Оболочка экспертной системы продукционного типа

Разрабатывать оболочки небольших ЭС можно практически на любом языке процедурного или объектно-ориентированного программирования, а также на языках логического типа, наиболее известным представителем которых является PROLOG.

При разработке оболочек ЭС продукционного типа на про­цедурных языках программирования кроме создания БЗ необхо­димо реализовать механизм прямого или обратного логического вывода на основе правила Modus Ponendo Ponens и организацию ин­терфейса с пользователем. В базе знаний должны храниться спи­сок фактов в виде текстовых знаний и набор правил, показываю­щих связи между фактами в рассматриваемой предметной области.

На рис. 2.10 и 2.11 приведены экранные формы оболочки ЭС, ориентированной на задачи диагностики, где показано взаимо-

Рис. 2.10. Окно ввода и изменения фактов в ЭС продукционного типа

Рис. 2.11. Окно ввода и редактирования правил в ЭС для решения задач диагностики действие ЭС с пользователем на этапе ввода и редактирования знаний.

В разработанной системе реализована стратегия прямого ло­гического вывода, в процессе которого осуществляется горизон­тальный поиск фактов на заданной в виде И-ИЛИ-фафа струк­туре знаний предметной области.

Процесс функционирования системы диагностики, реализо­ванной на языке TurboPascal 7.0 и работающей под управлением MS DOS, проиллюстрирован на рис. 2.12. В данной версии систе­мы не предусмотрено формирование файла вопросов, пользова­тель просто указывает на наличие или отсутствие предъявляемо­го симптома. Система предоставляет пользователю объяснение полученных результатов, показывая наборы фактов, на осно­вании которых получены те или иные заключения.

Профаммная реализация процедур поиска и обработки зна­ний не вызывает принципиальных трудностей. В простейшем случае БЗ представляет собой два файла, в одном из которых хранятся текстовые описания фактов, используемых в антецедентах и консеквентах правил, а в другом — правила, устанавливающие взаимосвязи фактов. Пользователи подобных систем должны подготовить конкретную информацию и создать необходимые файлы БЗ. При этом порядок записи правил может оказывать влияние на порядок вопросов, которые ЭС будет задавать поль­зователю. Поэтому целесообразно построить И-ИЛИ-фаф, отра­жающий взаимосвязи фактов, и с его помощью определить пер­вичные факты (симптомы), которые встречаются только в антеце­дентах правил, вторичные, присутствующие в условных частях одних правил и в заключениях других, и диагнозы — факты, явля­ющиеся окончательными заключениями. Совершая обход И-ИЛИ-фафа в направлении от первичных фактов к заключениям, ЭС задает пользователю вопросы, на основании полученных от­ветов формирует содержимое рабочей памяти и делает соответст­вующие выводы.

Для разрешения конфликтов в разработанных системах используются алгоритм LEX, а также другие эври­стические способы. Применение профамм подобного типа при­носит пользу в процессах извлечения знаний и в эксперимен­тальных исследованиях возможностей их представления средст­вами продукционной модели. При выборе адекватной модели представления знаний в создаваемых ИИС часто возникает необ­ходимость рассмотрения альтернативных вариантов представле­ния, при этом использование простых в обращении инструмен­тальных профаммных средств позволяет с минимальными затра­тами осуществить экспериментальную проверку продукционной модели.