Федеральное агентство по образованию Российской Федерации

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Тульский государственный университет»

Кафедра «Инструментальные и метрологические системы»

Илюхин С.Ю. доцент, д.т.н.

КОНСПЕКТ ЛЕКЦИЙ

дисциплины

Компьютерные технологии в науке и образовании

Часть 2 Экспертные системы

Направление подготовки: 200500 «Метрология, стандартизация и сертификация»

Формы обучения (очная)

Тула 2006

Содержание

Лекция 1 3

2.1  Введение в экспертные системы. 3

2.1.1 Назначения и основные свойства экспертных систем 3

2.1.2 Состав и взаимодействие участников построения и эксплуатации экспертных систем 4

2.1.3 Преимущества использования экспертных систем 6

2.1.3 Особенности построения и организации экспертных систем 6

2.1.5 Основные режимы работы экспертных систем 8

2.1.6 Отличие экспертных систем от традиционных программ 9

2.1.7 Технология разработки экспертных систем 10

Лекция 2 11

2.2  Выявление знаний от экспертов. 11

2.2.1 Экспертное оценивание как процесс измерения. 11

2.2.2 Связь эмпирических и числовых систем. 12

2.2.3 Методы измерения степени влияния объектов. 14

2.2.3.1 Метод ранжирования. 14

2.2.3.2 Метод парных сравнений. 15

2.2.3.3 Метод непосредственной оценки. 16

2.2.4 Один из подходов к формированию и оценке компетентности группы экспертов. 17

2.2.5 Характеристика и режимы работы группы экспертов. 20

Лекция 3 22

2.3  Обработка экспертных оценок. 22

2.3.1 Задачи обработки. 22

2.3.3 Обработка парных сравнений. 25

2.3.4 Определение обобщенных ранжировок. 29

2.3.5 Замечания к определению групповых оценок. 31

Лекция 4 32

2.4 Экспертные системы с неопределенными знаниями. 32

2.4.1 Неопределенности в ЭС и проблемы порождаемые ими. 32

2.4.2 Теория субъективных вероятностей. 33

2.4.3 Байесовское оценивание. 34

2.4.4 Теорема Байеса как основа управления неопределенностью. 36

Лекция 5 37

2.5  Логический вывод на основе субъективной вероятности. 37

2.5.1 Простейший логический вывод 37

2.5.2 Распространение вероятностей в ЭС 39

2.5.3 Последовательное распространение вероятностей 41

2.5.4 Экспертные системы, использующие субъективные вероятности 42

Лекция 6 43

2.6  Байесовские сети доверия как средство разработки ЭС. 43

2.6.1 Основные понятия и определения 43

2.6.2 Пример построения простейшей байесовской сети доверия 45

2.6.3 Процесс рассуждения (вывода) в байесовских сетях доверия 47

2.6.4 Байесовские сети доверия как одно из направлений современных экспертных систем 48

2.6.5 Представление знаний с использованием байесовской сети доверия и условная независимость событий 49

Лекция 7 51

2.7  Диаграммы влияния. 51

2.7.1 Назначение и основные компоненты диаграмм влияния 51

2.7.2 Пример построения простейшей диаграммы влияния 52

2.7.3 Диаграммы влияния с несколькими вершинами решения 55

Лекция 8 57

2.8  Сети доверия с условными гауссовскими переменнами. 57

2.8.1 Непрерывные случайные величины 57

2.8.2 Непрерывные гауссовские переменные 58

2.8.3 Числовые характеристики случайных величин 59

2.8.4 Совместное использование дискретных и непрерывных переменных в байесовских сетях доверия 59

2.8.5 Логический вывод в байесовских сетях доверия с непрерывными и дискретными состояниями 63

Лекция 9 65

2.9  Экспертные системы на основе теории Демстера–Шеффера (ТДШ). 65

2.9.1 Предпосылки возникновения новой теории. 65

2.9.2 Основы теории Демстера–Шеффера 66

2.9.3 Меры доверия и правдоподобия в ТДШ 68

2.9.4 Отличие ТДШ от теории вероятностей 69

2.9.5 Связь между ТДШ и классической теорией вероятностей 70

2.9.6 Комбинация функций доверия 72