.
Описание экспертной системы предсказания экзаменационной оценки.
Данная экспертная система позволяет предсказать, какую оценку получит студент на экзамене, при помощи задания ему вопросов касающиеся факторов влияющих на успешную сдачу. Система имеет прикладной характер, т.е. позволяет экспериментальным путем проверить работоспособность программной оболочки Expert System Builder. Область исследования выбрана с учетом того, что в процессе лабораторной работы экспертная система будет изменяться и дополняться, а студента выполняющего работу можно назвать экспертом в этом вопросе.
Начальный вариант экспертной системы состоит из 9 вопросов и имеет структуру изображенную на рис.2.
Рис. 2. Структура вопросов экспертной системы предсказания оценки за экзамен