Продукционная модель представления знаний. Структура экспертных систем продукционного типа.

Это системы, в которых в качестве основы БЗ являются знания экспертов, представленные в форме правил. В противоположность классической схеме Фон-Неймана, вычислительный процесс в продукц системе совсем иной и эти системы практически полностью управляются данными.

Продукц системы включают => компоненты:

1)База правил 2)Рабочая память(БД) 3)Механизм вывода

Кроме того, в структуру экспертной системы входит подсистема получения знаний, подсистема общения на естественном языке, подсистема объяснения.

 

 

 

                              База Знаний

 

 

Помимо основных элементов:подсистема накопления знаний, подсистема объяснения, подсистема принятия решения с входящей в нее машиной ввода, а также инженера по знаниям, который извлекает информацию из эксперта.

Под продукционными правилами понимают конструкцию если….то набора срабатывающих в определенных ситуациях правил в системе. Притом каждое правило состоит из посылки (элементарные высказывания, соединенные логич связками И, ИЛИ, НЕ) и заключения (предложения, которые образуют либо решение, либо действие для выполнения). Если факты из Базы правил при сопоставлении совпали с образцом, то правило срабатывает и считается отработавшим.

В Базе данных хранится множество фактов и все пары атрибут-значение, установленные к этому моменту. Ее содержимое увеличивается по мере срабатывания правил. Окончательное решение, выведенное после применения всех правил, заносится в БД. БД рассматривается как динамическая часть БЗ.

Новые факты, добавляемые в БД, являются результатом вывода, который состоит в применении правил к имеющимся фактам.

Подсистема приобретения знаний предназначена для добавления в БЗ новых правил и модификации имеющихся, приведение новых правил к виду, доступному для использования механизмом вывода.

Средства общения на естественном языке. Простейшие ЭС ведут с пользователем диалог (юзер обходится словами ДА НЕТ ПОЧЕМУ).

 

Механизм логического вывода в продукционных  системах. Примеры логического вывода

Выполняет 2 функции:

1)Просмотр существующих фактов из БД и правил из базы правил и добавление в рабочую память новых фактов.

2)Определение порядка просмотра и применение правил.

Существуют 2 способа вывода:прямой (от факта к заключению) и обратный (заключения последовательно просматриваются до тех пор, пока в рабочей памяти не будут обнаружены или не буду т получены от пользователя факты, подтверждающие одно из заключений.

Пример: Возьмем 2 правила

П1: Если сбой подачи питания И сетевой фильтр включен, ТО сгорел предохранитель.

П2: Если лампочка питания не горит, ТО сбой подачи питания.

факты от пользователя: лампочка питания не горит, сетевой фильтр включен

Процесс прямого вывода:

1) Цикл П1-не срабатывает; П2 срабатывает

2) Действие сработавшего П2: заносится в БД заключение правила П2 «Сбой подачи питания»; П2-отработавшее

Второй цикл сопоставления фактов и правил:

3) П1 срабатывает

4) Заключение П1 «Сгорел предохранитель» является результатом вывода, так как база правил исчерпана

Процесс обратного вывода:

1) Начинается с гипотезы «Сгорел предохранитель»

2) Ищем правило, заключение которого соответствует выдвинутой гипотезе. Это П1.

3) Проверяем, срабатывает ли это правило. П1 не срабатывает так как в рабочей памяти нет факта «Сбой подачи питания» =>

4) Ищем правило, в заключении которого «Сбой подачи питания»

5) Проверяем, срабатывает ли это правило. П2 срабатывает.

6) В рабоч память заносится факт «Сбой подачи питания»

7) Опять цикл просмотра правил: П1 срабатывает

8) Выдвинутая гипотеза подтверждается фактами.