Автор работы: Пользователь скрыл имя, 20 Января 2013 в 12:53, лабораторная работа
В этой работе описано применение в ЭС обратного логического вывода для управления консультацией. Представление о том, как работает система, сделает разработку и отладку вашей базы знаний более эффективной. Описание МЛВ идет на примере базы знаний “SAMPLE.KB”.
Ëàáîðàòîðíàÿ ðàáîòà No 2.
“Ìåõàíèçì ëîãè÷åñêîãî âûâîäà”.
Êðàòêàÿ òåîðèÿ.
 ýòîì ðàçäåëå îïèñàíî ïðèìåíåíèå â ÝÑ îáðàòíîãî ëîãè÷åñêîãî âûâîäà äëÿ óïðàâëåíèÿ êîíñóëüòàöèåé. Ïðåäñòàâëåíèå î òîì, êàê ðàáîòàåò ñèñòåìà, ñäåëàåò ðàçðàáîòêó è îòëàäêó âàøåé áàçû çíàíèé áîëåå ýôôåêòèâíîé. Îïèñàíèå ÌË èäåò íà ïðèìåðå áàçû çíàíèé “SAMPLE.KB”.
Êàðòî÷íûé ìåõàíèçì ëîãè÷åñêîãî âûâîäà. Äëÿ óïðîùåíèÿ ïîíèìàíèÿ òîãî, êàê èñïîëüçóþòñÿ îòäåëüíûå ÷àñòè áàçû çíàíèé â ïðîöåññå êîíñóëüòàöèè, âîñïîëüçóåìñÿ ìîäåëüþ ÌË íà îñíîâå èíäåêñíûõ êàðòî÷åê, êàæäàÿ èç êîòîðûõ ïðåäñòàâëÿåò îïðåäåëåííûé ýëåìåíò áàçû çíàíèé. Òàêèìè ýëåìåíòàìè ìîãóò áûòü: ïðàâèëà, àòðèáóòû è èõ çíà÷åíèÿ. Êàðòî÷êà àòðèáóòà ñîäåðæèò åãî èìÿ è ïîäñêàçêó, åñëè îíè åñòü. Ðàññìîòðèì ðàáîòó êàðòî÷íîãî ÌË íà ïðèìåðå ðèñ.1.
Ñòåê öåëåé. Ïåðâûì ýòàïîì ëþáîé êîíñóëüòàöèè ÿâëÿåòñÿ âûáîð öåëè êîíñóëüòàöèè (1 øàã, ðèñ.1.).  íàøåì ïðèìåðå êîíå÷íîé öåëüþ ÿâëÿåòñÿ ÑÅÌÅÉÑÒÂÎ. Äëÿ íà÷àëà îòëîæèì êàðòî÷êó ÑÅÌÅÉÑÒÂÎ îòäåëüíóþ "êîëîäó", íàçûâàåìóþ ñòåêîì öåëåé. Àòðèáóò, íàõîäÿùèéñÿ â âåðøèíå ñòåêà, íàçûâàþò òåêóùåé öåëüþ.
Ñòåê êîíòåêñòîâ.  ïðîöåññå êîíñóëüòàöèè íåîáõîäèìî çàïîìèíàòü ïîñëåäîâàòåëüíîñòü âñåõ èçâåñòíûõ ôàêòîâ. Åñëè àòðèáóò èìååò çíà÷åíèå, åãî êàðòî÷êà îòêëàäûâàåòñÿ â êîëîäó, íàçûâàåìóþ ñòåêîì êîíòåêñòîâ. Êðîìå òîãî, êàðòî÷êó ñî çíà÷åíèåì ýòîãî àòðèáóòà ïîìåùàþò ðÿäîì ñ íèì. Äàííàÿ êàðòî÷êà ìîæåò ñîäåðæàòü ïðàâèëî, â êîòîðîì àòðèáóòó ïðèñâàèâàåòñÿ çíà÷åíèå, ëèáî çíà÷åíèå, ïðèñâîåííîå àòðèáóòó ïîëüçîâàòåëåé. Ïðè èçâëå÷åíèè ïðàâèë èç áàçû çíàíèé, èõ òàêæå íåîáõîäèìî óäàëèòü èç êîëîäû.
Âûáîð ïðàâèëà äëÿ îöåíêè. Ïðåæäå âñåãî ïîïûòàåìñÿ íàéòè êàðòî÷êè ñ ïðàâèëîì, êîòîðîå â ñâîåé çàêëþ÷èòåëüíîé ÷àñòÿ (óòâåðæäåíèå, ñëåäóþùåå çà êëþ÷åâûì ñëîâîì THEN) äàåò íåêîòîðóþ èíôîðìàöèþ îá àòðèáóòå òåêóùåé öåëè. Ïðîöåññ ïîèñêà ðåøåíèÿ ïî çàêëþ÷åíèþ íàçûâàåòñÿ îáðàòíûì ëîãè÷åñêèì âûâîäîì. Îí çàêëþ÷àåòñÿ â òîì, ÷òî ñèñòåìà, ïûòàÿñü äîêàçàòü Z, îòûñêèâàâàåò ñíà÷àëà ôàêòû äëÿ äîêàçàòåëüñòâà Z. Åñëè ïðàâèëî, ñîäåðæàùåå â ñâîåì çàêëþ÷åíèè àòðèáóò òåêóùåé öåëè, íàéäåíî, òî ìîæíî ïåðåéòè ê îöåíêå ïðàâèëà.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå íåîáõîäèìî îáðàòèòüñÿ ê ïîëüçîâàòåëþ äëÿ ïîëó÷åíèÿ èíôîðìàöèè (îöåíêà ïðàâèëà).  âûáðàííîì äëÿ îöåíêè ïðàâèëå âñå óòâåðæäåíèÿ, ñòîÿùèå â óñëîâíîé ÷àñòè îäíî çà äðóãèì, ñðàâíèâàþòñÿ ñ óæå èçâåñòíûì ôàêòîì. Ýòè ôàêòû íàõîäÿòñÿ â ñòåêå êîíòåêñòîâ.  ïðîöåññå ñðàâíåíèÿ ìîæåò âîçíèêíóòü îäíà èç òðåõ ñèòóàöèé:
Ñëó÷àé 1: Çíà÷åíèå ïðàâèëà íåèçâåñòíî. Çíà÷åíèå ïðàâèëà ÿâëÿåòñÿ íåèçâåñòíûì, êîãäà îäèí èëè íåñêîëüêî àòðèáóòîâ â óñëîâèè òåêóùåãî ïðàâèëà îòñóòñòâóþò â ñòåêå êîíòåêñòîâ (ïðàâèëî 1 øàã 2). Äðóãèìè ñëîâàìè, êàðòî÷êè ñ èõ çíà÷åíèÿìè íå íàéäåíû. Êàðòî÷êà ñ íåèçâåñòíûì àòðèáóòîì ïîìåùàåòñÿ â ñïèñîê öåëåé âìåñòå ñ êàðòî÷êîé, ñîäåðæàùåé íåèçâåñòíîå ïðàâèëî. Öåëè, êîòîðûå â ñïèñêå öåëåé ñëåäóþò çà êîíå÷íîé öåëüþ, èíîãäà íàçûâàþò "ïîäöåëÿìè". Äàëåå âûáèðàåòñÿ ñëåäóþùåå ïðàâèëî äëÿ îöåíêè.
Ñëó÷àé 2: îïðåäåëåíèå ëîæíîãî ïðàâèëà. Ïðàâèëî ÿâëÿåòñÿ ëîæíûì, åñëè îäíî èç ïðåäëîæåíèé óñëîâèÿ ïðîòèâîðå÷èò ôàêòó ñ ñòåêå êîíòåêñòîâ ( íàøåì ïðèìåðå îöåíêè ïðàâèëà 7 â øàãå 6 çíà÷åíèå ÇÅËÅÍÛÉ äëÿ àòðèáóòà ÑÒÅÁÅËÜ ÐÀÑÒÅÍÈß ïðîòèâîðå÷èò èíôîðìàöèè î ÑÒÅÁÅËÜ ÐÀÑÒÅÍÈß, ïîëó÷åííîé â øàãå 5.  ýòîì ñëó÷àå êàðòî÷êà òåêóùåãî ïðàâèëà ïîìåùàåòñÿ â êîëîäó ëîæíûõ ïðàâèë. Äàëåå âûáèðàåòñÿ ñëåäóþùåå ïðàâèëî äëÿ îöåíêè.
Ñëó÷àé 3: îïðåäåëåíèå èñòèííîãî ïðàâèëà. Ïðàâèëî ñ÷èòàåòñÿ èñòèííûì, åñëè êàæäîå èç ïðåäëîæåíèé óñëîâèÿ ñîîòâåòñòâóåò ýëåìåíòó ñòåêà êîíòåêñòîâ (ïðàâèëî 9 óñòàíîâëåíî â øàãå 12). Åñëè âñå ïðåäëîæåíèÿ â óñëîâíîé ÷àñòè ïðàâèëà èñòèííû, òî çàêëþ÷èòåëüíàÿ ÷àñòü òàêæå äîëæíà áûòü èñòèííà. Òàê êàê ýòî ïðàâèëî áûëî âûáðàíî äëÿ îöåíêè, ïîòîìó ÷òî îíî ñîäåðæàëî òåêóùóþ öåëü â çàêëþ÷èòåëüíîé ÷àñòè, óäàëèì ýòó öåëü èç âåðøèíû ñòåêà öåëåé è ïîìåñòèì åå â ñòåê êîíòåêñòà. Êàðòî÷êà ñ ïðàâèëîì, èçâëå÷åííûì ðàíåå èç ñòåêà öåëåé, äîëæíà áûòü âíîâü ïîìåùåíà â âåðøèíó ñòåêà öåëåé è ïåðåîöåíåíà. Êàðòî÷êà ñ ïðàâèëîì, êîòîðîå òîëüêî ÷òî áûëî îïðåäåëåíî (ïðàâèëî 9), ïîìåùàþò âìåñòå ñ àòðèáóòîì â ñïèñîê êîíòåêñòà äëÿ ïîêàçà çíà÷åíèÿ àòðèáóòà è òîãî, êàê îíî áûëî äîñòèãíóòî. Ýòà êàðòî÷êà â äàëüíåéøåì ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà äëÿ îòâåòîâ íà âîïðîñû îá ýòîé êîíñóëüòàöèè. Åñëè â ñòåêå öåëåé íå îñòàëîñü äðóãèõ öåëåé, òî çàäà÷à êîíñóëüòàöèè ñ÷èòàåòñÿ ðåøåííîé.  ïðîòèâíîì ñëó÷àå íåîáõîäèì âîçâðàò ê âûáîðó ïðàâèëà äëÿ îöåíêè.
Îïðîñ ïîëüçîâàòåëÿ.  ñëó÷àå, êîãäà íå íàéäåíî ïðàâèëî, ñîäåðæàùåå èíôîðìàöèþ î òåêóùåé öåëè, ïîëüçîâàòåëü äîëæåí îáåñïå÷èòü ýòó íåîáõîäèìóþ èíôîðìàöèþ (â øàãå 5 ìû îïðàøèâàåì ïîëüçîâàòåëÿ, ïîñêîëüêó îòñóòñòâóåò ïðàâèëî ñ àòðèáóòîì ÑÒÅÁÅËÜ ÐÀÑÒÅÍÈß â åãî çàêëþ÷èòåëüíîé ÷àñòè). Èìåííî çäåñü ñëåäóåò âîñïîëüçîâàòüñÿ ïîäñêàçêàìè, ïîìåùåííûìè íà êàðòî÷êàõ àòðèáóòîâ. Ïëîõî, åñëè íà êàðòî÷êå íåò ïîäñêàçêè.  ýòîì ñëó÷àå àòðèáóòó íå ìîæåò 6ûòü ïðèñâîåíî çíà÷åíèå, ñëåäîâàòåëüíî, öåëü êîíñóëüòàöèè íå áóäåò äîñòèãíóòà. Ýòî îçíà÷àåò, ÷òî ëèáî óïóùåíà êàêàÿ-òî âåòâü äåðåâà ðåøåíèÿ, ëèáî â ïðàâèëå åñòü îøèáêà.
Êîãäà íà òåêóùåé êàðòî÷êå öåëè ïîÿâèëàñü ïîäñêàçêà, ïîëüçîâàòåëü äîëæåí äàòü îòâåò. Êàê òîëüêî ïîëüçîâàòåëü ïðåäîñòàâèë íåäîñòàþùóþ èíôîðìàöèþ, òåêóùàÿ öåëü èçâëåêàåòñÿ èç ñòåêà öåëåé è ïîìåùàåòñÿ â ñòåê êîíòåêñòà. Åñëè åñòü ïðàâèëî ñ ýòîé öåëüþ, îíî äîëæíî áûòü ïîìåùåíî íà âåðøèíó ñòîïêè êàðòî÷åê ñ ïðàâèëàìè. Êðîìå òîãî, íåîáõîäèìî èìåòü êàðòî÷êó ñî çíà÷åíèÿìè è âìåñòå ñ êàðòî÷êîé àòðèáóòà ïîìåñòèòü åå â ñòåê êîíòåêñòà. Êàê òîëüêî ýòî âñå ñäåëàíî, ìîæíî âåðíóòüñÿ ê âûáîðó ïðàâèëà äëÿ îöåíêè.
Øàã |
Àíàëèçèðóåìîå ïðàâèëî |
Çíà÷åíèå ïðàâèëà |
Îòâåò íà ïîäñêàçêó |
Ñòåê öåëåé |
Êîíòåêñòíûé ñòåê |
Ñòåê ëîæíûõ ïðàâèë | ||
Ïðèçíàê |
Íîì. ïðàâèëà |
Ïðèçíàê |
Çíà÷åíèå |
|||||
1 |
Ñåìåéñòâî |
|||||||
2 |
1 |
íåèçâåñ. |
êëàññ |
1 |
||||
3 |
5 |
íåèçâåñ. |
òèï |
5 |
||||
4 |
7 |
íåèçâåñ. |
ñòåáåëü |
7 |
||||
5 |
íåò |
Äðåâåñíûé |
òèï |
5 |
ñòåáåëü |
äðåâåñíûé |
7 | |
6 |
7 |
ëîæü |
||||||
7 |
8 |
íåèçâåñ. |
Ïîëîæåíèå |
8 |
||||
8 |
íåò |
Ïðÿìîé |
òèï |
5 |
ïîëîæåíèå |
ïðÿìîé |
8 | |
9 |
8 |
èñòèíà |
||||||
10 |
9 |
íåèçâåñ. |
îñò. ñòâîë |
9 |
||||
11 |
íåò |
Äà |
òèï |
5 |
îñí. ñòâîë |
äà |
||
12 |
9 |
êëàññ |
1 |
òèï |
äåðåâî |
|||
13 |
5 |
øèð+ïëîñ. |
5 |
|||||
14 |
íåò |
Íåò |
êëàññ |
1 |
øèð+ïëîñ. |
íåò |
||
15 |
5 |
ëîæü |
5 | |||||
16 |
6 |
èñòèíà |
ñåìåéñòâî |
êëàññ |
ãîëîñåì. |
|||
17 |
1 |
íåèçâåñ. |
ôîðìà ëèñòà |
1 |
||||
18 |
íåò |
×åøóåîáð. |
ñåìåéñòâî |
ôîðìà ëèñòà |
÷åøóåîáð. |
|||
19 |
1 |
èñòèíà |
ñåìåéñòâî |
êèïàðèñ |
Ðèñ.1. Ïîøàãîâîå ïðåäñòàâëåíèå ñåàíñà êîíñóëüòàöèè ñ ïîìîùüþ ÌËÂ.
Ïîðÿäîê âûïîëíåíèÿ ðàáîòû.
1. Çàïóñòèòü ýêñïåðòíóþ ñèñòåìó - ôàéë “es_ptype.exe”.
2. Âûáðàòü ïóíêò “Ðåäàêòîð áàçû çíàíèé”
3. Çàãðóçèòü ôàéë “SAMPLE.KB” è îçíàêîìèòñÿ ñ ðàáîòîé ÌËÂ.
4. Çàãðóçèòü ñäåëàííóþ â Ë.Ð. 1 áàçó çíàíèé è îòëàäèòü åå.
5.  îò÷åòå ïðåäñòàâèòü îäèí èç ñåàíñîâ êîíñóëüòàöèè ïî ñîáñòâåííîé áàçå çíàíèé â ïîøàãîâîì ïðåäñòàâëåííèè.
6. Ñäàòü îò÷åò ïðåïîäàâàòåëþ.