Назначение подсистем экспертной системы

Подсистема приобретения знаний предназначена для добавления в базу знаний новых правил и модификации имеющихся. В ее задачу входит приведение правила к виду, позволяющему подсистеме вывода применять это правило в процессе работы. В более сложных системах предусмотрены еще и средства для проверки вводимых или модифицируемых правил на непротиворечивость с имеющимися правилами.

Подсистема вывода - программная компонента экспертных систем, реализующая процесс ее рассуждений на основе базы знаний и рабочего множества. Она выполняет две функции: во-первых, просмотр существующих фактов из рабочего множества и правил из базы знаний и добавление (по мере возможности) в рабочее множество новых фактов и, во-вторых, определение порядка просмотра и применения правил. Эта подсистема управляет процессом консультации, сохраняет для пользователя информацию о полученных заключениях, и запрашивает у него информацию, когда для срабатывания очередного правила в рабочем множестве оказывается недостаточно данных.

Цель ЭС - вывести некоторый заданный факт, который называется целевым утверждением (то есть в результате применения правил добиться того, чтобы этот факт был включен в рабочее множество), либо опровергнуть этот факт (то есть убедиться, что его вывести невозможно, следовательно, при данном уровне знаний системы он является ложным). Целевое утверждение может быть либо «заложено» заранее в базу знаний системы, либо извлекается системой из диалога с пользователем.

Работа системы представляет собой последовательность шагов, на каждом из которых из базы выбирается некоторое правило, которое применяется к текущему содержимому рабочего множества. Цикл заканчивается, когда выведено либо опровергнуто целевое утверждение. Цикл работы экспертной системы иначе называется логическим выводом Логический вывод может происходить многими способами, из которых наиболее распространенные - прямой порядок вывода и обратный порядок вывода.

Прямой порядок вывода- от фактов, которые находятся в рабочем множестве, к заключению. Если такое заключение удается найти, то оно заносится в рабочее множество. Прямой вывод часто называют выводом, управляемым данными.

8. Общие сведения о языке Пролог.

В начале 70-х годов группа специалистов Марсельского университета (Франция)во главе с А. Колмероэ разработала специализированную систему для доказательств теорем. Система доказательств теорем, названная Пролог, воплощала процедурную семантику Р. Ковальского

Первый интерпретатор ПРОЛОГа, написанный на ФОРТРАНе, разработан А.Кольмеро и Ф.Русселем в 1973 году.

С октября 1981 года, когда Япония известила мир программе создания вычислительных машин пятого поколения, в которых язык ПРОЛОГ выбран а качестве базового языка программирования. На протяжении 80-х годов ПРОЛОГ не сходит со страниц многочисленных научных журналов по вычислительной технике и публикаций в области искусственного интеллекта.

Сегодня Пролог – язык, предназначенный для программирования приложений, использующих средства и методы искусственного интеллекта и создания экспертных систем.

В Прологе (Prolog — PROgrammmg LOGic) вы получаете решение задачи логическим выводом из ранее известных положений. Обычно программа на Прологе не является последовательностью действий, — она представляет собой набор фактов с правилами, обеспечивающими получение заключений на основе этих фактов. Поэтому Пролог известен как декларативный язык.

Пролог базируется на предложениях Хорна, являющихся подмножеством формальной системы, называемой логикой предикатов. Логика предикатов — это простейший способ объяснить, как “работает” мышление, и она проще, чем арифметика, которой вы давно пользуетесь.

Пролог использует упрощенную версию синтаксиса логики предикатов, он прост для понимания и очень близок к естественному языку.

Пролог включает механизм вывода, который основан на сопоставлении образцов. С помощью подбора ответов на запросы он извлекает хранящуюся (известную) информацию. Пролог пытается проверить истинность гипотезы (другими словами — ответить на вопрос), запрашивая для этого информацию, о которой уже известно, что она истинна. Прологовское знание о мире — это ограниченный набор фактов (и правил), заданных в программе.

Одной из важнейших особенностей Пролога является то, что в дополнение к логическому поиску ответов на поставленные вами вопросы он может иметь дело с альтернативами и находить все возможные решения. Вместо обычной работы от начала программы до ее конца, Пролог может возвращаться назад и просматривать более одного “пути” при решении всех составляющих задачу частей.

Программист на Прологе описывает объекты и отношения, а затем описывает правила, при которых эти отношения являются истинными.

1. Программы на языке Пролог состоят из двух типов фраз: фактов и правил, также называемых предложениями.

• Факты — это отношения или свойства, о которых известно, что они имеют значение "истина".

• Правила — это связанные отношения; они позволяют Прологу логически выводить одну порцию информации из другой. Правило принимает значение "истина", если доказано, что заданный набор условий является истинным.

2. В Прологе все правила имеют 2 части: заголовок и тело, разделенные специальным знаком :-.

• Заголовок — это факт, который был бы истинным, если бы были истинными несколько условий. Это называется выводом или зависимым отношением.

• Тело — это ряд условий, которые должны быть истинными, чтобы Пролог мог доказать, что заголовок правила истинен.

Как вы уже, наверное, заметили, факты и правила — практически одно и то же, кроме того, что факты не имеют явного тела. Факты ведут себя так, как если бы они имели тело, которое всегда истинно.

По сути, есть только два типа фраз, составляющих язык Пролога: фраза может быть либо фактом, либо правилом.

Факт представляет либо свойство объекта, либо отношение между объектами. Факт самодостаточен. Правило — это свойство или отношение, которое достоверно, когда известно, что ряд других отношений достоверен.

Отношение в Прологе называется предикатом.