русс | укр

Языки программирования

ПаскальСиАссемблерJavaMatlabPhpHtmlJavaScriptCSSC#DelphiТурбо Пролог

Компьютерные сетиСистемное программное обеспечениеИнформационные технологииПрограммирование

Все о программировании


Linux Unix Алгоритмические языки Аналоговые и гибридные вычислительные устройства Архитектура микроконтроллеров Введение в разработку распределенных информационных систем Введение в численные методы Дискретная математика Информационное обслуживание пользователей Информация и моделирование в управлении производством Компьютерная графика Математическое и компьютерное моделирование Моделирование Нейрокомпьютеры Проектирование программ диагностики компьютерных систем и сетей Проектирование системных программ Системы счисления Теория статистики Теория оптимизации Уроки AutoCAD 3D Уроки базы данных Access Уроки Orcad Цифровые автоматы Шпаргалки по компьютеру Шпаргалки по программированию Экспертные системы Элементы теории информации

Экспертные системы


Дата добавления: 2013-12-23; просмотров: 1824; Нарушение авторских прав


База моделей

Целью создания моделей являются описание и оптимизация некоторого объекта или процесса. Использование моделей обеспечивает проведение анализа. Модели, базируясь на математической интерпретации проблемы при помощи определённых алгоритмов способствуют нахождению информации, полезной для принятия правильных решений. Существует множество типов моделей и способов их классификации:

· По цели использования:

o Оптимизационные связанные с нахождением точек минимума или максимума некоторых показателей

o Описательные описывающие поведение некоторой системы

· По способу оценки

o Детерминированные используют оценку переменных одним числом при конкретных значениях исходных данных

o Стохастические оценивают переменные несколькими параметрами, так как исходные данные заданы вероятностными характеристиками

· По области возможных приложений

o Специализированные. Предназначены для использования только одной системой

o Универсальные

База моделей состоит из стратегических, тактических, оперативных и математических моделей. Стратегические модели используются на высших уровнях управления для установления целей организации, объёмов ресурсов, а также политики приобретения и использования этих ресурсов. Эти модели обычно детерминированные, описательные, специализированные для использования в одной определённой фирме.

Тактические модели применяются управляющими или менеджерами среднего уровня для распределения и контроля использования имеющихся ресурсов. Обычно тактические модели реализуются как детерминированные, оптимизационные и универсальные.

Оперативные модели используются на низших уровнях управления для расчётов внутрифирменных данных. Они детерминированные, оптимизационные и универсальные.

Математические модели состоят из совокупности модельных блоков, модулей и процедур, реализующих математические методы. Сюда входят процедуры линейного программирования, статистический анализ временных рядов регрессионный анализ и т.п.



 

Под искусственным интеллектом понимают способности компьютерных систем к таким действиям, которые назывались бы интеллектуальными, если бы исходили от человека. Чаще всего здесь имеются в виду способности, связанные с человеческим мышлением.

Экспертные системы дают возможность получать консультации экспертам по любым проблемам, на основе которых этими системами накоплены знания.

Являясь одним из приложений искусственного интеллекта, экспертные системы представляют собой компьютерными программами, трансформирующими опыт экспертов в какой-либо области знаний в форму эвристических правил. На практике экспертные системы используются, прежде всего, как системы советчики в тех ситуациях, где специалист сомневается в выборе правильного решения.

Типичная экспертная система состоит из:

· Решателя (интерпретатора). Используя исходные данные из базы данных и знания из базы знаний обеспечивает решение задач для конкретных ситуаций

· Базы данных. Предназначена для хранения исходных и промежуточных данных, используемых для решения задач, а также фактографических данных

· Базы знаний

· Компонентов приобретения знаний. Автоматизирует процесс наполнения базы знаний

· Объяснительный компонент. Объясняет, как система получила решение задачи, и какие знания она при этом использовала.

· Диалоговый компонент. Обеспечивает диалог между экспертной системой и пользователем в процессе решения задачи и приобретения знаний

Типы экспертных систем:

· Экспертные системы первого поколения. Предназначены для решения хорошо структурированных задач, требующих небольшого объёма эмпирических знаний. К этому типу относятся классификационные задачи и задачи выбора из имеющегося набора вариантов.

· Оболочки экспертных систем. Имеют механизм ввода/вывода, требуют настройки на конкретную предметную область. Знания приобретаются в процессе функционирования экспертной системы.

· Гибридные экспертные системы. Предназначены для решения различных задач с использованием базы знаний это задачи с использованием методов системного анализа, исследования операций, математической статистики, обработки информации.

· Сетевые экспертные системы. Они между собой связаны, результаты решения одной системы являются исходными данными для другой. Применяются в основном при распределённой обработке информации.

При разработке экспертных систем должны участвовать эксперт той предметной области, задачи которой будет решать система, инженер познания, то есть специалист по разработкам систем, программист. Эксперт определяет знания, то есть описывает предметную область в виде совокупности данных и правил, обеспечивает полноту и правильность введённых в экспертную систему правил. Данные определяют объекты. Их характеристики и значения, правила указывают на способы манипулирования данными. Инженер познания помогает эксперту выявить и структурировать знания, необходимые для функционирования экспертной системы, также он помогает осуществить выбор инструментальных средств, которые наиболее эффективны для решения задач в данной предметной области, помогает указать способы представления знаний. Программист разрабатывает инструментальную среду, включающую все компоненты экспертной системы, производит её сопряжение с другими существующими системами.

Виды знаний

· Понятийные знания. Набор понятий, которыми пользуются ЛПР, работающий в некоторой области интеллектуальной и управляющей деятельности, а также это свойство и взаимосвязи этих понятий.

· Конструктивные знания. Это знания о структуре и взаимодействии частей различных объектов. Они в основном составляют содержание технических и прикладных наук. Например, если взять программирование, то понятийное знание это знание о структуре оператора, структуре данных и языка программирования. Конструктивное знание – это знание об устройстве конкретных программ и типичных алгоритмах.

· Процедурные знания. К ним относятся методические правила решения различных задач, с которыми ЛПР уже сталкивалось и их решало. В производственной сфере аналогом процедурных знаний являются технологические правила различных производственных процессов. Процедурные знания – э то опыт интеллектуальной и управляющей деятельности ЛПР в определённой предметной области.

· Фактографические знания. Включают в себя количественные и качественные характеристики конкретных объектов. Их накопление ведётся в виде таблиц, справочников, базы данных.

Способы формализованного представления знаний в базе знаний

Рассмотрим распространённые способы:

· Рассмотрение знаний продуционными правилами. Продуционные правила представляют знание в форме «если - то». Системы, использующие представление знаний продуционными правилами, называются продуционными. Это саамы наглядный и простой способ. В таких системах представления знаний имеются средства, позволяющие использовать в данных и правилах нечёткую информацию с определённой вероятностью, называемой «фактором уверенности».

· Логика предикатов. Константы и переменные определяют конкретные отдельные объекты и обозначаются буквами или набором букв. Последовательность из n констант и переменных называется функцией. Предикат принимает одно из двух значений: истина или ложь. Предикат, в котором все переменные, константы и функции связаны между собой, называется предложением. Предложение используется для представления знаний. Логика предикатов обеспечивает высокий уровень модульности знаний, то есть представляет их как единое целое в определённой предметной области, позволяет выяснить имеются или отсутствуют противоречия между новыми и уже существующими знаниями. Недостаток этого представления знаний – то, что все предложения описываются предикатами, что не позволяет при компьютерной обработке полностью отразить свойство структуры данных.

· Модель доски объявлений. Эта модель представляется как совокупность отдельных проблем, каждая из которых составляет отдельное множество знаний. Все множества модели используются согласованно как единое целое и управляются через общую рабочую область памяти, называемую доской объявлений. Отдельное множество знаний является источником знаний. Каждый источник знаний строится как продуционная система.

· Семантические сети. Знания можно рассматривать как отношение между понятиями и сущностями, являющимися конкретными объектами реального мира. Понятия и отношения можно представлять в виде семантической сети, состоящей из вершин и дуг. В вершинах располагаются понятия, а направленные связи между вершинами соответствуют различного рода отношениям между этими понятиями. Семантические сети могут быть выполнены обучаемыми и растущими, что означает возможность автоматического добавления в сеть новых узлов по мере появления в опыте её использования новых понятий, а также увеличения весовых коэффициентов, соответствующих дугам. В процессе между существующими узлами могут устанавливаться дополнительные связи.

· Фреймовые системы. Фреймы рассматриваются как структура описания отдельной сущности или понятия. Они могут быть в виде их совокупностей, представляемых как отдельное множество знаний, относящихся к одному объекту. Каждый фрейм состоит из множества элементов, называемых слотами, которые в свою очередь представляются определённой структурой данных. Каждый фрейм и слот имеют имя единственное во всей фреймовой системе. В значении слота содержится конкретная информация, фреймы не связаны в сеть. Управление большим числом источников знаний выполняется самим пользователем путём вызова нужных процедур. Для поиска нужного объекта задаются значения слотов. Если данные удовлетворяют всем слотам, то объект считается найденным.

Области применения экспертных систем

· Экспертные системы в задачах интерпретации. Как правило, экспертные системы используют информацию от датчиков для описания ситуации. Интерпретирующие системы имеют дело не с чёткими символьными представлениями проблемной ситуации, а непосредственно с реальными данными. Им необходимы специальные методы регистрации характеристик непрерывных потоков данных, сигналов или изображений и методы их символьного представления. Интерпретирующие экспертные системы могут обрабатывать разнообразные виды данных. Например, в области химии это может быть спектральный анализ, в военном деле – данные от радаров и т.п.

· Задачи прогнозирования. Экспертные системы в этих задачах определяют вероятные последствия заданных ситуаций. Системы прогнозирования иногда используют имитационное моделирование, то есть программы, которые отражают причинно-следственные взаимосвязи в реальном мире. Чтобы сгенерировать ситуации или сценарии, которые могут возникнуть при тех или иных входных данных.

· Экспертные системы в задачах диагностики. Используют описание ситуации, характеристики поведения или знание о конструкции компонент, чтобы установить вероятные причины неправильного функционирования диагностируемой системы. Например, определение причин заболевания по симптомам у пациентов, локализация неисправностей в электронных схемах и т.п.

· Экспертные системы в области проектирования. Разрабатывают конфигурации объектов с учётом набора ограничений, присущих данной проблеме. Проектирование тесно связано с планированием, поэтому многие проектирующие системы содержат механизмы разработки и уточнения планов для достижения желаемого проекта. Наиболее часто встречающиеся области применения планирующих экспертных систем: химия, электроника, военное дело.

 

· Экспертные системы в решении задач наблюдения. Сравнивают действительное поведение с ожидаемым поведением системы. Например, слежение за показаниями измерительных приборов в ядерных реакторах с целью обнаружения аварийных ситуаций или оценка данных мониторинга больных, помещённых в блоки интенсивной терапии. Наблюдающие экспертной системы должны всегда работать в режиме реального времени.

 

Экспертные системы в задачах отладки

Они находят рецепты для исправления неправильно поведения устройств. Например, настройка компьютерной системы; выбор типа обслуживания оборудования и т.п.

 

Экспертные системы в задачах ремонта аппаратуры

Следуют плану, который предписывает некоторые инструкции восстановления. В настоящее время, разработано очень мало экспертных систем в данной предметной области, потому что необходимость фактического выполнения ремонтных процедур на объектах реального мира дополнительно усложняет задачу.

 

Экспертные системы в области обучения

Подвергают диагностике «отладке» и исправлению поведения обучаемого. Обучающие системы создают модель того, что обучающийся знает, как он будет применять имеющиеся знания к решению поставленной проблемы. Экспертные системы в данном случае диагностируют и указывают обучающемуся его ошибки, анализируя модель и строя планы исправления указанных ошибок.

 

Экспертные системы в задачах управления

Адаптивно руководят поведением системы в целом. Эти экспертные системы должны включать наблюдающие компоненты, чтобы отслеживать поведение объекта на протяжении некоторого отрезка времени. Типичная комбинация задач данных экспертных систем состоит из наблюдения, диагностики, отладки, планирования и прогноза. Например, управление производством и распределением компьютерных систем или контроль за состоянием больных при интенсивной терапии.

 



<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Информационная технология поддержки принятия решений | Организация информационных процессов


Карта сайта Карта сайта укр


Уроки php mysql Программирование

Онлайн система счисления Калькулятор онлайн обычный Инженерный калькулятор онлайн Замена русских букв на английские для вебмастеров Замена русских букв на английские

Аппаратное и программное обеспечение Графика и компьютерная сфера Интегрированная геоинформационная система Интернет Компьютер Комплектующие компьютера Лекции Методы и средства измерений неэлектрических величин Обслуживание компьютерных и периферийных устройств Операционные системы Параллельное программирование Проектирование электронных средств Периферийные устройства Полезные ресурсы для программистов Программы для программистов Статьи для программистов Cтруктура и организация данных


 


Не нашли то, что искали? Google вам в помощь!

 
 

© life-prog.ru При использовании материалов прямая ссылка на сайт обязательна.

Генерация страницы за: 0.008 сек.