Эксперттік жүйелердің даму мұрағаты мен технологиясы

Зияткерлік жүйені құрушы құрылыс құралдарының архитектурасы мыналарды қамтиды:

- білім базасын қолдаудың интеллектуалды құралдары

- пікірталас механизмін синтездеу құралы (шешім механизмі

тапсырмалар)

- оқу құралдары

- білім алу тәсілі

Оның жалпы формасында, құрал-жабдықтың архитектурасы интеллектуалды жүйелерді құру келесі түрде болуы керек:

Мәтін

Мәтінді талдау бағдарламасы

Мысалдар ойынша оқыту бағдарламасы

Мәліметтер базасы

Сарапшы

Сарапшыдан білім алу бағдарламасы

Білім базаларын қолдауға арналған бағдарлама ортасы

Сурет. 1. Құрылыс құралдарының архитектурасы интеллектуалдық жүйе

Белгілі бір жүйеде интеллектуалды жүйе жазылуы мүмкін бағдарламалау тілі: әмбебап программалау тілінде, арнайы тілде, неғұрлым жоғары деңгейдегі тілде. Интерактивтің алғашқы деңгейі -бағдарламалау тілдері.

Тілдердің жіктелуі:

1. Бағдарламалау тілдері (LISP, Prolog, FRL, KRL, OPSS) . Бұл

филиал тиімділікке байланысты бұғатталған. Ең тиімді құралдар - барынша төмен әмбебап тілдерде жазылғандар. Бұл тұрғыдан Cи тиімдірек.

2. ToolKits - жүйені құруға арналған модульдердің жиынтығы. Бұл

нашар интеграцияланған модульдер жиынтығы. Яғни, «құралдары бар қорап».

3. Инструменттің барынша жоғары деңгейі - интеллектуалды жүйені құрудың жеке кезеңдерін автоматтандыруға мүмкіндік беретін интеллектуалды құрал (мысалы, білім алу кезеңі немесе механизмді синтездеу кезеңін дәлелдеу) . Яғни, бұл «құралдар қорабы» және олардың кейбір құралдары бірыңғай жүйеге интеграциялау. Бұл жақсы интеграцияланған модульдер жиынтығы.

Осындай жүйелердің мысалдары:

3. 1 Білім алу жүйесі

3. 2 Мысал бойынша оқыту жүйесі

3. 3 Мәтін талдау жүйелері (хаттамалар)

3. 4 Редакторлар біріктіретін бірыңғай жүйе - осы қорлардың Менеджері.

4. Инструменттің келесі деңгейі - қолдау жүйелер, зияткерлік жүйелерді жобалаудың бүкіл процесі. Шын мәнінде, бұл - интеллектуалды жүйелерді жобалауды автоматтандыруға арналған жүйелер.

Жасанды интеллект саласындағы жұмыстардың арасында ең көп тарағаны - тулкиттардың құрылуына бағытталады. Ең алдымен, назар аударылатындары - архитектураның функционалдығына және жеке компоненттердің ыңғайлылығына. Осындай жүйелердің мысалдары:

EXSYS: бұл жүйе АЖ құру саласында жаңадан бастаушыға арналған. Бұл жүйе сабақтар-демонстрациялар түрінде ұйымдастырылған шағын оқу жүйесін қамтиды. Бұған қоса, жүйенің негізгі бөлігі болып табылатын - ереже редакторын қамтиды. Бұл синтаксистік бағдарланған редактор.

Аудармашының ережесі бар. Ол отладтау фазасында қолданылады. Жүйе жөндеуден өтіп, жұмыс істеуге дайын болғанда, жүйені жылдамдату қажет, сондықтан жүйенің құрамдас бөлігі жүйеге кіреді. Неге «және» қалай «типтердің қарапайым түсіндірулерін қолдайтын ережелерді қадағалау механизмі бар. Сыртқы бағдарламаларды қосуға мүмкіндік беретін құрал бар.

GURU-да әлдеқайда көп мүмкіндіктер бар. Ол 3 тәуелсіз компоненттен тұрады: интерактивті редактор және ереже компиляторы, аудармашы, әртүрлі ережелердің қақтығысын шешуші стратегиялары. Қолайсыздық: дұрыс емес ережелер жүйесі.

Бұл жүйелердің екеуі жүйелердің екінші эшелонына жатқызылуы мүмкін бағдарламалық құралдар, жасанды ақыл. Әдетте, олар елеулі даму үшін пайдаланылмайды.

Дегенмен, аталған құралдар бар бірінші эшелон (үлкен үш) : жүйелер ART, KEE, KnowledgeCraft жақсы интеграцияланған құралдары.

ART. Бүгінгі таңда ең қуатты аспаптардың бірі интеллектуалды жүйелерді құрудың құралы. Өкілдік әдісі білім - ережелер. Ережелердің бай түрлері. Мықты жақтары:

а) «көзқарас» механизмі (қарау нүктесі) - ережелермен жұмыс істеу

б) тиімді компиляторлық ережелер, орындалатын кодтың тиімділігі.

Білімді ұсыну ережелерінен басқа, фреймерлік жүйелер пайдаланылады (бірақ оларды пайдалану өте шектеулі) .

в) Деректер дерекқормен ұсынылған. Әрбір факт сипатталатын үштік: объект, атрибут, мән. Көптеген фактілерге байланысты, ситуациялық қатынастарға жол беріледі, яғни жағдайды сипаттауға мүмкіндік беретін қатынастарға (фактілер жиынтығы ғана емес, жинақтағы кейбір қатынастар, фактілер) . Бұл жүйе модельдеу мүмкіндігінің белгісіздігін береді: яғни фактілер әртүрлі шындыққа ие болуы мүмкін (фактілер шын, жалған және шындықты әлі анықтамаған) . Жүйелілік орындалатын бірқатар қасиеттерді қолдау автоматты түрде: нәрсе, бірнәрсенің мысалы, шағын жүйе, бірнәрсе прототипі.

Ережелердің 5 түрі бар: шығарылым ережелері, өнім ережелері, гипотетикалық ережелер, шектеу ережелері, позитивті ережелер.

Шығару ережелері мен өндіріс ережелерінің арасындағы айырмашылық: қорытынды қағидасы жаңа фактілерді қосады, ал өндіріс ережелері жұмыс жадында фактілерді өзгертеді. Гипотетикалық ережелер гипотезаны қалыптастыру мүмкіндігін пайдалануға мүмкіндік береді, яғни олар жаңа болжамдарды енгізеді. Бұл механизм - жүйенің барлық ықтимал гипотезаларын автоматты түрде қалыптастыруға мүмкіндік береді. Шектеу ережелері ешқашан мүмкін емес жағдайларды сипаттайды (семантикалық шектеулер) . Шығу процесі енгізілсе ағаш формасы, ал гипотетикалық ережелер жаңа филиалдар мен ережелерді қосады шектеулер осы тармақтарды кесіп тастады. Позициялар ережелері қолданылады гипотезалар туралы болжамдар.

Бұл ережелердің өз шарттары бар, егер бұл шарттар орындалса, ереже гипотезалар туралы кейбір болжамдар жасайды. Жүйеде қоңырау шалу рәсімдері механизмі бар, бірақ процедуралар пайдаланушылары анықтайды. Ереженің оң жағындағы әрекет - бұл процедуралық шақыру. Бұдан басқа, ереже ереженің күйін тексеру үшін шақырылуы мүмкін.

д) Талқылау. Қарастырудың екі механизмі: жоғарыдан төмен (фактілерден фактілерге дейін), ботонт-фор (фактілерден голдарға дейін) - ережелер жүйелерін енгізудің екі механизмі.

e) Өте қуатты графикалық құралдар.

KEE - ережелер мен кадрларға негізделген, бірақ АРТ жүйеге қарағанда, фреймерлер процедуралық рөл атқарады, яғни слоттар мүмкін белсенді мәндер мен әдістер байланыстырылған, белсенді мәндер болуы мүмкін ережелер жүйесін белсендіреді.

Тағы бір айырмашылық: кадрларды ұсыну үшін пайдаланылуы мүмкін қасиеттері бар кластардың құрылымдық иерархиясында ережелерді біріктіру мұрагерлік, яғни ереже жақтау шеңберлерінде орналасуы мүмкін. Бұл жүйенің моделін бақылауға мүмкіндік береді және рұқсат береді, ал АРТ жүйесінде бұл әрқашан мүмкін бола бермейді .

Мұнда, кадрларда белсенді механизмдер болғандықтан, фреймерлерге жүйе бере отырып, біз объектінің ақпараттық моделін, ережелердің жүйесін және осы ақпараттық молельдің қимылын көрсете аламыз. Жүйенің өзі күшті. Білімді бөлісу мүмкіндігі бар проблемалы-тәуелсіз компоненттер, әрбір компонент мүмкін болатын өз жағдайында іске қосылады. Объектілердің сипаттамасы (объект-синонимі) және ережелер жүйесінде сыныптар түрінде ұсынылған кадрлар иерархиясының ішкі сыныптары. Жеке слоттары өзіндік жеке сипаттамаларға ие, ал ұжымдық қасиеттері объект кластарының қасиеттерін сипаттайды. Слоттар, өз кезегінде, көп мәнді әртүрлі аспектілерге ие. Бұл мәндерге шектеулер қосылады (мысалы, диапазондағы шектеулер) . Бұл шектеулер жүйенің тұтастығына жауап береді.

АРТ жүйесі ретінде КЭО жүйесі мақсаттардан фактілерге және фактілерден мақсаттарға дейін шығу стратегиясын қолдайды. Prolog тілінде болғандай (яғни, шығыс процесін басқара аласыз) рұқсат етілген және кері сканерлеу. Сондықтан, жаңа шығу стратегиясын құрудың икемді механизмі бар. Қақтығыстарды шешу механизмін таңдауға әсер ететін функцияларды анықтай аласыз. Осылайша, KEE - бұл жақсы интеграцияланған парадигмалар жиынтығы және үшінші сыныпқа жатады. Іске асыру LISP-де жүзеге асырылды. Осылайша, KEE және АРТ арасындағы негізгі айырмашылық жүйе мен ережелерді бір-бірімен байланыстыратын тәсілдер. АРТ-да рамалардың рөлі тек ережелердің орындалатын бөліктерінде ғана бола алады, ал КЭО-да бұл мүмкіндік және кадр құрылымдарында ережелерді қосу мүмкіндігі қолданылады.

Қарастырылған жүйелер шын мәнінде редакторлар болып табылады, олар автоматты түрде білім алу мүмкіндігін қарастырмайды. Интеграцияланған аспаптық парадигмалар болып табылатын жүйелердің тағы бір класы - интеллектуалды жүйелерге білім жинау жүйесі.

ETS (1983, J. Boose, Boeng) жүйесі ән репертуары торлар әдісін пайдаланады. жүйесі, сіз интерактивті ән репертуары торын жасау үшін сарапшы жұмыс істеуге мүмкіндік береді, содан кейін ол автоматты түрде түрлендіреді және implicative шілтерді салу оны пайдалану - ішінара тәртібін айқындайды, кейбір математикалық құрылымы, барынша элементін қабылдау операция болып табылады - және, осылайша, білім базасын қалыптастырады. Бұл жүйенің қолданылуы прототиптің сараптау жүйесін жасауға мүмкіндік береді. әзірлеуші үшін құралдар таңдау осы нұсқаулық: ETS көмегімен жасалған 100-ден астам сарапшы жүйелер бар сараптамалық жүйелер, бағдарламалау тілінің кеңесшісі, геологиялық деректер анализаторы және т. б.

Дегенмен, бұл жүйенің шектеуі процедуралық білімді (проблемаларды шешу процедураларын) шығара алмайтындығы, ол тек декларативті, сипаттамалы білімді ала алады.

AQUINAS (Boeng + Un Calgery) - ETS жүйесін дамыту. Шағын жүйе ретінде бұл жүйе анық емес білім беруді, тестілеу құралдарын және білім базасын түзетуді, бірнеше сарапшылармен жұмыс істеу құралдарын және білім қорын автоматты түрде толтыру және түзету құралдарын - осы жүйенің бөлігі болып табылатын парадигмалардың толық тізбесін ұсыну құралдарын қамтиды. Бұл жүйе әзірлеушіге емес, білімді инженермен емес, тікелей сарапшымен жұмыс істеуге бағытталған. AQUINAS жүйесінің жұмысы туралы сарапшыға кеңес беру үшін DIALOG-MENAGER жүйесі арнайы құрылды.

Іс жүзінде, DIALOG-MENAGER жүйесі - жаңадан келгендерге AQUINAS-мен жұмыс істеуге көмектесетін арнайы сараптама жүйесі. Операцияның үш режимі бар: автоматтандырылған, онда менеджер білімді алу процесінде жетекші рөл атқарады, оған сарапшыға ұстануға немесе ұстанбайтын ұсыныстары беріледі, ал сарапшының жұмысына және сақтауына қарапайым үшінші режим Бұл тарих үшін. Сарапшы тәжірибе жинаған кезде жүйені автоматты түрде көмекші режимге ауыстыру мүмкіндігі.

KITTEN: AQUINAS секілді репертуарлы торлардың құрылысы мен талдауына негізделген. Оның айырмашылығы, сарапшымен жұмыс жасау рәсімдерінен басқа (яғни, сарапшының репертуарлы торларын шығару) осы жүйеде сарапшының өздерін проблемаларды шешу мысалдарын талдайды. Бұл мысалдар талданады және проблемаларды шешу үшін дайын ережелерді жасайды. Яғни, осы жүйеде прецеденттерге негізделген оқу тетігі бар. оқыту негізінде және тор құру негiзiнде туындайды өндірістік ережелер, NEXPERT деп аталатын қандай да бір басқа жүйесін, (а Shell) білу базасына жүктелуі мүмкін. автоматты мәтін талдау механизмі қатысуымен - барлық басқа жүйелерде айырмашылығы Котенок.