6. Методы вывода

Метод вывода - это систематический способ для доказательства того, что из множества предположений следует некоторое заключение. Этот системати­ческий метод закодирован в правилах вывода, которые специфицируют при­нятую логику получения заключения. Вывод осуществляется посредством по­иска и сопоставления по образцу. Традиционные языки (Паскаль, Си и т.п.) требуют написания собст­венных правил поиска и сопоставления по образцу. В Турбо-Прологе эти за­дачи выполняются с помощью внутренних программ унификации, поэтому в данном случае требуется только написать необходимые спецификации. Как в системах, базирующихся на правилах, так и в системах, базирующихся на логике, пользователь получает ответы на свои запросы в соответствии с ло­гикой, заложенной в системе. В первом случае запросы пользователя транс­формируются в форму, сопоставимую с формой правил базы знаний. Меха­низм вывода инициализирует процесс сопоставления, начиная с "верхнего" правила. Обращение к правилу называется "вызовом". Вызов соответствующих правил в процессе сопоставления продолжается до тех пор, пока не произошло сопоставление или не исчерпана вся база знаний, а сопоставление не найдено. Во втором случае трансформированные запросы являются значе­ниями, которые сопоставляются со значениями, находящимися в базе знаний.

Если механизм вывода обнаруживает, что можно вызвать более одного правила, то необходимо осуществить определенный выбор. При этом приори­тет отдается обычно либо правилам, которые более конкретны, либо прави­лам, которые учитывают больше текущих данных. Этот процесс называется разрешением конфликта.

Чтобы продемонстрировать процесс вывода, предположим, что нужно вы­яснить, является ли Мадрид столицей Испании. Для вопроса (В): "Мадрид -столица Испании?" механизм вывода в системе, базирующейся на логике, образует цель:

capita1("Madrid","Spain").

Если сопоставимый факт найден в системе, то она выдает ответ (О), т. е. "верно".

Система, основанная на правилах, ище ответ (О) на вопрос (В), используя правило: "Если в базе знаний есть правило вида "Если <условие> тогда В ", то ищи <условие>, чтобы получить ответ О". Вопрос представ­ляется в виде

capital_is("Madrid"):-

country(is,"Spain"), !.

Это пример обратного вывода. Заключение из правила задано, и механизм вывода ищет в базе знаний все условия, которые приводят к этому заключе­нию.

7. Система пользовательского интерфейса

Система пользовательского интерфейса обеспечивает взаимодействие меж­ду экспертной системой и пользователем. Это взаимодействие обычно вклю­чает несколько функций:

1. Обработка данных, полученных с клавиатуры, и высвечивание вводимых и выводимых данных на экране.

1. Поддержка диалога между пользователем и системой.

2. Распознавание ситуации непонимания между пользователем и системой.

3. Обеспечение "дружественности" по отношению к пользователю.

Система интерфейса с пользователем должна эффективно обрабатывать ввод и вывод. Для этого необходимо обрабатывать вводимые и выводимые данные быстро, в ясной и выразительной форме. Необходимо также вклю­чить возможность работы с такими дополнительными средствами, как печата­ющие устройства, магнитные диски и дополнительные файлы данных.

Кроме того, система интерфейса должна поддерживать соответствующий диалог между пользователем и системой. Диалог - это общая форма консуль­тации с экспертной системой. Консультация должна завершаться ясным ут­верждением, выдаваемым системой, и объяснением последовательности выво­да, приведшей к этому утверждению.

Система пользовательского интерфейса должна также распознавать непо­нимание между пользователем и системой, возникшее либо из-за ошибки, либо на принципиальной основе. Система должна реагировать соответствую­щим образом на эту ситуацию. Например, не должно произойти сбоя систе­мы, если пользователь вводит 1, когда ожидается "да" или "нет", или когда пользователь задает бессмысленный вопрос.

Способность экспертной системы моделировать человека-эксперта может меняться от простых познавательных процессов до включения новых знаний или новых способов решения задачи. Система интерфейса должна информи­ровать пользователя о методике работы системы и ее развитии, если такое развитие предусмотрено в системе.

Наконец, система пользовательского интерфейса должна быть "друже­любной" к пользователю. Например, последовательность меню, показывающая задачи, которые пользователь может выбрать, является необходимой чертой экспертной системы. Пользователь также должен иметь возможность взаимо­действовать с экспертной системой естественным образом. В идеале пользова­тель должен иметь возможность использовать естественный язык, так как сформулировать свой запрос в виде "Что рекомендуется при аллергической головной боли?" ему куда проще, чем сделать это следующим образом:

medication(Prescription,"a1lergy headache").

Однако несмотря на то, что обработка естественного языка в эксперт­ных системах очень нужна, такую возможность трудно спроектировать и реа­лизовать. Экспертные системы на Турбо-Прологе, представленные здесь, будут использовать меню.