Інженерія знань

Система - посередник, укладання договору на поставку.

Інженерія знань - область інформатики, в рамках якої проводятьсядослідження з подання знань в ЕОМ, підтримку їх в актуальномустані і маніпулювання ними.

Knowledge system - система заснована на знаннях.

СОЗ СБЗ СУБД ЕС ІС СІІ - системаштучного інтелекту.

Структура системи, заснованої на знаннях.

БЗ механізм одержання рішення

ІНТЕРФЕЙС

БЗ - це модель, що представляє в ЕОМ знання, накопичені впевної предметної області. Ці знання мають бути формалізовані.
Знання формуються за допомогою моделі, а потім представлені за допомогоюпевної мови.

У БЗ звичайно виділяються знання про конкретні об'єкти і правила. Ціправила виконуються як механізм отримання рішень, для того, щоб звихідних фактів вивести нові.

Інтерфейс забезпечує ведення діалогу мовою, близькою користувачеві.

Методи, засновані на використанні логічних висновків, частовикористовується в інженерії знань.

Поняття предметної області.

Об'єкт - те що існує або сприймається як окремасутності.

Основні характеристики: дискретність; відмінність.

При поданні знань використовується прагматичний підхід, тобтовиділяються ті властивості об'єкта, які важливі для вирішення завдань, якібуде вирішувати створювана система. Тому система, заснована на знаннях,має справу з предметами, які є абстрактними об'єктами. Предметвиступає у ролі носія деяких властивостей об'єкта. Стан предметноїобласті може змінюватися з часом. В кожний момент часу станпредметної області характеризується великою кількістю об'єктів і зв'язками. Станпредметної області характеризується ситуацією.

Концептуальні засоби опису предметної області.

Концептуальна модель відображає найбільш загальні властивості. Для того,щоб деталізувати опис потрібні мови. Характерними рисамиконцептуальних засобів опису предметної області є абстрактність іуніверсальність. Їх можна використовувати для опису будь-якої предметноїобласті.

Поняття класу об'єкта.

Поняття об'єкта - поняття множин. Подібні між собою об'єктиоб'єднуються в класи. У різні моменти часу одного й того ж класуможуть відповідати різні багатьох об'єктів.

К - клас об'єкта.

КT - безліч об'єктів класу К в момент часу t.

К = (t КT

Приклад:

Група (1999) = (ІА-1-99, ИА-1-98, ..., ІА-1-94, ІБ-1-99, ...)

Група (1998) = (ІА-1-98, ИА-1-97, ..., ІА-1-93, ІБ-1-98, ...)

(t КT = (...)

Викладацька посаду = (професор, доцент, старшийвикладач, викладач, асистент)

1 4 Геометричнафігура, форма квадрат, колір синій.

2 5

(К: А1 К1, А2К2, ..., АnКn) ім'я атрибут назва класів класів об'єктів атрібутная пара

Ідентифікація об'єктів може бути пряма і непряма. У випадку прямоївикористовуються імена об'єктів, порядкові номери об'єктів; непряма заснованана використанні властивостей об'єктів.

Атрибут може бути компонентом. Під атрибутом розуміється властивість,характеристика, назва компонентів.

Приклад:

(Геометрична фігура: форма Геометрична форма колір Колір)

Пари ім'я атрибута і значення атрибуту часто збігаються.

Приклад ситуації:

(Лекція: лектор Фамілія_лектора, місце № _аудіторіі, тема Названіе_теми, слухач Код_группи, день День_неделі, час Время_начала)

Ситуація - показаний зв'язок між «викладач »і« слухач »,інші характеристики даної ситуації.

Ролі учасників ситуації:

- лектор

- місце

- слухач

Характеристики ситуації:

- день

- час

(К: А1К1, А2К2, ..., АnКn) - представлення знань у вигляді деякоїструктури.

(К: АiКi)

Приклад:

(дата, число, день_месяца)

(дата, місяць, названіе_месяца )

(дата, рік, рік)

(геометріческая_фігура, форма, геометріческая_форма)

(геометріческая_фігура, колір, колір)

Такому поданню знань відповідає подання знань у виглядіокремих фактів.

(К: АiКi)

(К: А1К1, А2К2, ..., АnКn)

Подання знань про об'єкти поділяються на:

класи об'єкта (структура даних)

знання про конкретні об'єкти (про дані)

Класи об'єкта.

1. (К: А1К1, А2К2, ..., АnКn)

АI - ім'я атрибута

Кi - класи об'єкта, є значенням атрибута

К - ім'я класу

Приклад:

(викладачі:

ПІБ фамілія_с_ініціаламі,

Посада преподпвательская_должность)

2. (К: АiКi)

Приклад:

(викладач, ПІБ фамілія_с_ініціаламі, викладач, посада преподпвательская_должность)

3. К (К1, К2, ..., Кn)

4. К (А1, А2, ..., Аn)

Приклад:

(викладач (фамілія_с_ініціаламі, преподпвательская_должность), викладач (ПІБ, посада))

Представлення знань для першої форми:

(К: А1К1, А2К2, ..., АnКn) Кi (Кi

атрибутивної подання знань:

Приклад: (викладач: - являє собою

ПІБ Семенов - деяку структуру

Посада доцент) - даних

Представлення знань для другої форми: (К: АiКi) до (К, Кi (Кi

атрибутивної подання знань у вигляді окремих фактів:

Приклад:

(преподаватель1, ПІБ, Семенов) - 1, 2 єзв'язками між

(преподаватель1, посада, доцент) - фактами

(преподаватель2, ПІБ, Петров)

(преподаватель2, посада, асистент)

Представлення знань для третьої форми:

К (К1, К2, ..., Кn)

(викладач (Семенов, доцент) - позиційне поданнязнань

Якщо імена атрибутів відсутні, а самі атрибути записуються напевних позиціях, то - позиційне подання знань.

Представлення знань у вигляді «трійок» - (об'єкт, атрибут, значення).

Для представлення неточних значень використовуються коефіцієнтивпевненості - (об'єкт, атрибут, значення, коефіцієнт впевненості).

Приклад:

(паціент1, діагноз, коліт, К760)

0 (100

0 (1

-1 (1

0 - відповідає невизначеності. від'ємне значення - ступінь впевненості у неможливості значенняатрибута.

(паціент1, діагноз, гастрит, К740)

* (пацієнт, ПІБ, Антонов, діагноз коліт К760, гастрит К740)

Представлення знань про класі об'єкта називається мінімальним, якщопри видаленні одного з атрибутів призводить до того, що залишилося безлічатрибутів перестає бути поданням даного класу об'єкта.

Приклад:

Оренда (об'ект_аренди, орендар, орендодавець, срок_аренди, плата).

Якщо видалити «срок_аренди», вийде купівля-продаж, а якщо видалити
«Срок_аренди» і «плата», то вийти подарунок.

Представлення знань в реляційної бази даних.

Реляційна база даних - дані зберігаються в позиційному форматі.

Дані зберігаються у вигляді таблиці, де назва таблиці - ім'я класу.
Кожному класу відповідає таблиця або файл БД. Назва класу - назвавідповідної таблиці. Імена атрибутів - відповідні поля таблиці
(стовпчик). Рядки таблиці - записи БД. Записи відповідає запис упозиційному форматі.
| А1 | А2 |. . . | Аn |
| | |. . | |
| К1 | К2 |. . . | Кn |
| | |. . | |

Викладачі

Поняття атрибуту в позиційній БД зберігається.

Запис К (А1, А2, ..., Аn) називається відношення між атрибутами. Такатермінологія використовується в реляційної БД. Ідея даних в реляційної БДзаснована на поняття «ключ».

Ключ - набір атрибутів стосунки, значення яких однозначновизначає запис у файлі.

Квартира

| місто | вулиця | дім | корпус | квартира | площа | кількість кімнат |
| Москва | Тверська | 2 | 1 | 47 | 60 | 2 |
| Москва | Тверська | 2 | 1 | 54 | 50 | 1 |

У даному випадку ключ буде складатися з декількох полів.

Кi sup Кj є підкласом клас sup підклас; підклас sup клас.

Кi є підкласом Кj, якщо (t Ki t (Kj t

(Якщо в будь-який момент часу t клас Кi є підкласом Кj)

Npr - класифікація мережі.

Класифікація мережі представляється у вигляді ієрархічної структури.

Студент sup учень.

Ki part of Kj - є частиною Ki part Kj

Ki є частиною Kj, якщо конкретний об'єкт класу Ki єчастиною однозначно певного об'єкта Kj.

Відношення приналежності. k isa K - є елементом

Ki ius K - є складовою

К1 ius K

K2 ius K

. . . . . . .

Kn ius K

означає, що об'єкт класу До складається з об'єктів класу К1, К2, ...,
Кn, причому об'єкт класу До може включати кілька об'єктів класу Кi.

Лекція № 4.

Властивості відносин.

Відносини часткового порядку мають властивість транзитивності.

Ki sup Kj Kj sup Km

Ki sup Km

Ki part Kj Kj part Km

Ki part Km

Якщо елемент є складовою блоку, а блок складений ...

Ні циклів в графі приналежності.

K1 ins K2, K2 ins K3, ..., Kn-1 ins Kj

Невірно, що Kn ins K1

K isa Ki sup Kj

K isa Kj

Москва isa місто

Місто sup Населений пункт

Москва isa Населений пункт

Операції над класами об'єктів.

За допомогою операцій над класами об'єктів можна визначити новий класоб'єктів

Ki ins K

? Ki безліч блоків, наприклад, телевізорів

Ki sup K

? Ki = K

Матеріальні об'єкти діляться на три класи

Умова (Приміщення (Обладнання = Матеріальний об'єкт

Людина (Приміщення = Людина (Обладнання = Приміщення (
Устаткування =?

Розміщення класів об'єкта

Людина (Прізвище, Ім'я, По батькові, Год_Рожденія, стать)

Пол = (чоловічий, жіночий)

Чоловік, жінка = Человекпол

K (K1, K2, K3, K4, K5)

KK5 - Розбиття класу по класу К5.

Об'єднання всіх цих класів є людина.

Чоловік? Жінка = Людина

Чоловік? Жінка =?

(Знаніе_іностранного мови

Знающий людина,

Предмет іностранний_язик)

(K A1K1, A2K2)

K1/(K, K2)

У результаті розбиття ми отримуємо класи людей, що знають іноземниймова.

Концептуальної схемою предметної області називається безліч класівоб'єктів, заданих на ньому відносин та операціями.

Шаблонні опису стану предметної області:

Заняття K проводить заняття з дисципліни вгрупі в на в.

Іванов І.І. проводить заняття з дисципліни ТОЕ в групі ІТ-1-98 вПонеділок на 4 парі в Г-301.

(заняття: викладач Викладач дисципліна Названіе_дісціпліни група Код_группи день День_неделі час Номер_пари місце Аудиторія)

Концептуальні моделі предметної області - концептуальна схема разомз безліччю висловлювань побудованих за кінцевим набору шаблонів.

Діаграма сутності і зв'язку (ER - діаграма)

Entety Relation Diagramm

Сутність

зв'язок

Атрибути сутності і зв'язку

N 1

На 1 кафедрі працює N викладачів. «*» - Знак викладача - можназнайти кафедру.

Зв'язок дієслово або доповнення

Атрибути - прикметник, чисельник, розміри, місце дії

Розклад навантаження

Логічні системи ( моделі), на основі єдиного прикладу поставкитовару в магазин.

Логічні моделі представлення знань.

Опис предметної області на одному з логічних мовпрограмування, засноване на численні предикат.

Мова багаторазового обчислення предикатів 1-го порядку. Багаторазовалогіка 1-го порядку.

Для складання цієї мови:

Поняття сорту відповідає поняттю класів об'єктів.

Безліч сортів S

-- на безлічі задаються функціями. f-ім'я функції;

сорти аргументів;
В - сорт значення функції.
Z - сигнатура - це верхній рівень представлення знань у логічнихмоделях.

Предикат -
Т = (0; 1)

брехня істина
-константа сорту В

Розглянемо як приклади обробку деталей на виробництві
2-токарних;
1-фрезерний;

S = (Деталь, Верстат, Операція, Тіп_деталі, Тіп_станка, Время)
1) дет: Операція Деталь; f A1 B
2) ст: Операція (Верстат;
3) поч: Операція (Час
4) кон: Операція (Час
5) тіп_дет: Деталь (Тіп_деталі
6) тіп_ст: Верстати (Тіп_станка
7) 0: (Час

1: (Час

. В

. t: (Час
8) ст_вал: (Тіп_деталі вал_мест: (Тіп_деталі
9) фрез: (Тіп_станка струм: (Тіп_станка
10) фрез_торц: операція Т ток_обр: операція Т
11) +: * Час Час Час
12): Час * Час Т

Знання про конкретні об'єкти
(ніжн. Рівень подання знань) мовою багаторазового обчисленняпредикатів наз-ся структурою інтегрованої сигнатурою
1) сигнатура
2) Структура інтегр. Сигнатури.
3) Для кожного ім'я сорти створюється мн-во об'єктів цього сорту.
Деталь = (дет.1, дет.2, дет.3, дет.4)
Верстат = (ст.1, ст.2, ст3)
Операція = (опер1, опер2, опер3, опер4, опер5, опер6, опер7, опер8)
Тіп_деталі = (ст_вал, вал_мест)
Тіп_станка = (струм, фрез)
Час = (1,2, ..., t)

Об'єднання всіх множин - універсум.
Кожній функції і предикатів із структури в системі відповідає безлічфакторів.
1) дет. (Опер.1) = дет1 дет. (Опер.2) = дет1 дет. (Опер.3) = дет2

... ... ... ... ... ... ... ..
2) ст. (Опер.1) = ст.3 ст. (Опер.2) = ст.1 ст. (Опер.3) = ст.3

... ... ... ... ... ... ... 3) поч. (Опер.1) = 0 поч. (Опер.2) = 5 поч. (Опер.3) = 5
... ... ... ... ... ... ... ..
4) конц (опер.1) = 5 конц (опер.2) = 12 конц (опер.3) = 0
... ... ... ... ... ... ...
5) тіп_дет (дет.1) = ст_вал тіп_дет (дет.2) = вал_мест тіп_дет (дет.3) = ст_вал тіп_дет (дет.4) = вал_мест
... ... ... ... ... ... ....
6) тіп_ст. (ст.1) = ток тіп_ст. (ст.2) = ток тіп_ст. (ст.3) = фрез
... ... ... ... ... ... ....
10) фрез_торц (опер1) ток_обр (опер2) фрез_торц (опер3)
| операція | деталь | станок | початок | кінець | фрез_торц | ток_обр |
| Опер1 | Дет.1 | Ст.3 | 0 | 5 | 1 | 0 |
| Опер2 | Дет.1 | Ст.1 | 5 | 12 | 0 | 1 |
| Опер3 | Дет.2 | Ст.3 | 5 | 10 | 1 | 0 |
| Опер4 | Дет.2 | Ст.2 | 10 | 17 | 0 | 1 |
| Опер5 | Дет.3 | Ст.3 | 10 | 16 | 1 | 0 |
| Опер6 | Дет.3 | Ст.1 | 16 | 26 | 0 | 1 |
| Опер7 | Дет.4 | Ст.3 | 16 | 22 | 1 | 0 |
| Опер8 | Дет.4 | Ст.2 | 22 | 32 | 0 | 1 |

3) Складова: Логіка формули

Правила побудови формул:а) константа сорту А, є терм сорту Аб) змінна приймає значення із сорту А, є терм сорту Ав) якщо сигнатура містить функцію-побудовані терми сортів відповідно, то
-є терм сорту Вг) якщо сигнатура містить предикат-
, терми побудованих сортів
, то - є атом.д) якщо - терми однакового сорту, то вираз, тобто атоме) Атом є правильно побудована формула (ППФ) Змінна, що входить доатом, є вільною в цьому атомі.ж) якщо побудована формула в яку вільно входить змінні хсорту А, то вирази:

також є ППФ, змінна "x" є пов'язаною (в нових файлах)з) якщо вже побудовані формули, то, так само є ППФ
Приклади:
1) Представлення Знання b => опер2 виконані на токарному верстаті тіп_ст (ст (опер2)) = nток
2) Опер2 викон на ост.1 на ст.1 нач 5 кінець 12
)
3)

Лекція 8 12.11.99.

Метод резолюцій

Метод резолюцій доводить нездійсненності.
Для використання цього методу необхідно вихідну формулу привести до ДНФ.
ДНФ:
- Диз'юнкція літеррii - атом або заперечення атома.
Потім ДНФ представляють у вигляді безлічі діз'юнктов

У методі резолюцій - є одне правило виведення

У результаті з 2-х діз'юнктов отримуємо нову, називається руовентой

- Отримуємо порожній діз'юнкт, який завжди помилковий.
Якщо безліч містить порожній діз'юнкт, то воно є не здійсненним.

Виходить порожній діз'юнкт, який доводить що дане безлічє нездійсненним.
Метод резолюцій застосовується до тих пір, поки не вийде порожній-діз'юнкт
m, n - const
підстановка замість змінної константи-уніфікація.
У даному випадку виконуємо підстановку (n/y):
З (1) і (2) => a (x) c (x, n) (5)
З (3) та (5), виконуючи ь підстановку (m/n) => c (m, n) (6)
З (4) і (6) без підстановок => 0

Принцип резолюцій в Пролозі
У Пролозі використовуються хордовскіе діз'юнкти, тобто діз'юнкти, що містятьодну літеру без заперечення.
На приклад
=>

кон'юнкціябеззаперечення

Можуть використовуватися діз'юнкти, які взагалі не містять літер. --це цільове затвердження на пролозі:? - Aa: - b, c, d.b: - e, f.c.e.f.
?-aa (1)a (2)a (3)
| № кроку | Цільовий | Вихідний | резольвета |
| | Діз'юнкт | діз'юнкт | |
| 1 |? - A. | a:-b, c, d. |-b, c, d. |
| 2 |?-B, c, d | b:-e, f |-e, f, c, d |
| 3 |?-E, f, c, d | e |-f, c, d |
| 4 |?-F, c, d | f |-c, d |
| 5 |?-C, d | c |-d |
| 6 |?-D | d | 0 |

Представлення програми у вигляді графаa: - b; cb: - d, ec: - g, f.e: - i, hg: - h, jd.f.h.
?-a
«,» - І
«;» - Або
Побудова графа починається з цільового діз'юнкта.
На графі видно які і скільки рішень має розглянута задача.

- Два рішення задачі

Продукційна модель.
Основа для цієї моделі - це продукційні правила, які маютьнаступний вигляд
- продукційні правило>: =
Eсли то <висновок> [КД =]

Приклади:
Правило 5
Якщо пів жіночий =

І складання = дрібне

І вага = 65 лет_ілі_больше
Те относітельний_вес = мінливий
Коефіцієнт довіри визначається числом 0-100

Правило 27
ЯКЩО перспектива = відмінна

І ризик = високий
ТО чинник = 0 КД = 10
У загальному випадку посилка може бути логічним виразом.
Якщо посилка істинна, то справді і висновок, тобто на закінчення може бутивказано будь-яку дію, що виконується, якщо посилка істинна
:: [ШІ ... І]
:: ==об'єкт, атрибут, значення, коефіцієнт довіри-представлення знань у виглядічетвірки
::== : == КД =
Один і той самий об'єкт може мати різні значення.
Багатозначні об'єкти - об'єкти, які можуть мати кілька достовірнихзначень.
Якщо об'єкт не оголошений, як багатозначний, то він може мати декільказначень, то вони не повинні бути достовірними, тобто КД = 100

Для об'єктів, значення яке запитується у користувача.
Яке складання?
1. Дрібне
2. Середнє дозволені значення
3. Велике

Який вік
1. менше 25
2. від 25 до 55
3. більше 55
Коефіцієнт довіри посилки = min (Кдусл)

- факту, отриманого в результаті виконання правилаперспектива = відмінна КД = 50ризик = високий КД = 70чинник = 0

Базова структура продукційної моделі представлення знань

Вихідні дані

Результат

Висновки закінчуються, коли досягається цільова вершина, або не залишилосязастосовних правил, а мета не досягнута.

Зворотні висновки - виконуються зверху вниз (висновками орієнтувальних на ціль)

П6 П7

С2 С3 П 1 П2 П3 П4
П5

З 4 С5 С6 С7 С8

F1 F2 F3

F4 F5

| № | Мета | Конфліктне | Виконання | підцілі | Факт |
| кроку | | безліч | | | |
| | | Правил | правил | | |
| 1 | С1 | П6, П7 | П6 | С2, С3 | |
| 2 | С2 | П1, П2 | П1 | С1, С5, С | |
| 3 | С3 | | | 3 | F1 |
| 4 | С4 | | | | F2 |
| 5 | С5 | П3 | П3 | | |
| 6 | С6 | | | С6, С7, С | F3 |
| 7 | С7 | | | 8 | F4 |
| 8 | С8 | | | | F5 |
| | | | | | |
| | | | | | |

Мета - «тривалість»-мета задається ім'я об'єкта.
Вона зіставляється з укладанням правил і вибирається правило з укладанням
,в яких є ім'я об'єкта. Вибираємо правило, яке містить цільовоїоб'єкт,ми формуємо гіпотезу

П7

У процесі гіпотеза або підтверджується або спростовується. Висновкитривають до тих пір, поки яка або не буде підтверджена, або небудуть вичерпані всі можливі гіпотези.
Використовується меншу кількість перевірок, тому що в правилі буває кількаумов і один висновок.

двонаправлені висновки.

Спочатку виконуються прямі висновки, на основі невеликої кількості даних,в результаті формується гіпотеза для підтвердження або спростуваннявиконуються інші висновки.
Для перевірки умов правил використовується апарат активації правил, якийвиділяє на кожному кроці ті правила, в яких проходить перевірка умов.
Повинні бути використані також умови. В умовах правил виділяютьсяіндивідуальні, а потім загальні.
Загальні правила - правила умов застосовності. Сфера застосування.

Узагальнена структура продукційного правила.
(i); Q; P; A; = B; N
(i) - ім'я правила:
Q-сфера застосування правила;
P - умова застосовності првіла (логічне умова)
A => B - ядро правило, де А-посилка, а По-висновок;
N - поставлене умова, определяетдействія, які виконуються у випадкувиконання ядра.
Р - при істинності активізується ядро правила.

...

Фрейм - структура даних для представлення стереотипної ситуації
(до: А1К1, A2K2, ...., AnKn)
(до: A1k1, A2k2, ...., An kn)
(назва файлу: ім'я слота1 (значення слота1) ім'я слота2 (значення слота2)

... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ім'я слота n (значення слота n))
Протофрейм - знання про клас об'єктів.
Фрейм-екземпляр-виходить з протофрейма при заповненні слотівконкретними значченіямі.
До структури фреймів зазвичай включають системні слоти. До системи слотавідносяться:
Слоти визначимо фреймродітель, слот, що указується на прямі дочірні фрейму.

Як система слотів: слоти, які містять відомості про творцяпрограми, про її модифікації.
У структуру входять:
- покажчик спадкування;
- покажчик типу даних;
- демони і т.п.

МОВА ФМС (FMS).
Покажчики наслідування можуть бути:
U - unique - унікальний
S - same-какой-то
R - range - покажчик кордонів;
0-override - ігнорувати

U - під фреймах різних рівнів з однаковими іменами будуть різними.
S - слоти успадкування значень зі слотів вищого рівня з такими жіменами

Людина

Дитина

Міша

Значення нижнього рівняння має лежати усередині кордонів визначеного вверхньому рівнянні.

R
Людина

Дитина

Міша

Якщо значення не задано то воно успадковується з слота верхньогорівняння, а якщо воно задано, то успадкування ігнорується.

Про

Людина

Дитина

Міша

Лекція 11 3.12.99

Поєднання мережевої і фреймової моделі в системі подання знань OPS-5
У цій мові є продукційні правила і бази даних
:: = ((| }+)

() + - Може повторяться кілька разів
::=({ Значення))
:: = <Аз-елемент> | <елемент-вектор>
(Речовина клас кислота

ім'я

колір безбарвна)
(Порядок - задач: Джерело, витоку Огородження)
Що являють собою правила:
:: = (Р)
::={}+ :: = | -
:: = | |
::=({ значення>) +) |

# (Порядок завдань)

([() +])
# (Речовина)
У зразку не обов'язково вказуються всі атрибути даного класу, тобто миможемо записати
(Вешество клас кислота

ім'я)тобто мінлива кислота-вещ отримає значення
:: = ((>}+) Значення з відповідного атрибуту елемента роботою пам'яті повиннозбігатися з одним з елементів зазначених у даному листі, хоча б з одним.
Ці значення задаються конкретними словами.
# (Речовина клас кислота

ім'я

колір)
:: = (<Об'єкт> (<атрибут> ((<значення >}+}}+) Список значень може задаватися і у вигляді обмежень
# (Двигун потужність (100 200))

(Двигун потужність 160)
:={}+ :: = (make <ЕРП> | remove | (modif
(<Значення>) +)

# (Р координувати _а

(мета стан активний

ім'я координувати)
Якщо мета перебуває в стані координувати і порядок завдань невизначено,то створити

(Порядок завдань) ->
(make мета стан активний

ім'я порядок завдання)
(modif1 стан очікування))

посилання вказує, що модифікуватися буде елемент робочої пам'яті

Стратегія вирішення задач заснована на явному завданні мети
Виконання
1. зіставлення з елементами пам'яті в результаті формується конфліктнебезліч правил
2. Вибір правил з конфліктного безлічі
3. Виконання дій, зазначених у висновку правил
Виконується до тих пір, поки не буде досягнута мета.

Придбання знань

- вилучення знань з джерела, перетворення їх в потрібну форму, а такожперенесення до бази знань інтелектуальної системи.

Знання поділяються на:
- об'єктивізованих;
- суб'єктивні
Об'єктивізованих - знання, представлені у зовнішніх джерелах --книгах, журналах, НДР.
- форматізірованние, тобто представлені у вигляді законів, формул, моделей, алгоритмів.
Суб'єктивні - знання, які є експертними й емперіческімі НЕпредставленіу зовнішній формі.
Знання експертом є неформалізовані, є безліччюевристичних прийомів і правил, дозволяють знаходити підходи до вирішення завданьі висувати гіпотези, які можуть бути підтверджені або спростовано.
Знання можуть бути отримані в процесі спостереження за яким-небудь об'ектогм.
Режими роботи інженера по знаннях, консультолога в процесі придбаннязнань.
1. протокольний аналіз
- записуються міркування вголос у процесі вирішення завдань.
О.С. складаються протоколи, які аналізуються
2. Інтерв'ю - ведеться діалог з експериментом, спрямований на отримання знань.
3. Ігрова імітація професійної діяльності.

Методи інтерв'ювання.
1. Рублене на сходи виділяються зв'язку, що дозволяють будувати ієрархічні структури
2. Репертуальная рещетка пропонуються 3 поняття і потрібно назвати відміну 2-х поняття 3-го. Експертові пропонується пара понять і потрібно назвати загальні властивості => сформувати класи.

Методика роботи конітолога з формування поля знання
Включає 2 етапи
1. підготовчий
1.1. Чітка підготовка завдання, яка повинна вирішувати система
2. Знайомство коніт з літів
3. Вибір експертів
4. Знайомство експертів з копією
5. Знайомство експерта з популярною методикою з штучного інтелекту
6. Формування з копії поля знання
2. Основний етап
1. накачування поля знання в режимі
2. командна робота косметолога - аналіз протоколу, визначення зв'язків між поняттями, готує питання до експерта
3. Розділ підкачки поля знання - завдання питань експерту
4. Формалізація концептуальної задачі.
5. Перевірка повноти моделі
Якщо модель неповна, то використовується 2-е наближення.

Лекція 12 10.12. 99.

Нечіткі множини
[10,40] - товщина виробів мала [10; 20] середня [20; 30] велика [30; 40]

ступіньпринале

0.7

0.1 х

10 15 40 товщинавиробів
- нечітка множина х - універсальна безліч
х - утворюють сукупність пар А

- Називається функцією приналежності нечіткого безлічі.
Значення функції приналежності для конкретного елемента Х називається

Ступенем речі

- носій нечіткої безлічі

Нормальним нечітким безліччю називається безліч для якого

0.6

- нечітка множина
Х - універсальна безліч
Х - утворюють сукупність пар А

: - Називається функцією приналежності нечіткого безлічі.
Значення функції приналежності для конкретного елемента Х називаєтьсяступенемприналежності
- Носій нечіткої безлічі
&
Нормальним нечітким безліччю називається множина для кожного

0,6

Якщо приводити до нормального формі => потрібно поділити всі її значення на
.

Приклад:

Нехай функція приналежності задається цілим числом від 10 до 40
Визначити поняття мала товщина вироби.

1. .

| | | | | | | | xx

10 11 12 13 14 15 16 17 18
18

Операції над нечіткими множинами

1. Об'єднання нечітких множин

2. Перетин нечітких множин

3. Доповнення нечіткого безлічі

Початок 12 і 13 лекції.

4. Декартовою твір нечітких множин.

(A1, (A2, ...., (An x1, x2, ..., xn x1 (X1 x2 (X2 ... xn (Xn

(A1 x (A2 x ... x (An = ()

(x (x1, x2, ..., xn) = min ((A1 (x1), (A2 (x2) ... (An (xn))

(A = (,,)

(B = (,)

(A x (B = (,,,,
,)
5. Зведення нечіткого множини в ступінь.

(An = ()

(A2 = con ((A) - концентрація

(A0.5 = dil (( A) - розтяг

Методи визначення функції приналежності.

Трохи більше 2. Від 0 до 5.
| x | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| n1 | - | - | - | 10 | 8 | 4 |
| n2 | 10 | 10 | 10 | - | 2 | 6 |

(A = n1/(n1 + n2)

(A (0) = 0

(A (1) = 0

(A (2) = 0

(A (3) = 1

(A (4) = 0.8

(A (5) = 0.4

Метод рангірованія.

Нечітка змінна.

(- ім'я нечіткої змінної х -- область її визначення

(А - сенс, нечітка множина визначає семантику нечіткоїзмінної

Лінгвістична змінна.

(- ім'я лінгвістичної змінної

Т - базова терм безліч - утворює імена нечітких змінних
(рідко, іноді, часто), що є лінгвістичними змінними

Х - носій лінгвістичних значень [0; 1] - область визначення

G - синтаксична процедура

М - семантична процедура

Синтаксична процедура у вигляді граматичних термінів, символияких становлять терми з терм множин (і, або, не), модифікатори типів
(дуже, злегка, не і т.д.)

(- частота

Т = (рідко, іноді, часто)

X = [0; 1]

Не рідко

Дуже часто

Такі терміни разом з вихідними утворюють похідну терм безлічі.

Т * = Т (G (T)

Семантичні процедури дозволяють переписати термо-нечіткусемантику.

М ((1 або (2) = (А1 ((А2

((1, х1, (А1)

((2, х2, (А2)

М ((1 і (2) = (А1 ((А2

М (^ () = ^ (А1

М (дуже () = con ((A)

М (злегка () = dil ((A)

Сценарій.

Є класом фреймових моделей представлення знань , де вузагальненої і структурної формі представлені знання про послідовністьдій, подій типових для предметної області. Розглянемо стереотипкаузальних сценарій - визначає послідовність дій необхіднихдля досягнення цілей, це фреймова модель.

(kcus ім'я: ім'я слота 1 (значення слота 1), а ім'я слота 2 (значення слота 2);

... ім'я слота n (значення слота n))

(kcus діяч мета діяча посилка ключ наслідок системне ім'я)

Здійснення визначає дії, які повинні бути виконані ранішеключового дії, необхідні для його дії. Наслідок --заключне дію. Системне ім'я - сценарій.

(kcus «гасіння пожежі»: діяч (S:) мета діяча (С: «припинення пожежі»)

П11, П12 посилки (cus: «пошук засобів гасіння »R1,« транспортнізасоби гасіння »)

К1 ключ (f:« використання засобів гасіння для повногоприпинення вогню ») слідство (Р:« припинення вогню ») системне ім'я (sys: cus * 1))

R1 - бути раніше

(kcus« пошук засобів гасіння »: діяч (S:) мета діяча (С: «знаходження засобів гасіння»)

П121, П22 посилки (cus: «визначення координат місцезнаходженнязасобів гасіння »R1,« переміщення до місця розташування засобів гасіння »)

К2 ключ (f:« схоплювання засобів гасіння ») слідство (Р:« знаходження у місця розташування засобів гасіння ») системне ім'я (sys: cus * 2))

(kcus «транспортування засобів гасіння до місця пожежі»: діяч (S:) мета діяча (С: «доставка засобів гасіння до місця пожежі»)

П31 , П32 посилки (cus: «наявність засобів гасіння» R1, «визначеннякоординат місця пожежі »)

К3 ключ (f:« рух до місця пожежі ») слідство (Р:« знаходження на місці пожежі засобів гасіння ») системне ім'я (sys: cus * 3))

Поповнення знань на основі сценарію.

Послідовність дій:

Д = cus: П11 R1 cus: П12 R1 K1 =

П21R1П22R1K2 П31R1П32R1K3

= П21R1П22R1K2 R1 П31R1П32R1K3 R1 K1

Посилки визначають дії, які повинні бути виконані ранішеключового дії, необхідні для його дії. Слідство заключнедію. Системне ім'я сценарій.

Поповнення знань на основі псевдофізіческіх логік.

Р1 - посадка літака

Р2 - подача трапа

Р3 - вихід пасажирів з літака

Р4 - подача автобуса

Р5 - прибуття на аеровокзал

Структура тексту на лінгвістичному рівні представляється наступноїформулою:

TS = PR4dt & P1R3 10, (P2 & P2R1P3 & P4R3 2, (P5 t = 15 годин 20 хвилин

PR4dt, P1R3 10, (P2 (P2R4 dt + 10 P1R3 10, (P2 (P1R1P2

P4R3 2, (P5 (P4R1P5

TS * = P1R1P2 & P1R1P3 & P2R1P3 & P4R1P5

Моделі і методи узагальнень знань.

Під узагальненням розуміється процес одержання знань, що пояснюютьнаявні факти, а так само здатних класифікувати, пояснювати іпередбачати нові факти. Вихідні дані представляються навчальноївибіркою. Об'єкти можуть бути розбиті на класи. Залежно від того,задані чи ні апріорні розбиття об'єктів на класи, моделі узагальненняділяться на моделі узагальнення по вибірках і по класах.

К (i

(+ = (01 +, 02 + ... 0nj +) - позитивна вибірка.

Може здаватися негативна вибірка (- = (01 -, 02 - ... 0ьj-)

Потрібно знайти таке правило, яке дозволяє встановить, відноситьсячи ні об'єкт до класу Kj.

У моделях узагальнення за даними вибірка представляється безліччюоб'єктів класу. Методи узагальнення діляться на методи узагальнення за ознакамиі структурно-логічні методи узагальнення.

Z = (z1, z2, ..., zr)

Zi = (zi1, zi2, ..., zini)

Об'єкт характеризується безліччю значень ознак Qi = (z1j1,z2j2, ..., zrjr).

Структурно-логічні методи узагальнення використовуються для представленнязнань про об'єкти, що мають внутрішню структуру серед структурно -логічних методів. Можна висунути два напрямки: індуктивні методинормального обчислення і методи узагальнення на семантичних мережах.

Алгоритм узагальнення понять за ознаками.

Правила визначення приналежності об'єктів до деякого класупредставляються у ряді логічних формул елементами яких є hij іфункції ((((((((

Приклад:

Z = (z1, z2) (стать, вік)

Z1 = (z11, z12 ) (м, ж)

Z2 = (z21, z22, z23) (молодий, середній, старий)

(j + = (01 +, 02 +) (j-= (01 -, 02 -, 03 -)

01 + = (z11, z21) 02 + = (z11, z22)

01 - = (z11, z23) 02 -- = (z12, z21) 03 - = (z12, z22)

& i hij - узагальнена кон'юнктівное поняття

0 = max (xij - 1/(i), де 0 - критерій , xij - частота появидеякого значення ознаки, (i - кількість ознак.

Приклад:

0 = 3/5 - 1/2 = 0.1

(j + = (01 + , 02 +) (j-= (01 -)

(-1 + = 0 (-1 - = (02 -, 03 -)

------ -----------------

Ситуація

Статична

Динамічна

Постійні властивості і співвідношення

Стани

Стійкі

Тимчасові

Процеси

Події

зел

син

зел

син

жовтий

(паціент1, діагноз, коліт, К760)
(паціент1, діагноз, гастрит, К740)

учень

студент

sup

об'єкт

Невизначений об'єкт

Певний об'єкт

Матеріальний об'єкт

Нематеріальний об'єкт

ім'я

поняття

ситуація

час

простір

sup

людина

приміщення

обладнання

учні

адміністративний персонал

викладачі

обслуговуючий персонал

студент

аспірант

декан

завідувач кафедрою

методист

професор

асистент

доцент

технік

лаборант

sup

час

рік

тиждень

місяць

добу

час

хвилина

секунда

sup

part

простір

країна

область

губернія

штат

населений пункт

місто

село

part

part sup

sup

місто

Москва

isa

R5 R4

ім'я

борги

звіт

працює

кафедра

викладач

Фам.

Назв.каф. заміщення

Група

дисципліна

Код групи

Наз. Дисц.

№ пари

аудиторія

День тижня

факультет

навчання

Код спеціальності

Назв. Фак.

Назв. Спец.

спеціальність

викладач

вирішує

Зав. кафедрою

заняття

група

дисципліна

Список значень

Список дозволених

значень

об'єкт

питання

Робоча пам'ять (база даних)

База правил

Інтерпрітатор правил

(A (B

((A

† † † † †? †?? † † †? † † † † † † † † † † † † † † † † † † †?? † † † † † † † † † † † † † † † † † † † † † † †??? † † † † †? † † † † † † † † † †
† † † † † † † † †??? † † † †?? '? †? † † † †???? †?? † † † † † † † † † † † † † † † † † † † x

1 (A2

(A0.5