ZuboLom.ru

Алгоритм выбора инструментального средства

Среди специализированных инструментальных средств интеллектуальных систем основной удельный вес занимают экспертные системы реального времени, позволяющие динамически управлять непрерывными процессами (70% рынка). Бесспорным лидером в разработке экспертных систем реального времени является фирма Gensym с инструментальным средством G2 (дистрибьютор в России - фирма ArgusSoft), имеющая внедрения в таких компаниях как IBM, NASA, General Electric, Nissan и др. На базе G2, в свою очередь, созданы такие проблемно-ориентированные комплексы, как GDA для решения задач диагностики, ReThink для моделирования бизнес-процессов (бизнес-реинжиниринга), NeurOnline для поддержки нейронной сети, IPS для решения задач динамического планирования, FaultExpert для управления телекоммуникациями и др.

В процессе жизненного цикла разработки экспертной системы инструментальные средства могут сменять друг друга по мере расширения базы знаний. Так, на этапе проектирования прототипа требуется его быстрая разработка в ущерб производительности, в то время как на этапе разработки промышленной версии на первый план выходит обеспечение эффективности функционирования.

На выбор инструментальных средств экспертной системы, в основе которых лежит определенный метод представления знаний, основное влияние оказывает класс решаемых задач (проблемных областей) и соответственно характер полученной концептуальной модели, определяющий множество требований в части отображения объектов, действий над объектами, методов обработки неопределенностей, механизмов вывода (таблица 1).

Инструментальные средства, в свою очередь, характеризуются определенными возможностями по реализации этих требований. В таблице 2. представлено выполнение требований для наиболее популярных инструментальных средств (цифрой показывается номер места в упорядоченной последовательности).

Тогда сущность алгоритма выбора инструментальных средств сводится к наложению требований проблемной области к формализмам знаний на возможности инструментальных средств и определению наилучших по заданным ограничениям (таблица 3).

Таблица 1
Описание метода представления знаний Классы решаемых задач
Интер-
претация
Диаг-
ностика
Прогнозир-
ование
Проектир-
ование
Планир-
ование
Описание объектов:
Предикаты 4 2 4 4 4
Правила 1 1 1 3 2
Семант. сеть 2 4 3 2 3
Фреймы (Объекты) 3 3 2 1 1
Действия:
Предикаты 3 2 4 4 4
Правила 1 1 1 2 2
Сообщения 2 3 3 1 1
Процедуры 4 4 2 3 3
Неопределенность:
Неполнота 2 4 3 1 1
Нечеткость 3 2 4 3 3
Многозначность 4 3 2 2 2
Недостоверность 1 1 1 4 4
Вывод:
Прямая цепочка 1 3 1 3 1
Обратн. цепочка 3 1 6 6 6
Объект.ориент. 2 2 2 1 2
Гипотет. вывод 4 4 4 2 5
Обраб. времени 6 6 3 5 3
Доска объявлений 5 5 5 4 4

Таблица 2
Описание метода представления знаний Программные инструментальные средства
ЭКО
ArgusSoft
GURU
MDBS
Nexpert Object
Neuron Data
LEVEL-5
Level Co
ART Enterprise
Inference
G2
Gensym
Описание объектов:
Семант. сеть *
Объекты (Фреймы) * * * *
Предикаты *
Правила * * * * *
Действия:
Правила * * * * *
Сообщения * * *
Предикаты *
Процедуры * * * * *
Неопределенность:
Наслед. свойств * * * *
Коэф. уверен. * * * *
Неч. множества * * *
Усл. вероятн. *
Вывод:
Прямая цепочка * * * * *
Обратн. цепочка * * * * * *
Объект. ориент. * * * *
Гипотет. вывод * *
Обраб. времени * *
Доска объявл. *

Таблица 3
Классы решаемых задач Программные инструментальные средства
ЭКО GURU Nexpert Object LEVEL-5 ART Enterprise G2
Интерпретация 3 1 1 1 2 3
Диагностика 1 2 2 2 3 2
Прогнозирование 2 3 4 3 4 4
Проектирование - - 3 5 1 5
Планирование - - 5 4 5 1

Этап тестирования оценивает экспертную систему с позиции двух основных групп критериев: точности и полезности. Точность работы: правильность заключений, адекватность базы знаний проблемной области, соответствие методов решения проблемы экспертным. Полезность: ответы на запросы пользователя; удобство интерфейса; объяснение получаемых результатов; надежность, адаптирумость, производительность и стоимость эксплуатации.

Этап внедрения и опытной эксплуатации - это переход от тестовых примеров к решению реальных задач.