РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ,

БАЗИРУЮЩИХСЯ НА ЛОГИКЕ

Цель

1. Изучение структуры экспертных систем, базирующихся на логике.

2. Построение простейшей экспертной системы, базирующейся на логике.

Общие сведения

Структура экспертной системы, базирующейся на логике, аналогична структуре экспертной системы, базирующейся на правилах - БЗ состоит из

утверждений в виде предложений логики предикатов; MB реализует процесс распознавание – действие; СПИ выполняет те же функции, что и в системах, базирующихся на правилах.

Пример экспертной системы по породам собак, базирующейся на логике, приведен в прил. 1 в виде программы на Турбо-Прологе.

Программа выдает начальное меню, предлагая пользователю выбор между consultation (консультацией) и exit from the system (выходом из системы). Если пользователь выбирает консультацию, то между пользователем и системой происходит диалог. Затем пользователю сообщается результат. Результатом является либо выбранная порода, либо сообщение Sorry. I can’t help you (Извините, я не могу вам помочь).

БЗ содержит утверждения логики предикатов, которые представлены либо в форме rule (правило), либо в форме cond (условие). В форме rule хранятся данные о породе; в форме cond-атрибуты (условия), характеризующие породу. Данные (ответы), получаемые от пользователя, динамически записываются в БД в форме предикатов yes (да) и no(нет).

МВ организован следующим образом: в результате активизации правила go осуществляется просмотр утверждений из БД rule и cond для выяснения существования или отсутствия подходящих значений данных. С этой целью вызывается правило check (проверка). Это правило содержит трассу номеров правил, номера условий и классифицированные объекты в БЗ. Оно пытается сопоставить объекты, классифицированные при помощи номеров условий. Если сопоставление происходит, то в программу добавляются сопоставленные значения и продолжается сопоставление с новыми данными, полученными от пользователя. Если сопоставления не происходит, МВ останавливает текущий процесс и выбирает другую трассу. Поиск и сопоставление продолжаются до тех пор, пока не исчерпаны все возможности. По завершении вывода go через интерфейс передает результаты пользователю.

СПИ состоит из трех частей: в первой содержатся правила для организации меню и уничтожения соответствующего окна после выбора пользователем предлагаемой ему программной функции: либо проведение консультации , либо выход из системы; вторая обеспечивает вывод списка собак и инициализацию процесса поиска и сопоставления по образу; третья запрашивает и получает ответы (yes или no) от пользователя.

Задание к лабораторной работе

1. Провести тестирование программы LABO2.PRO (см. прил. 1).

2. Изменить программу LABО2.PRO так, чтобы она обеспечивала распознавание животных в соответствии с правилами, приведенными в прил. 2.

Порядок выполнения задания

1. Загрузить Турбо- Пролог.

2. Загрузить программу LABO2.PRO и убедиться в правильности её работы.

3. Внести требуемые изменения.

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

НА РАЗРАБОТКУ ФРАГМЕНТОВ ЭС

1 . Придумайте систему управления лифтом, предусматривающую кнопки для трех этажей, а также для закрытия и открытия дверей, сенсорный датчик для обнаружения препятствия, возникающего при закрытии дверей, реле–таймер для фиксации времени, в течение которого двери открыты, и отдельные кнопки вызова на каждом этаже. Напишите систему продукций для управления лифтом. Пример типичной продукции:

Если срок действия таймера истек и

дверь открыта и

ничто не препятствует закрытию двери

То закрыть дверь

2 . Требуется разработать фрагмент экспертной системы, предназначенной для прогнозирования местной погоды.

3. Требуется разработать фрагмент экспертной системы, предназначенной для обнаружения того, что делать, если автомобиль не заводится.

4. Требуется разработать фрагмент экспертной системы, предназначенной для определения стратегии гоночной яхты в регате. Система должна работать в режиме реального времени на протяжении всего периода гонок.

5. Требуется разработать фрагмент экспертной системы, предназначенной для помощи отвечающему по телефону доверия, когда отвечающий должен определить яд, который мог быть принят звонящим.

6 . Требуется разработать фрагмент экспертной системы, предназначенной для определения оптимального маршрута продавца в любой данный день, причем продавец должен посетить всех клиентов и израсходовать возможное количество бензина.

7. Требуется разработать фрагмент экспертной системы, предназначенной для подбора членов экипажа с учетом их совместимости и возраста. При этом учитываются индивидуальные особенности претендентов, их совместимость, пожелания тех или иных кандидатов работать вместе, а также их возраст (командир должен быть старше всех остальных членов экипажа).

8. Поиск информации в базе данных из другого модуля программы. В базу знаний занесена информация о сотрудниках:

а) фамилия;

б) год рождения;

в) место рождения;

г) национальность;

д) профессия;

е) место работы;

ж) занимаемая должность.

Система должна по вводимой с клавиатуры частичной информации о сотрудниках находить в базе знаний полную информацию и выводить ее на экран либо сообщать, что необходимая информация в базе данных отсутствует.

9. Требуется разработать фрагмент экспертной системы, предназначенной для поиска свободного места в салоне самолета. Система запрашивает требования к свободному месту

а) класс салона;

б) у окна или прохода;

в) для некурящих или нет

и выводит на экран номер свободного места. Программа и данные содержатся в различных модулях.

10. Требуется разработать фрагмент экспертной системы, предназначенной для диагностики неисправностей персонального компьютера. Экспертная система должна исследовать ситуацию и попытаться определить на общем уровне, допускает ли ошибки пользователь или, действительно, имеется неисправность в системном блоке, на диске, в мониторе и т.д. Возможный путь проектирования – беседа с мастером–профессионалом. При оценке ситуации подразумеваются грубые функциональные тесты, без глубокого анализа электронных элементов.

11. Требуется разработать фрагмент экспертной системы, предназначенной для подбора субоптимальной конфигурации персонального компьютера с учетом субъективных и объективных потребностей заказчика.

12. Требуется разработать фрагмент экспертной системы, предназначенной для подбора субоптимальной конфигурации локальной компьютерной сети с учетом множества эксплутационных, финансовых и прочих важных критериев.

13. Требуется разработать фрагмент экспертной системы, предназначенной для диагностики широко распространенных заболеваний человека по совокупности симптомов. Диагностируется не менее 20 болезней с учетом 15 типовых симптомов. Каждый симптом может указывать на несколько болезней (возможно, с разной степенью уверенности).

14. Требуется разработать фрагмент экспертной системы, предназначенной для консультации в отношении покупки автомобиля с учетом субъективных факторов,объективных потребностей и платежеспособности клиента, а также сезона и др.

15. Требуется разработать фрагмент экспертной системы, предназначенной для консультации в отношении покупки недвижимости с учетом связанных с этим важных факторов (надежность продавца, платежеспособность покупателя, страхование сделки, изменение цен и банковских процентных ставок и др.).

16 . Требуется разработать фрагмент экспертной системы, предназначенной для выработки рекомендаций по обустройству дорожной сети (установка дорожных знаков, ограждений, нанесение разметки и т.п.). Вид ДТП - наезды на пешеходов, неожиданно выходящих на проезжую часть из-за стоящих транспортных средств.

Возможные мероприятия:

- установка знака 3.27 - "Остановка запрещена";

- установка знака 3.28 - "Стоянка запрещена";

- замена знака 3.28 знаком 3.27;

- обеспечение видимости знака в дневное и ночное время;

- установка дорожного ограждения перильного типа;

- организация поблизости пешеходного перехода;

- организация поблизости оборудованной стоянки транспортных средств;

- принятие мер по соблюдению водителями требований знака.

При выработке рекомендаций следует принять во внимание, не является ли участок дороги, где совершаются наезды, местом притяжения транспортных средств (например, рядом находится крупное учреждение) и/или пешеходов (остановка общественного транспорта, универмаг, кинотеатр и т.п.).

Дорожные знаки должны размещаться с учетом их наилучшей видимости участниками дорожного движения как в светлое, так и в темное время суток, при этом они не должны закрываться от участников дорожного движения какими-либо препятствиями – зелеными насаждениями, мачтами наружного освещения и т.п.. На участках дорог без стационарного освещения следует применять знаки со световозвращающей поверхностью, а на участках со стационарным освещением – знаки с внутренним и внешним освещением. В последнем случае возможна также установка знаков со светоотражающей поверхностью, если обеспечена их видимость с расстояния не менее 100 м.

В соответствии с правилами дорожного движения остановка и стоянка запрещены (даже при отсутствии соответствующего знака) на пешеходных переходах и ближе 5 м перед ними, а также ближе 15 м от остановочных площадок или указателей остановки общественного транспорта, если это создает помехи их движению.

Литература

1. Уотермен Д. Руководство по экспертным системам. / Пер. с англ.

М.: Мир, 1989.

2. Ин П., Соломон Д. Использование Турбо-Пролога. / Пер. с англ.

М.: Мир1993.

3. Стобо Д.Ж. Язык программирования Пролог. / Пер.с англ. М.:Радио и связь,1993.

4. Братко И. Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта. / Пер. с англ.М.: Мир, 1990.

5. Марселлус Д. Н. Программирование экспертных систем на Турбо – Прологе. / Пер. с англ. М.: Финансы и статистика, 1994.

6. ГОСТ 23457-86 Технические средства организации дорожного движения. Правила применения. М.: Изд-во стандартов, 1987.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

Дата добавления: 2021-03-18; просмотров: 178; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 123 4 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!