Geum.ru

Системы искусственного интеллекта

Информация - Компьютеры, программирование

Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование

Если (условие), то (действие).

Под условием понимается некоторое предложение-образец, по которому осуществляется поиск в базе знаний, а под действием - действия, выполняемые при успешном исходе поиска (они могут быть промежуточными, выступающими далее как условия, и терминальными или целевыми, завершающими работу системы).

При использовании продукционной модели база знании состоит из набора правил. Программа, управляющая перебором правил, называется машиной вывода. Чаще всего вывод бывает прямой (от данных к поиску цели) или обратный (от цели для ее подтверждения - к данным). Данные - это исходные факты, на основании которых запускается машина вывода - программа, перебирающая правила из базы.

Продукционная модель чаще всего применяется в промышленных экспертных системах. Она привлекает разработчиков своей наглядностью, высокой модульностью, легкостью внесения дополнений и изменений и простотой механизма логического вывода.

Имеется большое число программных средств, реализующих продукционный подход (язык OPS 5; "оболочки" или "пустые" ЭС - EXSYS, ЭКСПЕРТ; инструментальные системы ПИЭС и СПЭИС и др.), а также промышленных ЭС на его основе - ФИАКР и др.

В общем виде продукция может быть представлена выражением следующего вида:

; Q ; P ; A => B ; N ,

 

где I - имя продукции. В качестве имени может выступать порядковый номер или выражение из символов, отражающее суть данной продукции. - элемент, характеризующий сферу применения. Он позволяет разделить знания на области, что экономит время поиска нужных знаний.

А => В - основной элемент продукции, называемый ядром.

Р - условие применения ядра продукции. Обычно Р представляется логическим выражениям. Если выражение Р - ложно, то ядро не может быть исполнено. - описание постусловия продукции. Здесь описываются действия и процедуры, которые необходимо выполнить после реализации.

Все продукции объединяют в систему. В системе продукций должны быть специальные процедуры управления продукциями, с помощью которых производится выбор продукции и актуализация имеющихся продукций.

 

3.1 УПРАВЛЕНИЕ СИСТЕМОЙ ПРОДУКЦИИ

 

Обычно условия применимости выполняются сразу для нескольких продукций. В этом случае возникают проблемы выбора конкретной продукции для реализации. Возможно два пути решения данной проблемы: централизованный и децентрализованный.

При централизованном методе решение об актуализации принимается специальной системой управления. При децентрализованном - определяются складывающиеся в данный момент ситуации. Рассмотрим несколько стратегий управления выбором продукции:

. Принцип стопки книг. Основная идея состоит в том, что наиболее часто используемая продукция является наиболее полезной. Готовые продукции образуют стопку, в которой порядок определяется наибольшей частотой ее использования в прошлом. Подобный принцип управления удобен при оценке исполнения. Его целесообразно применять при относительной неуязвимости продукции друг от друга.

. Принцип наиболее длинного условия. Принцип заключается в выборе той продукции, у которой наиболее длинное условие выполнения ядра. Он опирается на соображения здравого смысла. Частные правила, относящиеся к узкому классу ситуаций важнее общих правил. Принцип целесообразно применять в случаях, когда знания и продукции хорошо структурированы и заданы соотношения частное - общее .

  1. Принцип метапродукции. Основан на идее ввода в систему продукции управления продукциями, задача которых организовать выбор продукции из фронта готовых к актуализации.
  2. Принцип классной доски. При реализации этого принципа в экспериментальной системе выделяют специальное рабочее поле - аналог классной доски. На этой доске параллельно выполняются процессы, находящие информацию, запускающую их, туда же они заносят результаты своей работы, которые могут быть полезны для других процессов. Однозначного выбора продукции часто не бывает, поэтому принцип классной доски может комбинироваться с другими методами, например, с принципом метапродукции.
  3. Принцип приоритетного выбора. Связан с введением статистических и динамических приоритетов на продукции. Статистические приоритеты формируются заранее, а динамические в процессе работы.
  4. Логический метод выбора. При этом методе существуют два типа управления системой продукции: прямой и обратный. В прямом случае поиск идет от левых частей продукции, то есть проверки условий А и их актуализации с последующим выбором (восходящий тип). Во втором случае поиск осуществляется по заключению продукции (нисходящий тип).
  5. Управление по именам. В этом случае продукциям задают специмена, которые обеспечивают сужение фронта готовой продукции.

3.2 ПРЕИМУЩЕСТВА И НЕДОСТАТКИ ПРОДУКЦИОННЫХ СИСТЕМ

 

Популярность продукционных моделей определяется следующими факторами:

  1. Подавляющая часть человеческих знаний может быть представлена в виде продукций.
  2. Системы продукции являются модульными. Удаление или добавление продукций приводит к изменению остальных продукций.
  3. При необходимости системы продукций могут реализовывать сложные алгоритмы.
  4. Наличие в продукциях указания на сферу применения позволяет эффективно реализовать память, сокращая время поиска необходимой информации.
  5. Объединение систем продукций с сетевыми представлениями позволяет создавать мощные экспериментальные системы.
  6. Парал?/p>