Управление выводом. Стратегия вывода

От выбранного метода поиска в базе правил зависит порядок применения и срабатывания правил.

Вывод осуществляется в соотвествии с таким правилом логического вывода как Если A-истинно и A=>B истинно, то В- истинно –правило Modus Ponens. Эффективность вывода зависит от того, как выводить.

Существует два основных порядка вывода

1.Прямой порядок вывода от фактов к заключениям

По известным фактам отыскиваются заключения, которые из этих фактов следуют. Если такое заключение находится, то оно заносится в рабочую память. Такие системы применяются в основном для диагностики, т.е. мы идем от входа к выходу. Эти системы наз. системами, управляемыми данными (или антецедентами)

2.Системы с обратным порядком вывода

Этот вид вывода наз. еще выводом управления целями (вывод управляемый консенвентами)

Обратный порядок, т.е. вывод от заключения к фактам. В этих системах выдается некоторая гипотеза о конечном суждении, а затем механизм вывода находит в рабочей памяти факты, которые могли бы подтвердить или отклонить выдвинутую гипотезу.

Этот механизм может работать в несколько шагов:

1)-выдвигается гипотеза

2)ищем в рабочей памяти правило, которое подтверждает или отвергает гипотезу

3) если не находится факта в рабочей памяти, подтверждающую гипотезу, то этот факт сам может стать гипотезой

4)система будет отыскивать в базе правил правила, в которых эта гипотеза стоит в правой части

5) механизм вывода будет пытаться опять подтвердить эту гипотезу фактами, которые имеются в базу фактов. И если гипотеза (нижестоящая) подтверждается, то можно сказать, что подтвердилась основная гипотеза.

Пример прямого вывода-1: пусть база правил состоит из 2-х правил

П1:если «отдых летом» и «человек активный», то «ехать в горы»

П2:если «любит солнце», то «отдых летом»

Имеется 2 факта, Ф1-человек активный, Ф2-любит солнце

1.Ф3 отправляется в базу фактов (отдых летом)

2.Цикл повторяется (перебор правил)

3.Ф4 ехать в горы становиться истинной

В базе правил и базе фактов только правила –истины и факты -истины.

	Ф1	Ф2	Ф3	Ф4
П1			2	3
П2		1

Как осуществляется выход: ищем в правилах возможность подтвердить факты.

Если <условие>, то <действие> ехать в горы (правило №1). Отыскиваем правило, в котором известная гипотеза находится, в правой части, и смотрим, какие факты должны подтвердить эту гипотезу (2 факта - отдых летом, человек активный).

Факты должны быть истинными, т.е. должно присутствовать в базе фактов (имеется «человек активный»), а факт «отдых летом» становится гипотезой и мы ищем подтверждение этой гипотезы. Для этого в правилах отсыкиваем то, в котором эта гипотеза стоит справа. Смотрим подтверждается ли эта гипотеза фактами, находим в базе фактов. Можно утвердить, что эта гипотеза является истинной, т.к. в базе фактов имеется факт «любит солнце».

Пример прямого вывода -2: пусть в базе фактов имеются правила.

П1: если «двигатель не заводится» и «фары не горят», то «сел аккумулятор»

П2: если «указатель бензина находится на нуле», то «двигатель не заводится»

Факт1- «фары не горят»

Факт 2- «указатель бензина на нуле»

	Ф1	Ф2	Ф3	Ф4
П1			2	3
П2		1

1.Ф3 отправляется в базу фактов (двигатель не заводится)

2.Цикл повторяется (перебор правил)

3.Ф4 аккумулятор сел становиться истинной

Но если П2 и Ф2 будут так сформулированы, то алгоритм не сработает (фразы не совпадают). Должна быть четкая одинаковая формулировка

Пример обратного вывода:

Правило1: если «двигатель не заводится» и «фары не горят», то «сел аккумулятор»

Правило2: если «указатель бензина на нуле», то «двигатель не заводится»

Факт1- «фары не горят»

Факт 2- «указатель бензина на нуле»

Пусть требуется подтвердить гипотезу: «сел аккумулятор (пока не является истинным)»

Размышления:

1-фары не горят- истина, а двигатель не заводится?

2-двигатель не заводится, т.к. указатель бензина на нуле- истина, т.е. «двигатель не заводится»- истина =>

3-сел аккумулятор- истина, т.к. «фары не горят» и «двигатель не заводится»- истины

Для определения вывода необходимо знать:

1.как хранятся данные (как гипотезы или как факты)

2.как разрешаются конфликты

3.какая точка отсчета (прямой или обратный вывод)

4.с помощью каких структур хранятся знания

Для разрешения конфликта используются системы, например «LEX»:

1.когда несколько фактов, которые попали в поле, когда правило может быть исполнено. Тогда генерируется, используется самый «свежий» факт, т.е. самый последний факт, и тогда выполняется правило, соответствующее факту

2.или другие, которые чаще всего использовались

В больших экспертных системах продукционного вывода все множество знаний хранится в виде древовидной структуры, которая называется графом и/или

Продукционное правило (предполагается) имеет только связку И. Практически допускается связка ИЛИ, также допускается вычисление в посылке (антецедент).

Если существует множество правил, выводом которого является одно и тоже, то выполнив операцию дизъюнкции над всеми этими заключениями (которые были получены с помощью этих правил), можно показать отношение между результатами отдельного вывода и данными на основе которого делается этот вывод.

С помощью И/ИЛИ-графа обратный вывод- это по сути тоже самое, что поиск определенного пути на графе.

Выбор одной из вершин в связки ИЛИ способствует разрешению конфликта. Последовательность условий и правил не важна. Для повышения эффективности вывода в системах насчитывается большое число правил.