МІНІСТЕРСТВО СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА
ФГТУ ВПО "ОМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ"
Спеціальність ___080109____
Кафедра інформаційних технологій та моделювання
Контрольна робота
З ДИСЦИПЛІНИ "ІНФОРМАЦІЙНІ СИСТЕМИ В ЕКОНОМІЦІ"
Виконавець: студентка 2 курсу, групи 23а
Прискорена форма навчання
Шифр залікової книжки:
Керівник: Пецевіч Г.А. ________
ОМСЬК 2007
Дайте поняття Експертної системи. Які її основні компоненти?
ЗАВДАННЯ:
(15) "Акт прийому грубих і соковитих кормів"
Тимчасова мережа - всі комп'ютери рівноправні, кожен з них виконує як роль робочого місця користувача, так і роль сервера по забезпеченню доступу до своїх даних і ресурсів.
Такі мережі можна використовувати тільки в колективах, де немає секретів один від одного.
Однорангові мережі називають робочими групами, не більше 10 комп'ютерів. Вони відносно прості, немає необхідності в потужному центральному сервері або інших компонентах, обов'язкових для більш складних мереж.
У тимчасової мережі кожен комп'ютер функціонує і як клієнт, і як сервер, користувачі повинні мати достатній рівень знань, щоб працювати і як користувачі, і як адміністратори свого комп'ютера.
Тимчасова мережа підходить там, де:
Кількість користувачів не перевищує 10 осіб;
Користувачі розташовані компактно;
Питання захисту даних не критичні;
Не очікується розширення фірми, і, отже, мережі.
Недоліки однорангових мереж.
Користувацька ОС мало пристосована для виконання функцій сервера мережі, яку їй доводиться виконувати. Якщо на якомусь комп'ютері користувач грає в яку-небудь гру, а інші користувачі працюють з файлами на цьому ж комп'ютері, то вони будуть сильно заважати один одному. Також відсутній захист інформації, децентралізоване зберігання даних, ускладнює їх резервування, і недостатня надійність, і багато іншого.
Мережа на основі виділеного сервера.
Виділений сервер - сервер, який функціонує тільки як сервер (виключаючи функції клієнта чи робочої станції). Вони оптимізовані для швидкої обробки запитів від мережних клієнтів і для управління захистом файлів і каталогів.
Спеціалізовані сервери: файл - сервери, принт - сервери, сервери додатків, поштові та факс - сервери, комунікаційні сервери.
Переваги:
1. Поділ ресурсів.
Сервер спроектований так, щоб надавати доступ до безлічі файлів і принтерів, забезпечуючи при цьому високу продуктивність і захист. Адміністрування і управління доступом до даних здійснюється централізовано.
2. Захист.
У таких мережах проблемами безпеки може займатися один адміністратор: він формує політику безпеки і застосовує її щодо кожного користувача мережі.
3. Система резервування даних.
У разі пошкодження основної області зберігання даних інформація не буде втрачена: легко можна скористатися резервної копією.
4. Кількість користувачів
Мережі на основі сервера здатні підтримувати тисячі користувачів.
5. Апаратне забезпечення.
Комп'ютер користувача не виконує функцій сервера, вимоги до його характеристикам залежать від потреб самого користувача.
Гідності.
наявність виділеного сервера підвищує надійність системи в цілому;
збільшення продуктивності;
потужні засоби з адміністрування, управління комп'ютерної мережі;
висока ступінь захищеності в порівнянні з тимчасової мережею;
і багато інших достоїнств.
Недоліки.
обмеження на максимальну кількість користувачів;
вимоги надання окремого сервера, тобто комп'ютера, на якому працювати не можна.
"Файл-сервер" та "Клієнт-сервер".
"Файл-сервер".
Обробка запиту одного користувача:
Звернення до БД (запит);
Перекачування даних із блокуванням доступу інших користувачів;
Обробка даних на комп'ютері користувача.
Обробка запиту декількох користувачів:
Одночасний запит до тих же даних в БД;
Відповідь: "Дані заблоковані, почекайте, або відкрийте в режимі тільки для читання".
Недоліки:
Дуже велике навантаження на мережу, підвищені вимоги до пропускної здатності. На практиці це робить практично неможливою одночасну роботу великої кількості користувачів з великими обсягами даних.
Обробка даних здійснюється на комп'ютері користувачів.
Блокування даних при редагуванні одним користувачем робить неможливою роботу з цими даними інших користувачів.
Безпека.
Наприклад, користувачеві необхідно запустити на своєму комп'ютері клієнтську програму і ввести потрібні критерії відбору. Після чого комп'ютер перекачати з сервера бази даних і завантажиться в оперативну пам'ять файл, що містить всі документи даного періоду та виду. Клієнтський додаток саме проведе обробку цієї інформації і видасть відповідь. Після цього користувач вибере потрібний документ і спробує його відредагувати. Під час редагування відбувається блокування джерела даних. Це означає, що файл буде або зовсім не доступний іншим користувачам, або доступний у режимі перегляду. Тільки після повної обробки документа і виходу з режиму редагування даний файл буде розблокований.
"Клієнт-сервер".
Обробка запиту одного користувача:
Звернення до БД (SQL-запит);
Передача відповіді - результату обробки.
Обробка запиту декількох користувачів:
Одночасний SQL - запит до тих же даних в БД;
Передача відповіді - результату обробки.
При необхідності провести обробку інформації, що зберігається в БД, запущене на комп'ютері користувача клієнтське додаток, що працює з БД, формує запит на мові SQL (Structured Query Language). Сервер бази даних приймає запит і обробляє його самостійно. Ніякої масив даних по мережі не передається. Після обробки запиту на комп'ютер користувача передається тільки результат. Сам же файл, в якому зберігалися дані, залишається незаблокованим для доступу самого сервера за запитами інших користувачів.
В архітектурі "Клієнт-сервер" усуваються всі недоліки "Файл-сервер".
Масиви даних не перекачуються по мережі від сервера БД на комп'ютер користувача. Вимоги до пропускної здатності мережі знижуються. Це робить можливим одночасну роботу великої кількості користувачів з великими обсягами даних.
Обробка здійснюється на сервері БД, а не на комп'ютері користувачів.
Блокування даних одним користувачем не відбувається.
Забезпечується доступ користувача не до цілого файлу, а тільки до тих даних з нього, з якими користувач має право працювати.
Ці зміни були підготовлені всім розвитком теорії і практики штучного інтелекту (ШІ), найбільш істотним результатом, якого був перехід до так званої нової інформаційної технології і створення "експертних систем (ЕС).
Перші ЕС - медичні mycin і dendral для додатків по хімії з'явилися в середині 70-х років в рамках дослідницьких програм по штучному інтелекту. Вже перші ЕС виявилися корисними. Медична система mycin успішно вписалася в клінічну практику, допомагаючи у виборі ліків хворим з бактеріємією, менінгітом, циститом.
Ідеологію ЕС можна виразити формулою: знання + виведення = система. ЕС передбачає взаємодію блоків. Головні з них - база знань і механізм виведення.
Суть відбулися технологічних змін полягає в появі нового класу інструментальних засобів ШІ, який став основою створення кінцевих програмних продуктів на основі принципово іншої технології, з новими якісними можливостями створюваних продуктів, ці зміни істотно підвищують інтелект програм, нові засоби замінили цілу технологічний ланцюжок, у якій між кінцевим користувачем і ЕОМ знаходилося декілька посередників.
Технологія розробки програмного забезпечення:
перша - класична;
друга - з використанням оболонок експертних систем.
Ці зміни стали можливими завдяки двом основним факторам:
виділення в алгоритмі програми деякої універсальної частини (логічного висновку);
відділенню її від частини, що залежить від предметної області (бази знань);
(Підвищення рівня взаємодії користувача і комп'ютерної програми, тобто появи інтелектуального інтерфейсу в програмах ІІ).
Зміна в структурі і підвищення внаслідок цього загального інтелекту комп'ютерних програм є ключовим для визначення експертних систем, і це природно, тому що, для того щоб стало можливим підвищити інтелект програм, необхідно ускладнити їх організацію і структуру. Таким чином, можна спробувати дати визначення експертної системи.
Експертна система - це комп'ютерна програма, яка моделює міркування людини-експерта в деякій певній галузі і використовує для цього базу знань, що містить факти і правила про цю області, і деяку процедуру логічного висновку.
Для того, щоб користувач міг ефективно взаємодіяти з експертною системою, її інтерфейс повинен виконувати дві основні функції:
давати поради і пояснення користувачеві;
управляти придбанням знань.
Взаємодія експерта, користувача і структурних частин системи можна представити у вигляді такої базової структури експертної системи.
Базова структура ЕС
У експертної системи має бути два режими роботи:
режим набуття знань;
режим рішення задач.
У режимі придбання знань експерт спілкується з експертною системою за посередництва інженера знань, в режимі вирішення завдань в спілкуванні з експертною системою бере участь користувач, якого цікавить результат і спосіб його отримання. Експертна система на відміну від вирішення завдань за алгоритмом не виключає користувача з рішення, а, навпаки, зберігає за ним ініціативу. У той же час ЕС не є просто пасивним джерелом корисної інформації подібно книжковому довідником або базі даних. У потрібні моменти ЕС підказує необхідний напрям розв'язання задачі, розвиває ланцюжка умовиводів, пояснює свої дії.
Традиційно процес розпізнавання поділяється на два етапи: навчання та власне розпізнавання.
На першому етапі обробляються дані численних спостережень над окремими представниками досліджуваного класу об'єктів і на основі отриманих результатів будується деякий вирішальне правило.
Другий етап передбачає застосування описаного прищепила для розпізнавання цікавлять нас, але безпосередньо не вимірюваних властивостей інших об'єктів даного класу.
Експертні системи орієнтовані на вирішення широкого кола завдань в неформалізованих областях, рішення задачі розпізнавання образів у таких областях передбачає складання описів об'єктів і правил, що визначають по цих описів приналежність об'єктів до тих чи інших класах.
Процедури застосування таких правил до будь-яких об'єктів в експертних системах підпорядковуються різним стратегіям. Найбільш часто застосовуються стратегії прямого чи оберненого виведення. Використовуються також комбіновані стратегії, стратегії на основі так званої дошки оголошень. Прямий висновок - це висновок, що направляється цілями (правилами) до даних. Зворотний висновок - це висновок, що направляється даними до цілей.
У складних експертних системах (наприклад, розуміння мови) жоден з джерел знань системи не може гарантувати єдиності і правильності, одержуваних їм результатів, для того щоб помилка одного джерела знання не впливала фатальним чином на роботу інших, джерела знання повинні розглядатися як незалежні.
Для розробки ЕС використовуються ті ж мови і системи програмування, що і для звичайних програм, але наявність таких специфічних для ШІ структурних частин, як логічний висновок, природно-мовний інтерфейс, робить кращим використання для розробки ЕС таких мов ШІ, як ЛІПС, Пролог і спеціальних засобів підтримки розробки.
Етапи розвитку засобів розробки ЕС.
Існують різні засоби підтримки розробки програм. Перекладачі мов програмування і відладчики для контролю за станом програм під час виконання були в числі перших таких коштів. Відладчики поряд з екранними редакторами і в даний час залишаються найбільш часто використовуваними засобами. До іншим популярним засобів відносяться програми "красивого" печатки, підтримка управління конфігурацією, програма перехресних програмних посилань і трассировщик виконання.
Наступним кроком у розвитку засобів розробки був інтегрований набір засобів, названий "інструментальним ящиком", кожен засіб проектувалося з урахуванням інших, тому система забезпечувала можливість звернення до інших засобів.
Відзначимо деякі особливості етапів життєвого циклу експертних систем. Тестування експертних систем відрізняється від тестування звичайних систем.
По-перше, експертні системи часто мають недетермінованим поведінкою, тому що стратегія вирішення конфліктів може залежати від параметрів часу виконання. Це робить поведінку невідтворюваних, і, отже, більш важким для налагодження.
По-друге, для правил на відміну від процедур в традиційному програмному забезпеченні немає ніяких точних відносин введення-виведення. Це ускладнює застосування для тестування аналізу введення-виведення.
По-третє, кількість способів, якими можуть бути активізовані правила, дуже велика, щоб користуватися засобами покриття гілок та шляхів.
Макетування є єдиним ефективним способом тестування експертної системи.
Супровід і модифікація - важлива частина розробки експертних систем.
З розробкою та використанням експертних систем тісно пов'язані такі поняття, як знання і бази знань. Особлива роль знань в експертних системах обумовлений, перш за все, областю їх застосування, експертні системи призначені для вирішення важкоформалізованих завдань. Експертні системи дозволяють акумулювати, відтворювати і застосовувати знання, які самі по собі володіють величезною цінністю.
Джерелами знань для конкретної ЕС можуть бути підручники, довідники, матеріали конкретних досліджень в проблемній області тощо Але класичним джерелом знань є експерт - професіонал в даній предметній області.
При розробці ЕС необхідно починати роботу з створення "паперової" її моделі. Ця модель формується в процесі спілкування з експертом. При цьому виділяються основні поняття, якими оперує експерт, формується тезаурус системи. Після цього на кількох нескладних прикладах детально аналізується метод, яким експерт вирішує такого роду завдання.
У базі знань у деякому закодованому виді зберігаються формалізовані знання експерта. На сучасному етапі розвитку ЕС використовується кілька форм представлення знань.
Виділимо з них чотири основні:
1. "Трійка" об'єкт - атрибут - значення, наприклад: будинок - колір - зелений; пацієнт - температура - висока. Ця форма представлення знань визначає "об'єкт", що володіє деякими атрибутами (властивостями), які можуть приймати значення з відомого набору.
2. Правила продукцій у вигляді: Якщо пацієнт хворий грипом І стадія захворювання початкова, ТО температура висока з імовірністю = 0.95 І головний біль є з імовірністю = 0.8.
Правило продукції складається з двох частин: посилки (ЯКЩО) і висновку (ТЕ), кожна з яких складається з кон'юнкції тверджень більш низького рівня деталізації.
3. Фрейм. Являє собою іменовану таблицю з деякою кількістю слотів - осередків, що мали свої імена й одержують у процесі роботи машини висновку деякі значення. Як значення можуть бути присутнім константи, посилання на фрейми більш високого чи більш низького рівня, а також деякі обчислювальні процедури.
4. Семантична мережа. Це орієнтований граф, вершини якого відповідають об'єктам (подіям), а дуги описують відносини між вершинами.
ЗАВДАННЯ:
"Акт прийому грубих і соковитих кормів"
(Форма № СП-17)
Застосовується для оформлення прийняття, передачі на відповідальне зберігання та обліку заготовлених грубих і соковитих кормів.
Акт складається спеціальною комісією у двох примірниках на кожний вид заготовлених грубих і соковитих кормів. До акта додаються схеми ділянок із зазначенням розташування і номера стогів, скирт, траншей, буртів овочесховищ. Прийняті комісією стоги, скирти, траншеї ит.п. закріплюють за фермами і передають під відповідальність завідуючим фермами, керуючим відділеннями або іншим матеріально відповідальним працівникам.
Перший примірник акта передається в бухгалтерію організації, де він служить підставою для оприбуткування прибраних, засілосованних або застогованних кормів.
Другий примірник акта зі схемою розташування стогів, скирт та ін передається фуражирові або іншому працівнику, який прийняв корму на відповідальне зберігання.
Заскірдованная солома і полова приймається комісією і оформляється актом згідно з встановленим порядком з прийому грубих і соковитих кормів. (Додаток А)
2. Експертні системи для персональних комп'ютерів: методи, засоби, реалізації: Довідковий посібник / В.С. Крісевіч, Л.А. Кузьмич і ін - Мн. Обчислюємо. шк., 2002р.
3. Експертні системи. Принципи роботи та приклади / Під ред.Р. Форсайта. - М.: Радіо і зв'язок, 2000р.
ФГТУ ВПО "ОМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ АГРАРНИЙ УНІВЕРСИТЕТ"
Спеціальність ___080109____
Кафедра інформаційних технологій та моделювання
Контрольна робота
З ДИСЦИПЛІНИ "ІНФОРМАЦІЙНІ СИСТЕМИ В ЕКОНОМІЦІ"
Виконавець: студентка 2 курсу, групи 23а
Прискорена форма навчання
Шифр залікової книжки:
Керівник: Пецевіч Г.А. ________
ОМСЬК 2007
Питання
Дайте поняття однорангової локальної мережі та мережі з виділеним сервером. У чому сутність технологій обробки інформації "файл-сервер" і "клієнт-сервер".Дайте поняття Експертної системи. Які її основні компоненти?
ЗАВДАННЯ:
(15) "Акт прийому грубих і соковитих кормів"
Питання № 1. Поняття однорангової локальної мережі та мережі з виділеним сервером. Обробка інформації "файл-сервер" і "клієнт-сервер"
Однорангова локальна мережа.Тимчасова мережа - всі комп'ютери рівноправні, кожен з них виконує як роль робочого місця користувача, так і роль сервера по забезпеченню доступу до своїх даних і ресурсів.
Такі мережі можна використовувати тільки в колективах, де немає секретів один від одного.
Однорангові мережі називають робочими групами, не більше 10 комп'ютерів. Вони відносно прості, немає необхідності в потужному центральному сервері або інших компонентах, обов'язкових для більш складних мереж.
У тимчасової мережі кожен комп'ютер функціонує і як клієнт, і як сервер, користувачі повинні мати достатній рівень знань, щоб працювати і як користувачі, і як адміністратори свого комп'ютера.
Тимчасова мережа підходить там, де:
Кількість користувачів не перевищує 10 осіб;
Користувачі розташовані компактно;
Питання захисту даних не критичні;
Не очікується розширення фірми, і, отже, мережі.
Недоліки однорангових мереж.
Користувацька ОС мало пристосована для виконання функцій сервера мережі, яку їй доводиться виконувати. Якщо на якомусь комп'ютері користувач грає в яку-небудь гру, а інші користувачі працюють з файлами на цьому ж комп'ютері, то вони будуть сильно заважати один одному. Також відсутній захист інформації, децентралізоване зберігання даних, ускладнює їх резервування, і недостатня надійність, і багато іншого.
Мережа на основі виділеного сервера.
Виділений сервер - сервер, який функціонує тільки як сервер (виключаючи функції клієнта чи робочої станції). Вони оптимізовані для швидкої обробки запитів від мережних клієнтів і для управління захистом файлів і каталогів.
Спеціалізовані сервери: файл - сервери, принт - сервери, сервери додатків, поштові та факс - сервери, комунікаційні сервери.
Переваги:
1. Поділ ресурсів.
Сервер спроектований так, щоб надавати доступ до безлічі файлів і принтерів, забезпечуючи при цьому високу продуктивність і захист. Адміністрування і управління доступом до даних здійснюється централізовано.
2. Захист.
У таких мережах проблемами безпеки може займатися один адміністратор: він формує політику безпеки і застосовує її щодо кожного користувача мережі.
3. Система резервування даних.
У разі пошкодження основної області зберігання даних інформація не буде втрачена: легко можна скористатися резервної копією.
4. Кількість користувачів
Мережі на основі сервера здатні підтримувати тисячі користувачів.
5. Апаратне забезпечення.
Комп'ютер користувача не виконує функцій сервера, вимоги до його характеристикам залежать від потреб самого користувача.
Гідності.
наявність виділеного сервера підвищує надійність системи в цілому;
збільшення продуктивності;
потужні засоби з адміністрування, управління комп'ютерної мережі;
висока ступінь захищеності в порівнянні з тимчасової мережею;
і багато інших достоїнств.
Недоліки.
обмеження на максимальну кількість користувачів;
вимоги надання окремого сервера, тобто комп'ютера, на якому працювати не можна.
"Файл-сервер" та "Клієнт-сервер".
"Файл-сервер".
Обробка запиту одного користувача:
Звернення до БД (запит);
Перекачування даних із блокуванням доступу інших користувачів;
Обробка даних на комп'ютері користувача.
Обробка запиту декількох користувачів:
Одночасний запит до тих же даних в БД;
Відповідь: "Дані заблоковані, почекайте, або відкрийте в режимі тільки для читання".
Недоліки:
Дуже велике навантаження на мережу, підвищені вимоги до пропускної здатності. На практиці це робить практично неможливою одночасну роботу великої кількості користувачів з великими обсягами даних.
Обробка даних здійснюється на комп'ютері користувачів.
Блокування даних при редагуванні одним користувачем робить неможливою роботу з цими даними інших користувачів.
Безпека.
Наприклад, користувачеві необхідно запустити на своєму комп'ютері клієнтську програму і ввести потрібні критерії відбору. Після чого комп'ютер перекачати з сервера бази даних і завантажиться в оперативну пам'ять файл, що містить всі документи даного періоду та виду. Клієнтський додаток саме проведе обробку цієї інформації і видасть відповідь. Після цього користувач вибере потрібний документ і спробує його відредагувати. Під час редагування відбувається блокування джерела даних. Це означає, що файл буде або зовсім не доступний іншим користувачам, або доступний у режимі перегляду. Тільки після повної обробки документа і виходу з режиму редагування даний файл буде розблокований.
"Клієнт-сервер".
Обробка запиту одного користувача:
Звернення до БД (SQL-запит);
Передача відповіді - результату обробки.
Обробка запиту декількох користувачів:
Одночасний SQL - запит до тих же даних в БД;
Передача відповіді - результату обробки.
При необхідності провести обробку інформації, що зберігається в БД, запущене на комп'ютері користувача клієнтське додаток, що працює з БД, формує запит на мові SQL (Structured Query Language). Сервер бази даних приймає запит і обробляє його самостійно. Ніякої масив даних по мережі не передається. Після обробки запиту на комп'ютер користувача передається тільки результат. Сам же файл, в якому зберігалися дані, залишається незаблокованим для доступу самого сервера за запитами інших користувачів.
В архітектурі "Клієнт-сервер" усуваються всі недоліки "Файл-сервер".
Масиви даних не перекачуються по мережі від сервера БД на комп'ютер користувача. Вимоги до пропускної здатності мережі знижуються. Це робить можливим одночасну роботу великої кількості користувачів з великими обсягами даних.
Обробка здійснюється на сервері БД, а не на комп'ютері користувачів.
Блокування даних одним користувачем не відбувається.
Забезпечується доступ користувача не до цілого файлу, а тільки до тих даних з нього, з якими користувач має право працювати.
Питання № 2. "Експертна система"
Комп'ютеризація суспільства - один з основних напрямів науково-технічного прогресу - викликала істотні зміни в технології розробки та використання програмних засобів.Ці зміни були підготовлені всім розвитком теорії і практики штучного інтелекту (ШІ), найбільш істотним результатом, якого був перехід до так званої нової інформаційної технології і створення "експертних систем (ЕС).
Перші ЕС - медичні mycin і dendral для додатків по хімії з'явилися в середині 70-х років в рамках дослідницьких програм по штучному інтелекту. Вже перші ЕС виявилися корисними. Медична система mycin успішно вписалася в клінічну практику, допомагаючи у виборі ліків хворим з бактеріємією, менінгітом, циститом.
Ідеологію ЕС можна виразити формулою: знання + виведення = система. ЕС передбачає взаємодію блоків. Головні з них - база знань і механізм виведення.
Суть відбулися технологічних змін полягає в появі нового класу інструментальних засобів ШІ, який став основою створення кінцевих програмних продуктів на основі принципово іншої технології, з новими якісними можливостями створюваних продуктів, ці зміни істотно підвищують інтелект програм, нові засоби замінили цілу технологічний ланцюжок, у якій між кінцевим користувачем і ЕОМ знаходилося декілька посередників.
Технологія розробки програмного забезпечення:
перша - класична;
друга - з використанням оболонок експертних систем.
Ці зміни стали можливими завдяки двом основним факторам:
виділення в алгоритмі програми деякої універсальної частини (логічного висновку);
відділенню її від частини, що залежить від предметної області (бази знань);
(Підвищення рівня взаємодії користувача і комп'ютерної програми, тобто появи інтелектуального інтерфейсу в програмах ІІ).
Зміна в структурі і підвищення внаслідок цього загального інтелекту комп'ютерних програм є ключовим для визначення експертних систем, і це природно, тому що, для того щоб стало можливим підвищити інтелект програм, необхідно ускладнити їх організацію і структуру. Таким чином, можна спробувати дати визначення експертної системи.
Експертна система - це комп'ютерна програма, яка моделює міркування людини-експерта в деякій певній галузі і використовує для цього базу знань, що містить факти і правила про цю області, і деяку процедуру логічного висновку.
Для того, щоб користувач міг ефективно взаємодіяти з експертною системою, її інтерфейс повинен виконувати дві основні функції:
давати поради і пояснення користувачеві;
управляти придбанням знань.
Взаємодія експерта, користувача і структурних частин системи можна представити у вигляді такої базової структури експертної системи.
Базова структура ЕС
У експертної системи має бути два режими роботи:
режим набуття знань;
режим рішення задач.
У режимі придбання знань експерт спілкується з експертною системою за посередництва інженера знань, в режимі вирішення завдань в спілкуванні з експертною системою бере участь користувач, якого цікавить результат і спосіб його отримання. Експертна система на відміну від вирішення завдань за алгоритмом не виключає користувача з рішення, а, навпаки, зберігає за ним ініціативу. У той же час ЕС не є просто пасивним джерелом корисної інформації подібно книжковому довідником або базі даних. У потрібні моменти ЕС підказує необхідний напрям розв'язання задачі, розвиває ланцюжка умовиводів, пояснює свої дії.
Традиційно процес розпізнавання поділяється на два етапи: навчання та власне розпізнавання.
На першому етапі обробляються дані численних спостережень над окремими представниками досліджуваного класу об'єктів і на основі отриманих результатів будується деякий вирішальне правило.
Другий етап передбачає застосування описаного прищепила для розпізнавання цікавлять нас, але безпосередньо не вимірюваних властивостей інших об'єктів даного класу.
Експертні системи орієнтовані на вирішення широкого кола завдань в неформалізованих областях, рішення задачі розпізнавання образів у таких областях передбачає складання описів об'єктів і правил, що визначають по цих описів приналежність об'єктів до тих чи інших класах.
Процедури застосування таких правил до будь-яких об'єктів в експертних системах підпорядковуються різним стратегіям. Найбільш часто застосовуються стратегії прямого чи оберненого виведення. Використовуються також комбіновані стратегії, стратегії на основі так званої дошки оголошень. Прямий висновок - це висновок, що направляється цілями (правилами) до даних. Зворотний висновок - це висновок, що направляється даними до цілей.
У складних експертних системах (наприклад, розуміння мови) жоден з джерел знань системи не може гарантувати єдиності і правильності, одержуваних їм результатів, для того щоб помилка одного джерела знання не впливала фатальним чином на роботу інших, джерела знання повинні розглядатися як незалежні.
Для розробки ЕС використовуються ті ж мови і системи програмування, що і для звичайних програм, але наявність таких специфічних для ШІ структурних частин, як логічний висновок, природно-мовний інтерфейс, робить кращим використання для розробки ЕС таких мов ШІ, як ЛІПС, Пролог і спеціальних засобів підтримки розробки.
Етапи розвитку засобів розробки ЕС.
Існують різні засоби підтримки розробки програм. Перекладачі мов програмування і відладчики для контролю за станом програм під час виконання були в числі перших таких коштів. Відладчики поряд з екранними редакторами і в даний час залишаються найбільш часто використовуваними засобами. До іншим популярним засобів відносяться програми "красивого" печатки, підтримка управління конфігурацією, програма перехресних програмних посилань і трассировщик виконання.
Наступним кроком у розвитку засобів розробки був інтегрований набір засобів, названий "інструментальним ящиком", кожен засіб проектувалося з урахуванням інших, тому система забезпечувала можливість звернення до інших засобів.
Відзначимо деякі особливості етапів життєвого циклу експертних систем. Тестування експертних систем відрізняється від тестування звичайних систем.
По-перше, експертні системи часто мають недетермінованим поведінкою, тому що стратегія вирішення конфліктів може залежати від параметрів часу виконання. Це робить поведінку невідтворюваних, і, отже, більш важким для налагодження.
По-друге, для правил на відміну від процедур в традиційному програмному забезпеченні немає ніяких точних відносин введення-виведення. Це ускладнює застосування для тестування аналізу введення-виведення.
По-третє, кількість способів, якими можуть бути активізовані правила, дуже велика, щоб користуватися засобами покриття гілок та шляхів.
Макетування є єдиним ефективним способом тестування експертної системи.
Супровід і модифікація - важлива частина розробки експертних систем.
З розробкою та використанням експертних систем тісно пов'язані такі поняття, як знання і бази знань. Особлива роль знань в експертних системах обумовлений, перш за все, областю їх застосування, експертні системи призначені для вирішення важкоформалізованих завдань. Експертні системи дозволяють акумулювати, відтворювати і застосовувати знання, які самі по собі володіють величезною цінністю.
Джерелами знань для конкретної ЕС можуть бути підручники, довідники, матеріали конкретних досліджень в проблемній області тощо Але класичним джерелом знань є експерт - професіонал в даній предметній області.
При розробці ЕС необхідно починати роботу з створення "паперової" її моделі. Ця модель формується в процесі спілкування з експертом. При цьому виділяються основні поняття, якими оперує експерт, формується тезаурус системи. Після цього на кількох нескладних прикладах детально аналізується метод, яким експерт вирішує такого роду завдання.
У базі знань у деякому закодованому виді зберігаються формалізовані знання експерта. На сучасному етапі розвитку ЕС використовується кілька форм представлення знань.
Виділимо з них чотири основні:
1. "Трійка" об'єкт - атрибут - значення, наприклад: будинок - колір - зелений; пацієнт - температура - висока. Ця форма представлення знань визначає "об'єкт", що володіє деякими атрибутами (властивостями), які можуть приймати значення з відомого набору.
2. Правила продукцій у вигляді: Якщо пацієнт хворий грипом І стадія захворювання початкова, ТО температура висока з імовірністю = 0.95 І головний біль є з імовірністю = 0.8.
Правило продукції складається з двох частин: посилки (ЯКЩО) і висновку (ТЕ), кожна з яких складається з кон'юнкції тверджень більш низького рівня деталізації.
3. Фрейм. Являє собою іменовану таблицю з деякою кількістю слотів - осередків, що мали свої імена й одержують у процесі роботи машини висновку деякі значення. Як значення можуть бути присутнім константи, посилання на фрейми більш високого чи більш низького рівня, а також деякі обчислювальні процедури.
4. Семантична мережа. Це орієнтований граф, вершини якого відповідають об'єктам (подіям), а дуги описують відносини між вершинами.
ЗАВДАННЯ:
"Акт прийому грубих і соковитих кормів"
(Форма № СП-17)
Застосовується для оформлення прийняття, передачі на відповідальне зберігання та обліку заготовлених грубих і соковитих кормів.
Акт складається спеціальною комісією у двох примірниках на кожний вид заготовлених грубих і соковитих кормів. До акта додаються схеми ділянок із зазначенням розташування і номера стогів, скирт, траншей, буртів овочесховищ. Прийняті комісією стоги, скирти, траншеї ит.п. закріплюють за фермами і передають під відповідальність завідуючим фермами, керуючим відділеннями або іншим матеріально відповідальним працівникам.
Перший примірник акта передається в бухгалтерію організації, де він служить підставою для оприбуткування прибраних, засілосованних або застогованних кормів.
Другий примірник акта зі схемою розташування стогів, скирт та ін передається фуражирові або іншому працівнику, який прийняв корму на відповідальне зберігання.
Заскірдованная солома і полова приймається комісією і оформляється актом згідно з встановленим порядком з прийому грубих і соковитих кормів. (Додаток А)
Література
1. Експертні системи. "Обчислювальна техніка і її застосування". - 2003р, № 10.2. Експертні системи для персональних комп'ютерів: методи, засоби, реалізації: Довідковий посібник / В.С. Крісевіч, Л.А. Кузьмич і ін - Мн. Обчислюємо. шк., 2002р.
3. Експертні системи. Принципи роботи та приклади / Під ред.Р. Форсайта. - М.: Радіо і зв'язок, 2000р.