Описание предметной области.

Разработка базы фактов и правил интеллектуальной системы

Цель работы: Научиться строить модель предметной области, описывать решаемую задачу правилами продукционной системы и формализовать используемые знания.

 

Теоретическая часть

В данной работе мы рассмотрим построение базы знаний на основе сведений, полученных от эксперта. Процесс ее построение состоит из двух этапов:

· описание предметной области;

· выбор метода и модели представления знаний;

Инженер знаний должен корректно сформулировать задачу. В то же время он должен уметь распознать, что задача не структури­рована, и в этом случае воздержаться от попыток ее формализо­вать или применить систематические методы решения. Главная цель начального этапа построения базы знаний - определить, как будет выглядеть описание предметной области на различных уров­нях абстракции. Экспертная система включает базу знаний, которая создается путем формализации некоторой предметной области, а та в свою очередь является результатом абстрагирования определенных сущностей реального мира.

После того как предметная область выделена, инженер знаний должен ее формально описать. Для этого ему необходимо выбрать какой-либо способ представления знаний о ней (модель представления знаний). В. настоящее время отсутствует общий способ представления знаний, который бы годился для формализации предметных областей любой природы. Инженер знаний должен воспользоваться той моделью, с помощью которой можно лучше всего отобразить специфику предметной области. Когда будет создана общая теория представления знаний (если это вообще когда-нибудь произойдет), ее можно будет применять для формализации новых предметных областей без учета их особенностей.

Определение характера решаемых задач

Обратимся к примеру из медицинской практики. Предположим, что мы хотим построить экспертную систему, предназначенную для обработки результатов химического анализа крови, выполненного в лаборатории. Инженер знаний прежде всего обязан провести опрос эксперта и только потом приступать к построению системы. Эксперт, безусловно, должен быть специалистом в той области, в которой будет работать система. Первым делом необхо­димо определить целевое назначение системы. Какие, собственно 'задачи предстоит решать системе, основанной на знаниях? Цели разработки системы следует сформулировать точно, полно и непротиворечиво. Например, для диагностической системы это может быть получение ответов на такие вопросы:

1. Здоров ли пациент (исправна ли система)? Если нет, то какое именно у него заболевание? Если имеете» несколько заболеваний, то какое из них наиболее опасно?

2. Какие изменения в диете и рационе питания следует рекомендовать и, какие из них считаются особенно важными?

3. Какие лабораторные исследования необходимо провести дополнительно и, какие из них являются первоочередными?

4. Как нужно изменить образ жизни пациента или климатиче­ские условия, в которых он находится?

5. Нужно ли направить пациента для обследования к врачам-специалистам и если да, ток каким именно? Подумайте, на какие еще вопросы должна уметь отвечать наша диагностическая система?

После того как цель разработки системы определена, инженер знаний приступает к формулированию подцелей. Это поможет ему установить иерархическую структуру системы и разбить ее на мо­дули. Введение тех илииных подцелей обусловливается наличием связей между отдельными фрагментами знаний. Проблема сводится к разбиению задачи на две или несколько подзадач меньшей сложности и последующему поиску их решений. При необходимости, полученные в результате разбиения подзадачи могут дробиться и дальше.