2.3. Технология работы с экспертной системой на примере «рravilo»
Оболочка содержит несколько демонстрационных примеров экспертных систем. Для изучения примера необходимо открыть файл File/Open (например, PRAVILO.RB1). Данная экспертная система помогает правильно писать такие слова, как «касаться» или «коснуться», «блестеть» или «блистать» и т.п., где чередуются гласные буквы а и о, е и и в корнях слов.
Сформируем систему знаний, которую представим в виде набора правил, на основании которых будем выбирать варианты решения. Данные правила взяты из учебника русского языка и являются теми знаниями, которыми должна обладать экспертная система по интересующему пользователя вопросу.
В корнях БЕР- – БИР-, ДЕР- – ДИР-, МЕР- – МИР-, ПЕР- – ПИР-, БЛЕСТ- – БЛИСТ-, ЖЕГ- – ЖИГ-, СТЕЛ- – СТИЛ-, ЧЕТ- – ЧИТ- пишется И, если за корнем следует суффикс -А-, в других случаях пишется Е. Исключения: сочетать, сочетание, чета.
В корнях ГАР- – ГОР- под ударением пишется А, без ударения – О. Исключение: пригарь.
В корнях ЗАР- – ЗОР- под ударением пишется та буква, которая слышится, без ударения – А. Исключения: зорянка, зоревать.
В корнях КАС- – КОС- пишется А, если за корнем следует суффикс -А-, в других случаях пишется О.
В корнях ЛАГ- – ЛОЖ- перед Г пишется А, перед Ж – О.
В корнях РАСТ- – РАЩ- – РОСТ- перед СТ и ЩА пишется А. Исключения: росток, ростовщик, отрасль.
В корнях МАК- (в значении «погружаться во что-то») пишется А, в корне – МОК- (в значении «пропускать влагу») – О.
В корнях КЛАН- – КЛОН- под ударением пишется та буква, которая слышится, без ударения – О.
В корнях ТВОР- – ТВАР- под ударением пишется та буква, которая слышится, без ударения – О. Исключение: утварь.
Посмотрим, как все устроено внутри. Для этого «пролистаем» некоторые страницы (на экране система «RuleBook» выглядит как блокнот). На странице CHOICE (выбор) записаны все возможные варианты решений. Когда система дает ответ, она выбирает его именно из этих вариантов.
Вариант «ответ ясен!» позволяет объединить все исключения в одном вопросе. Третий вариант ответа «пишется и или а» позволяет одновременно обрабатывать 1-е и 4-е правила из базы знаний.
На странице FACTORS записаны вопросы, которые система должна задавать человеку, вместе с возможными вариантами ответов. Просмотрите сами варианты ответов к каждому вопросу (рис. 4). Для этого воспользуйтесь кнопкой Edit, предварительно выделив интересующий Вас вопрос на страничке FACTORS.
На странице TREES (деревья) все элементы системы связаны воедино. Эта связь носит название «дерево», поскольку с каждым вопросом путь поиска решения разветвляется подобно дереву на столько ветвей, сколько вариантов ответа на вопрос предусмотрено.
Рис. 4. Варианты ответов на один из вопросов
системы «PRAVILO»
Выберите в верхнем меню сначала пункт Options, затем – RUN (выполнение). Система начнет задавать вопросы, а пользователю нужно отвечать на них, выбирая подходящий вариант ответа. Аналогичным образом действовал бы и специалист – человек, желающий помочь вам. В какой-то момент «электронный консультант» сочтет, что располагает достаточной информацией, чтобы дать нужный совет. Тогда этот совет появится на экране.
Иногда эксперт не полностью уверен в правильности выбранного варианта. Для учета такого обстоятельства в экспертной системе вводится коэффициент уверенности, который в оболочке «RuleBook» называется «Confidence» и указывается вместе с каждым ответом системы.
Следует иметь в виду, что демонстрационная версия оболочки экспертных систем позволяет создавать не более 3 деревьев, у каждого из которых может быть не более 14 ветвей.
2.4. методические указания к лабораторной работе № 1
Цель работы:
– ознакомиться с теоретическими сведениями об электронных системах (ЭС) продукционного типа;
– изучить возможности создания ЭС с помощью оболочки «RuleBook»;
– приобрести практические навыки построения ЭС на основе наполнения базы знаний фактами и правилами;
– освоить принципы работы с ЭС путем решения задачи.
Порядок выполнения работы:
– ознакомиться с теоретическими сведениями об электронной системе (ЭС);
– запустить на выполнение программу RB_DEMO.EXE;
– открыть для ознакомления ЭС «PRAVILO»;
– ознакомиться с построением ЭС «PRAVILO» по приведенному в методическом пособии материалу и самой ЭС (можно изучить любую другую имеющуюся систему);
– создать собственную ЭС в соответствии с вариантом задания;
– решить конкретную задачу с помощью созданной ЭС;
– оформить отчет о работе в виде текстового документа с пояснениями и копиями окон системы.
Содержание отчета:
– номер и название лабораторной работы;
– формулировка цели работы и задания;
– копии окон созданной ЭС со списком вопросов и результатом решения задачи;
краткие пояснения и подписи к рисункам;
– выводы.
Варианты заданий:
Построить электронную систему (ЭС), позволяющую определить место работы и должности для людей, состоящих на учете биржи труда. В список вопросов включить вопросы об образовании, квалификации, стаже работы, дополнительных знаниях и навыках (владение компьютером, иностранными языками, наличие водительских прав и т.д.), психологических характеристиках, требованиях к зарплате и т.п. Результатом работы с системой должна быть информация о должности (месте работы) для данного сотрудника.
Построить ЭС, позволяющую определить причину неисправности компьютера (автомобиля, станка и т.п.). В список вопросов включить вопросы о работоспособности тех или иных частей выбранного устройства.
Построить ЭС, позволяющую провести профессиональную ориентацию (выбор места учебы). В список вопросов включить вопросы о склонностях, интересах, умениях, увлечениях, знаниях лица, проходящего профессиональную ориентацию. Результатом работы с системой должна быть информация о названии учебного заведения.
Построить ЭС, позволяющую выбрать техническое обеспечение системы обработки экономической информации на предприятии или в его подразделении. В список вопросов включить вопросы о масштабах предприятия (малое, среднее, крупное), роде его деятельности, структурном подразделении (бухгалтерия, планово-экономический отдел, канцелярия, отдел кадров и т.д.) или процессе, подлежащем автоматизации. Результатом работы с системой должна быть рекомендация по поводу использования того или иного технического обеспечения.
Построить ЭС, позволяющую выбрать программное обеспечение системы обработки экономической информации на предприятии или в его подразделении. В список вопросов включить вопросы о масштабах предприятия (малое, среднее, крупное), роде его деятельности, структурном подразделении (бухгалтерия, планово-экономический отдел, канцелярия, отдел кадров и т.д.) или процессе, подлежащем автоматизации. Результатом работы с системой должна быть рекомендация по использованию того или иного программного обеспечения.
Контрольные вопросы:
Что такое продукционная электронная система (ЭС)?
Что означают понятие «антецендента» и «консеквента»?
Какая цепочка рассуждений использована в созданной Вами ЭС: прямая или обратная?
Какова последовательность создания ЭС с помощью оболочки «RuleBook»?
В чем состоит отличие оболочки ЭС непосредственно от самой ЭС?
Для решения каких вопросов могут использоваться ЭС?