Методы кодирования
Рассмотренные способы представления знаний могут иметь самую различную программную реализацию в вычислительных системах. Во многом эти способы зависят от характера отношений между данными, которые моделируются знаниями.
В инженерной практике исторически сложилось два способа документирования проектных решений - текстовый и графический.
Наибольший интерес представляет графический способ документирования.
Технологические и пользовательские аспекты обработки графической информации в системах проектирования и конструирования изучены достаточно глубоко.
Двухуровневый характер кодирования таких изображений, как чертежи, графики позволяет сводить их описание к лексическим примитивам (линия, круг, точка и т.п.). Следовательно, представление знаний с помощью таких "кодов" так или иначе сводится к способам, уже рассмотренным ранее.
Особое место занимает графическая информация, кодируемая полутоновыми многоуровневыми изображениями реальных и искусственных объектов. Наиболее мощным арсеналом программно-аппаратных средств обработки, хранения и представления таких изображений располагает цифровая голография.
Использование этих средств позволяет не только решать задачи препарирования изображений и распознавания образов, но и строить обучаемые вычислительные системы.
Лекция ¹8
Тема: “Экспертная система для автоматизированного проектирования”
Введение
Экспертная система для решения задач автоматизированного проектирования является, в свою очередь, вычислительной системой.
Она должна удовлетворять следующим требованиям:
-
Принимаемые с помощью системы решения должны соответствовать уровню эксперта-профессионала.
-
Cпособы принятия решений (метарассуждения) в любой момент времени должны воспроизводится в форме, понятной как эксперту, так и пользователю.
-
Система должна адаптироваться к пользователю за счет возможности менять как формулировки запросов и задач, так и последовательность их возникновения.
-
Cистема должна обладать возможностью использовать, приобретать и хранить общие и частные схемы рассуждения, построенные на не полностью достоверных данных и символьных преобразованиях.
-
В процессе жизненного цикла система должна обладать свойством ревизии данных и схем рассуждений.
Задачи, решаемые экспертной системой
Перечислим задачи, которые способна решать экспертная система:
-
Задачи не могут иметь числовой интерпретации.
-
Цели, достигаемые при их решении, не могут быть представлены в виде целевой функции.
-
Комбинаторные методы перебора невозможны.
Структурная схема обобщенной экспертной системы
Перечислим основные компоненты такой системы. К их числу относятся следующие:
-
Лингвистический процессор
-
Подсистема логического вывода.
-
База знаний.
-
Подсистема ревизии знаний.
-
Рабочая память.
На рис.1 показана структурная схема обобщенной экспертной системы.
Рис.1. Структура обобщенной экспертной системы.
Лингвистический процессор осуществляет связь остальных компонент с пользователем или экспертом на алгоритмическом языке.
Подсистема логического вывода обеспечивает построение той или схемы рассуждения.
База знаний предназначена для хранения и обработки знаний, представленных логическими, продукционными либо семантическими моделями.
Подсистема ревизии знаний позволяет пользователю либо эксперту вмешиваться в процесс подготовки принятия решения за счет объяснения (отображения) промежуточных действий в системе.
Рабочая память обеспечивает хранение промежуточных данных и их обмен между компонентами системы.
В некоторых работах по искусственному интеллекту можно встретить несколько другое представление обобщенной экспертной системы, причем, принципиальным отличием может явиться наличие в структуре подсистемы приобретения и интерпретации знаний. Однако в таких системах, как EURISKO, роль такой подсистемы выполняет подсистема логического вывода совместно с подсистемой ревизии знаний, а в системе MYSIN ее невозможно выделить как отдельное программное средство. В системах, построенных по технологии "prototyping" - ИНТЕРЭКСПЕРТ (GURU), ЭКСПЕРТИЗА, т.е. на основе оболочек, также трудно выделить такой программный модуль, который обеспечивал бы приобретение знаний.
Рассмотрим подробнее структурные компоненты экспертной системы.