Разработка систем принятия решений

Краткие сведения о системах принятия решения (экспертных системах)

 

В настоящее время широкое распространение получили системы искусственного интеллекта, имитирующие на компьютере мышление человека при решении различных задач. Чтобы воспроизвести на компьютере процесс принятия решения человеком, нужно предварительно отобрать все факты, характеризующие исследуемую человеком область, и сформулировать правила решения в зависимости от совокупности фактов в момент принятия решения. Система искусственного интеллекта, созданная для решения задачи в конкретной области, называется экспертной системой, или системой принятия решения.

Существуют системы принятия решения в таких предметных областях, как медицина (для диагностики заболеваний), бизнес (для оценки целесообразности строительства предприятий, приобретения товаров и т.д.), обучение (для проверки знаний обучаемых) и многих других.

Факты и правила для системы принятия решения должны быть разработаны экспертом соответствующей предметной области (отсюда название – экспертные системы). Они хранятся в компьютере в специально организованной области памяти, называемой базой знаний (БЗ). Информация, которая предъявляется системе для анализа сочетания фактов в данный момент, хранится в компьютере в специально организованной области памяти, называемой базой данных (БД).

 

Разработка системы принятия решения об аттестации знаний абитуриента

 

Необходимо разработать систему принятия решения для аттестации знаний абитуриента на основе результатов тестирования. База знаний приведена в табл. 14.

Таблица 14

№ пп	Атрибут	Весовой фактор атрибута
	Умеет решать
	Квадратные уравнения
	Квадратные неравенства
	Уравнения с модулями
	Показательные уравнения
	Показательные неравенства
	Логарифмические уравнения
	Логарифмические неравенства
	Тригонометрические тождества
	Тригонометрические уравнения
	Геометрические задачи

Правила вывода:

Если набранная сумма баллов меньше 280 – оценка "Неудовлетворительно".

Если сумма баллов находится в пределах 280-340 – оценка "Удовлетворительно".

При сумме баллов 341 – 400 оценка "Хорошо".

Если сумма баллов больше 400 – "Отлично".

Общая схема решения

Приведенная в табл. 14 база знаний, разумеется, является лишь фрагментом базы знаний реальной системы аттестации абитуриента. Для получения корректной оценки знаний абитуриента следует провести опрос по всем основным разделам школьной математики. Поэтому количество оцениваемых атрибутов реальной системы составляет несколько десятков. Однако для получения представления о функционировании реальной системы принятия решения вполне достаточно учитывать лишь часть атрибутов. Функционирование такой системы абсолютно аналогично работе реальной контролирующей системы.

Разработка системы принятия решений включает три основных этапа:

1. Создание базы данных для тестовой проверки разработанной системы принятия решения.

2. Формализация правил принятия решений на основе имеющихся правил вывода. Обычно схему решения записывают в виде специального графа – дерева решений.

3. Компьютерная реализация системы. Система принятия решения может быть реализована с использованием языка программирования высокого уровня или в табличном процессоре.

В рамках курса «Информатика» студент должен научиться эффективно использовать пакет программ Microsoft Оffice или OpenOffice.org, поэтому будем рассматривать реализацию системы принятия решения в табличном процессоре Excel или Calc.