Работа № 4. Использование правил продукции для представления знаний. прямая цепочка рассуждений. Теоретическая часть

Работа № 4

Использование правил продукции для представления знаний. прямая цепочка рассуждений

Цель работы: Научиться использовать метод правил продукции для представления знаний на основе прямой цепочки рассуждений.

1. Теоретическая часть

Представление знаний с помощью правил продукции – самая распространенная форма реализации БЗ. С помощью продукции можно описать практически любую систему знаний.

Правила продукций представлены в виде импликации:

p_i : s_i ® d_i ,

где p_i - правило продукции,

s_i - условие применения правила,

d_i - результат применения правила.

Рис.5. Пример использования правил продукции:

1. Если есть цены на выпускаемые изделия (A) - завод отпускает продукцию (D).

2. Если завод выпускает продукцию и выполняет план по ее реализации (C) - рабочие получают премию (F).

3. Если рабочие получают премию и растет производительность производства (B)- завод производит продукцию сверх плана (Z).

Рассмотрим цепочки выводов.

Прямой способ рассуждения.

По известным фактам отыскивается заключение, которое следует из этих фактов и накапливается рабочая память.

Это приводит к выполнению 2 правила.

C & D® F, и факт «F» помещается в рабочую память. Тогда опять проверяются правила из базы. Первое правило выполняется F & B ® Z , вследствие этого Z заносится в рабочую память. А так как Z является целью, то поиск заканчивается. Этот метод называется прямой цепочкой рассуждений, поскольку поиск новой информации происходит в направлении стрелок, разделяющих левые и правые части правил.

Рис.6. Пример реализации прямой цепочки рассуждений

Обобщённый алгоритм работы системы, реализующий прямую цепочку рассуждений, можно свести к следующему :

1. Определить исходное состояние.

2. Занести переменную условия в очередь переменных логического вывода, а её значение - в список переменных.

3. Просмотреть список переменных и найти ту переменную, имя которой стоит в начале очереди переменных логического вывода. Если переменная найдена, записать в указатель переменных условия номер правила и число 1. Если переменная не найдена, перейти к шагу 6.

4. Присвоить значения не проинициализированным переменным условной части найденного правила (если такие есть). Имена переменных содержатся в списке переменных условия. Проверить все условия правила и в случае их истинности обратиться к части ТО правила.

5. Присвоить значение переменной, входящей в часть ТО правила, и поместить её в конец очереди переменных логического вывода.

6. Удалить переменную, стоящую в начале очереди переменных логического вывода, если она больше не встречается в условной части какого-либо правила.

Закончить процесс рассуждений, как только опустеет очередь переменных логического вывода. Если же в очереди ещё есть переменные, вернуться к шагу 3.

2. Порядок выполнения работы:

1. Изучить теоретическую часть по приведенным выше данным и дополнительной литературе.

2. Просмотреть демонстрационный пример.

3. Получить у преподавателя вариант задания для выполнения.

4. Построить прямую цепочку рассуждений

3. Варианты заданий

Реализовать прямую цепочку рассуждений для следующих задач:

1. прогнозирование неисправностей электронной аппаратуры

2. прогнозирование неисправностей автомобиля

3. прогнозирование заболеваний (по выбору)

4. прогнозирование (по выбору)

a. спортивных мероприятий

b. телепередач

c. природных катаклизмов

и т.п.

5. классификация объектов (по выбору)

6. задачи информационно-советующего характера (по выбору)

a. помощник заведующего склада

b. помощник аптекаря

c. помощник оператора справочной службы

d. выбор должности

e. проведение отпуска

и т.п.