Реферат: Искуственный интеллект

называемый список ввода (history list), отображаемый в свернутов  сос-

тоянии в виде кнопки с указателем вниз справа от полосы ввода.  В  нем

можно просмотреть все те объекты или вопросы, которые в настоящий  мо-

мент вводятся. Если объект или вопрос был набран ошибочно,  его  можно

удалить с помощью кнопки УДАЛИТЬ. Если же пользователем принято  реше-

ние освободить весь список объектов или вопросов, следует нажать кноп-

ку ОЧИСТИТЬ. После завершения набора объектов и вопросов  рекомендует-

ся сохранить их, нажав кнопку ЗАПИСЬ. Кнопкой ДАЛЕЕ осуществляется пе-

реход к следующему шагу - редактору значений, кнопкой НАЗАД - к преды-

дущему - установке редактора. С помощью кнопки ОТМЕНА можно  выйти  из

режима редактирования в основной режим - режим СУБЗ.

    4. После набора объектов и вопросов об объектах, нажав кнопку  ДА-

ЛЕЕ, пользователь переходит на следующий этап создания БЗ  -  создание

значений. Эту функцию полностью берет на себя  редактор  значений.  Он

представляет собой нечто вроде картотеки - ряд последовательно выводя-

щихся окон с именем "своего" объекта каждое, строкой ввода и  кнопками

управления в каждом. Командные кнопки каждого окна редактора  значений

аналогичны кнопкам редактора объектов, за исключением появившейся  но-

вой кнопки - ДРУГОЙ. Пользователь для каждого  объекта  должен  ввести

свой список значений, после чего нажатием кнопки ДРУГОЙ  он  переходит

в окно следующего объекта. Действия остальных кнопок аналогичны дейст-

виям соответствующих кнопок редактора объектов. По окончании  заполне-

ния значениями всех ранее набраных объектов  и,  желательно,  сохранив

их на диске кнопкой ЗАПИСЬ, можно переходить к следующему этапу -  ре-

дактированию правил. Это производится нажатием кнопки ДАЛЕЕ.

    5. Перевижение по матрице фактов редактора правил можно  клавишами

управления курсором или "мышью". Для занесения какого-либо  правила  в

базу правил необходимо отметить клавишей <SPACE> или  правой  клавишей

"мыши" все предпосылки данного правила и комбинацией  клавиш  <CTRL>+<

SPACE> - заключения, после чего нажать кнопку  ВНЕСТИ  или  клавишу  <

ENTER> (следует заметить, что командные кнопки редактора правил анало-

гичны кнопкам предшествующих редакторов). Необходимо помнить, что син-

таксис "Консультанта" не позволяет вводить правила такого вида:

   ЕСЛИ ОБЪЕКТ N 1 = ЗНАЧЕНИЕ N 11 И ОБЪЕКТ N 1 = ЗНАЧЕНИЕ N 12 ...

    или такого:

    ... ТО ОБЪЕКТ N 1 = ЗНАЧЕНИЕ N 11 И ОБЪЕКТ N 2 = ЗНАЧЕНИЕ N 21.

    Одним словом, в предпосылке правила  у  одного  объекта  не  может

быть два разных значения, а в правиле не может быть более одного  зак-

лючения. Редактор правил построен таким образом,  что  правила  такого

рода просто не смогут сформироваться.

    Итак, например, для ввода такого правила:

    ЕСЛИ ВОДА = ХОЛОДНАЯ И ПОГОДА = СЫРАЯ  ТО ПРОСТУДА = ОБЕСПЕЧЕНА,

    необходимо в столбце значений объекта ВОДА отметить ранее упомяну-

тым способом значение ХОЛОДНАЯ, а столбце  ПОГОДА  -  значение  СЫРАЯ,

как предпосылки (отмеченные значения станут другого цвета); в  столбце

ПРОСТУДА отметить значение ОБЕСПЕЧЕНА, как  заключение  (это  значение

также выделится цветом, причем отличным  от  цвета  предпосылок).После

нажатия кнопки ВНЕСТИ создаваемая база правил пополнится новым  прави-

лом. Так же, как и в предыдущих редакторах, по окончании набора  жела-

тельно для надежности сохранить базу правил, нажав кнопку ЗАПИСЬ.  Для

перехода к следующему заключительному шагу нужно как и в прежних  слу-

чаях, нажать кнопку ДАЛЕЕ.

    6. Заключительный этап создания или редактирования любой базы зна-

ний - вывод диспетчера редактора. Дипетчер  необходим  для  проведения

сервисных операций с базой знаний: оптимизации, упаковки, проверки  на

непротиворечивость и сохранения. Ранее уже описывался смысл этих  опе-

раций; следует отметить особенности операций ОПТИМИЗАЦИЯ  и  УПАКОВКА.

Если пользователь еще не закончил отлаживание своей  базы,  он  их  не

должен проводить, если же он уверен в том, что сформированная им  база

является окончательным вариантом, то желательно проделать  эти  опера-

ции, соответственно нажав кнопки ОПТИМИЗАЦИЯ и УПАКОВКА. Операция про-

верки базы на правильность построения необходимо,  поэтому  желательно

ее провести; эта операция не изменяет структуру базы  знаний,  поэтому

ее можно проводить в любой момент. Кнопка  СОХРАНИТЬ  записывает  базу

на диск, если поледняя не была сохранена нажатием кнопки ЗАПИСЬ редак-

тора правил и обновременно осуществляет выход в режим СУБЗ.

    Итак, теперь на диске и в списке банка знаний имеется  новая  база

знаний.

           4.4. Редактирование баз знаний и управление ими

    Редактирование БЗ производится в том же порядке, что  и  создание,

причем, если, например, не требуется редактировать объекты, можно  ли-

бо "пролистнуть" появившийся редактор объектов кнопкой ДАЛЕЕ,  либо  в

окне установок редактора знаний в группе СОСТАВЛЯЮЩИЕ  установить  оп-

цию РЕДАКТОР ЗНАЧЕНИЙ (в этом случае после нажатия кнопки  ПУСК  сразу

запустится редактор значений).

    Процесс редактирования напоминает  процесс  создания  новой  базы.

Исключение составляет лишь то, что в строках ввода уже будут  находит-

ся какие-либо данные. Если, например, пользователя  интересует  какой-

то объект, он может запустить редактор объектов (по  умолчанию,  нажав

кнопку ПУСК в окне  установок),  активизировать  список  ввода  строки

ввода объектов (щелчком левой клавишей "мыши" на кнопке  списка  ввода

либо нажатием клавиши <курсор вниз>), с  помощью  вертикальной  полосы

скроллинга (линейки прокрутки) найти нужный  ему  объект  и  исправить

его как в обычном текстовом редакторе или  удалить  его  кнопкой  УДА-

ЛИТЬ. Последующие действия аналогичны действиям  в  процессе  создания

новой базы.

    Управление базами знаний производится с  помощью  пункта  верхнего

меню БАЗА. Операции данного пункта позволяют  переименовывать  и  уда-

лять любые базы в списке банка знаний. Так, чтобы  переименовать  выб-

ранную базу, нужно в окне переименования в строку ввода  ввести  новое

имя базы и нажать кнопку ПУСК или клавишу <ENTER>, после  чего  старое

имя базы исчезнет из списка и появится новое. Для удаления базы следу-

ет выбрать ее полосой указателем и, выбрав в меню БАЗА  операцию  УДА-

ЛИТЬ, нажать <ENTER>. На экране появится окно подтверждения  удаления,

в котором следует нажать кнопку ПУСК.

                            4.5. Утилиты

    В процессе создания системы "Консультант" были созданы две  утили-

ты (сервисные программы), которые не входят в файловый состав  системы

"Консультант", но могут входить в комплект поставки.

                      4.5.1. Утилита VIEWER.EXE

    Файл VIEWER.EXE - утилита для просмотра любых баз знаний,  создан-

ных в формате "Консультанта". Она позволяет увидеть  базу  знаний  та-

кой, какая она на самом деле, то есть в том самом виде,  в  каком  она

находится в своем файле. Поскольку файл базы знаний не  просматривает-

ся ни одним из просмотщиков Norton Commander,  возникла  необходимость

создания специализированной программы-просмотрщика для  проверки  пра-

вильности составления БЗ.

    С помощью VIEWER.EXE можно просмотреть файл базы знаний  (то  есть

файл *.PRO). Формат команды следующий:

            <имя диска>:\EXPERT\viewer.exe base<номер>.pro

    Если пользователь в качестве основной оболочки  использует  Norton

Commander и постоянно работает с базами знаний, то  ему  следует  сде-

лать в конфигурационном файле NC.CFG Norton Commander следующие  уста-

новки:

    - в разделе "Описание" внести следующие строки

!Файлы баз знаний

;ФАЙЛЫ БЗ

:*.pro

    - в разделе "Установки" - такие строки

#Утилита просмотра файлов "Консультанта"

~viewer.exe

$*.pro

    После сохранения  таких  установок  в  файле  конфигурации  Norton

Commander, любые файлы формата PRO будут просматриваться клавишей  <F3

> в том виде, какой задает утилита VIEWER.EXE. Следует  заметить,  что

в этом случае желательно, чтобы утилита была перенесена или скопирова-

на в каталог NC в комплект других  утилит  просмотра  оболочки  Norton

Commander.

    Нужно отметить, что в операционной оболочке Windows 3.х такая  ус-

тановка невозможна.

                      4.5.2. Утилита IMPORT.EXE

    Данная утилита позволяет устанавливать в  интегрированную  систему

"Консультант" базы знаний, созданные в этой же системе, но  на  другом

компьютере или в другом месте. Как известно, система при создании  ба-

зы знаний автоматически присваивает файлу этой БЗ  имя.  При  переносе

файлов БЗ с одного компьютера на другой  возникает  проблема  внесения

переносимой базы в другую систему.  IMPORT.EXE  позволяет  обойти  эту

проблему.

    Формат команды следующий:

            <имя диска>:\EXPERT\import.exe base<номер>.pro

    Пусть, например, в одной организации в системе "Консультант"  соз-

дана БЗ "Проверка состояния прибора". Файл этой базы с  именем  BASE6.

PRO передан в другую организацию. В другой  организации  тоже  имеется

"Консультант" и установлены восемь баз знаний от BASE1.PRO  до  BASE8.

PRO. При использовании утилиты  IMPORT.EXE  следует  набрать  команду,

например:

              C:\EXPERT\import.exe A:\NEWBASES\base6.pro

    Эта команда означает, что в систему, установленную на диске  С:  в

каталоге EXPERT, следует включить считываемый с дискеты (дисковод  А:,

каталог NEWBASES) файл BASE6.PRO с новой  базой.  Утилита  запросит  у

пользователя имя новой базы:

                       Введите имя новой базы:>

    После этой подсказки, пользователь должен ввести  имя  новой  базы

(в данном примере - "Проверка состояния прибора")  и  нажать  <ENTER>.

После этого новая база будет установлена в банк знаний  пол  введенным

именем, а имя ее файла станет BASE9.PRO.

                             4.6. Выводы

    При работе с системе, следует помнить о следующих особенностях:

    1) Быстрый просмотр осуществляется вне среды "Консультанта", одна-

ко просмотреть базу не выходя из системы  можно  с  помощью  редактора

знаний.

    2) Вход в меню и выход из системы осуществляется  не  так,  как  в

приложениях, созданных в Турбо-Паскале (клавиша <F10> и  комбинация  <

ALT+X>), а как в оболочке Norton Commander (клавиши <F9> и  <F10>  со-

ответственно).

    3) Операции работы с окнами, диалоговыми окнами и меню в  основном

сходны с операциями других популярных приложений, созданных  в  Турбо-

Паскале (DOS-Navigator, Dr.Web, Инфо-Бухгалтер).

    4) Импорт других баз знаний, созданных на других машинах, в  отли-

чие от других приложений, связан с некоторыми трудностями и  не  может

производиться из среды системы.

    5) Система обладает некоторыми ограничениями:

    - количество баз знаний в банке - 10000 (однако не желательно  та-

кое их количество, поскольку замедлится скорость работы);

    - количество сохраненных за сутки протоколов - 100;

    Остальные ограничения зависят лишь  от  технических  характеристик

компьютера, на котором установлена система.

    Таким образом, система "Консультант" является оболочкой,  ориенти-

рованной на неподготовленного пользователя.

    Часть 5. Оценка затрат и  эффективность  использования  экспертной

                               системы

               5.1. Оценка затрат при создании системы

                 5.1.1. Затраты на аппаратную часть

    Исходя из ранее приведенных требований к аппаратной части, необхо-

димой для разработки и нормального функционирования созданной  системы

можно произвести расчет стоимости аппаратуры (в ценах 1997 года):

    - IBM-совместимый компьютер        :         1500000 руб.

    - принтер матричный 9-игольчатый   :          700000 руб.

    ─────────────────────────────────────────────────────────────

             Итого                     :         2200000 руб.

              5.1.2. Затраты на программное обеспечение

    Стоимость необходимых для реализации системы  программных  продук-

тов:

    - операционная система MS-DOS      :         бесплатно

(устанавливается при покупке компьютера)

    - оболочка Norton Commander        :         бесплатно

    - пакет Norton Utilities           :         бесплатно

    - драйверы устройств               :         бесплатно

    - система Турбо-Паскаль 6.0.       :           50000 руб.

    ──────────────────────────────────────────────────────────────

             Итого                     :           50000 руб.

    Общая стоимость необходимых затрат составляет 2250000 руб.

    Для сравнения  приводится  стоимость  аппаратного  и  программного

обеспечения для системы КЕЕ компании Intellicorp (в долларах США).

    - стоимость программы              :           20000 дол.

    - стоимость специальной аппаратуры :           15000 дол.

    ───────────────────────────────────────────────────────────────

             Итого                     :           35000 дол.

    То есть, для функционирования данной системы потребуется  примерно

203000000 руб., следовательно, затраты на систему КЕЕ в 90 раз  превы-

шают затраты на "Консультанта".

    В таблице 9 приводятся стоимости наиболее распространенных  оболо-

чек ЭС.

                                                            Таблица 9.

             Цены некоторых оболочек ЭС (в долларах США)

┌─────────────────────┬──────────────────────────┬───────────────────┐

│  Название системы   │      Тип компьютера      │   Цена системы    │

├─────────────────────┼──────────────────────────┼───────────────────┤

│Advisor              │Apple Macintosh           │        100        │

│Advice Language/X    │Apple Macintosh           │       6000        │

│ESP/Advisor          │IBM PC                    │        900        │

│Expert-2             │IBM PC                    │        100        │

│Expert-Ease          │IBM PC                    │        700        │

│ExperOPS             │Apple Macintosh           │        350        │

│KDS                  │IBM PC                    │        800        │

│Knowledge Craft      │DEC VAX                   │       50000       │

│KEE                  │Symbolics 3600            │       20000       │

│MicroExpert          │IBM PC                    │        50         │

│Personal Consultant  │TI PRO                    │       1000        │

│Rule-Master          │IBM PC                    │       15000       │

│S.1                  │DEC VAX                   │       70000       │

│TIMM                 │DEC VAX                   │       40000       │

└─────────────────────┴──────────────────────────┴───────────────────┘

    Из таблицы видно, что цены на экспертные системы в мире самые раз-

личные; они зависят от качества и  многофункциональности  системы:  от

простой ЭС MicroExpert (цена 50  дол.)  до  мощной  "интеллектуальной"

полнофункциональной системы S.1 (цена 70000 дол.). Для ВС РФ  закупить

такую систему для дальнейшего использования слишком дорого.

               5.2. Эффективность системы "Консультант"

    Эффективность оболочки экспертной  системы  следует  оценивать  по

следующим показателям:

    - стоимость;

    - надежность;

    - функциональность;

    - быстродействие;

    - требования к ресурсам.

    Относительно стоимости было сказано в предыдущем  разделе.  Видно,

что у системы "Консультант" самая низкая стоимость.

    Надежность оболочки ЭС можно оценить качественно, исходя из следу-

ющих параметров:

    - противодействие несанкционированным действиям пользователя;

    - невозможность создания БЗ, приводящей к сбоям или зацикливанию;

    - отсутствие логических ошибок;

    - сохранение результатов и аварийный выход при переполнении  памя-

ти.

    Практически все системы, существующие в настоящее время, достаточ-

но надежны. В системе "Консультант" имеются все  четыре  вышеприведен-

ных пункта. Так, при несанкционированных действиях  пользователя  (  в

основном, нажатии не той клавиши) система просто не отвечает на  такие

действия (блокирует неиспользуемые клавиши); в системе имеются средст-

ва для логической проверки создаваемой или редактируемой  БЗ  (см.  п.

3.3.2.); в программе отсутствуют логические ошибки (они все были выяв-

лены при отладке и компиляции программы); при приближении  к  пределу,

за которым происходит переполнение оперативной памяти (кучи),  система

дает знать об этом пользователю  (эксперту-разработчику)  и,  сохранив

результаты, аварийно завершает  выполнение  программы.  По  надежности

система не уступает другим коммерческим системам.

    По показателю функциональности система значительно уступает  таким

системам, как S.1, KEE, Expert-Ease  и  некоторым  другим  (см.  табл.

10).

                                                           Таблица 10.

                  Сравнение функций некоторых систем

┌──────────────────┬─────────┬──────────┬──────────┬─────────┬───────┐

│                  │Консуль- │          │          │         │       │

│     Функция      │  тант   │ Eurisco  │  СПЭИС   │ ЕMYCIN  │ ПиЭС  │

│                  │         │          │          │         │       │

├──────────────────┼─────────┼──────────┼──────────┼─────────┼───────┤

│Редактор знаний   │    +    │    +     │    +     │    +    │   +   │

├──────────────────┼─────────┼──────────┼──────────┼─────────┼───────┤

│Стратегии вывода  │    -    │    +     │    -     │    +    │   +   │

│на выбор          │         │          │          │         │       │

├──────────────────┼─────────┼──────────┼──────────┼─────────┼───────┤

│Редактор машин    │    -    │    -     │    -     │    -    │   +   │

│вывода            │         │          │          │         │       │

├──────────────────┼─────────┼──────────┼──────────┼─────────┼───────┤

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7