42128

Ймовірність та нечітка логіка в експертних системах

Лабораторная работа

Исторические личности и представители мировой культуры

Методичні рекомендації до завдань частини 1 Дотепер використовувалися такі поняття як âростеâ або âпадаєâ. Наприклад поняття âростеâ відносилося до змінних STOCK і DOLLR. У такому контексті слово âростеâ називається лінгвістичною змінною. Для оцінки підвищення рівня цін на біржі користуватимемося двома правилами: 40 ЯКЩО ВАЛЮТНИЙ КУРС ДОЛАРА = РОСТЕ ТО ПРОЦЕНТНІ СТАВКИ = ПАДАЮТЬ 10 ЯКЩО ПРОЦЕНТНІ СТАВКИ INT = ПАДАЮТЬ ТО РІВЕНЬ ЦІН STOCK = РОСТЕ і відповідними їм рівняннями ймовірністі: Ця таблиця міститиме уточнюючі...

Украинкский

2013-10-27

50 KB

7 чел.

Лабораторна робота № 9-10

Ймовірність та нечітка логіка в експертних системах.

Методичні рекомендації до завдань  частини 1

Дотепер використовувалися такі поняття, як “росте” або “падає”. Ці поняття відносилися до різних змінних. Наприклад, поняття “росте” відносилося до змінних STOCK і DOLLAR. Проте стосовно змінної STOCK поняття зростання може означати підвищення рівня цін на біржі на 10 - 30 пунктів по середньому Доу Джонса, а стосовно змінної DOLLAR означає підвищення курсу долара в порівнянні з японською йєною в 20 - 30 разів. У такому контексті слово “росте” називається лінгвістичною змінною. Лінгвістична змінна може приймати різні значення з деякого інтервалу, межі якого можуть мінятися залежно від обставин. Наприклад, межі інтервалу для лінгвістичної змінної “холодний” можуть мінятися залежно від того, чи йде мова про зиму або весну.

Поняття “падає” - також лінгвістична змінна, що використовується в правилах, що описують фондову біржу. Користувачу експертної системи потрібно дозволити додавати до цих змінних визначення, наприклад маленький або середній. Використання лінгвістичних змінних при формулюванні правил називається нечіткою логікою.

Для оцінки підвищення рівня цін на біржі користуватимемося двома правилами:

40 ЯКЩО ВАЛЮТНИЙ КУРС ДОЛАРА = РОСТЕ, ТО ПРОЦЕНТНІ СТАВКИ = ПАДАЮТЬ

10 ЯКЩО ПРОЦЕНТНІ СТАВКИ (INT) = ПАДАЮТЬ, ТО РІВЕНЬ ЦІН (STOCK) = РОСТЕ

і відповідними їм рівняннями ймовірністі:

Ця таблиця міститиме уточнюючі слова, використовувані для конкретизації необхідних користувачу понять (наприклад, “середнє зростання”). У одному рядку з уточнюючими словами записується відсоток зміни лінгвістичної змінної, а також  ймовірність і умовна  ймовірність, що ця зміна відбудеться

Приклад.

Лінгвістична змінна

Курс долара підвищується на

P(INT =Падають|

DOLLAR =Росте)

P(DOLLAR =Росте)

Маленьке

1-2%

0,2

0,5

Середнє

3-4%

0,5

0,3

Велике

>4%

0,8

0,1

Припустимо, експерт вважає, що курс долара або росте відповідно до чисел стовпця 1, або не росте взагалі. Ніяких інших варіантів немає. Отже, експерт повинен визначити ймовірність для двох випадків. У першому випадку, коли курс долара підвищується, імовірність записується прямо в таблицю. У другому випадку за умови, що курс долара не підвищується, експерт записує умовну ймовірність падіння процентних ставок:

              Р (INT = ПАДАЮТЬ | DOLLAR = НЕ РОСТЕ) = 0,07

         Імовірність росту рівня цін при збереженні процентних ставок (процентні ставки падають) експерт записує як

             Р (STOCK = РОСТЕ | INT = ПАДАЮТЬ) = 0,2

якщо ж процентні ставки не падають, ця ймовірність записується як

             Р (STOCK = РОСТЕ | INT = НЕ ПАДАЮТЬ) = 0,1

         Такі таблиці створюються й заповнюються експертом. Вони стають частиною бази знань і час від часу можуть мінятися. Експерт повинен вносити зміни в таблиці в тому випадку, якщо зміняться ймовірності, що ставляться до процентних ставок або курсу долара. Виправлення в таблицю може вносити замість людини інша експертна система.

          Коли користувач експертної системи намагається довідатися ймовірність підвищення рівня цін на біржі, система задає йому питання:

             ПОРАХУВАТИ РЕЗУЛЬТАТ, ЯКЩО ПІДВИЩЕННЯ КУРСУ ДОЛАРА:

            1 - МАЛЕНЬКЕ

             2 - СЕРЕДНЄ

             3 - ВЕЛИКЕ

             УВЕДІТЬ НОМЕР - ? 2

          Допустимо, що користувач вибрав другий номер, тобто СЕРЕДНЄ. З таблиці видне, що користувач очікує підвищення курсу долара на 3-4%. Усі дані, необхідні для розв'язку, можна знайти в таблиці:

          Допустимо, що користувач вибрав другий номер, тобто СЕРЕДНЄ. З таблиці видне, що користувач очікує підвищення курсу долара на 3-4%. Усі дані, необхідні для розв'язку, можна знайти в таблиці:

                            

Імовірність

Джерело

Р (DOLLAR = РОСТЕ)=0,3

Рядок 2, стовпець 3 таблиці

P(DOLLAR = НЕ РОСТЕ) = 1-0,3 = 0,7

Основне правило

Р (INT = ПАДАЮТЬ | DOLLAR= PОСТЕ) = 0,5

Рядок 2, стовпець 2 таблиці

Р (INT = ПАДАЮТЬ | DOLLAR | HE РОСТЕ) = 0,07

Експерт

P (INT = ПАДАЮТЬ) = 0,5*0,3 + 0,07*0.7= 0,199

Рівняння 3

Тепер можна порахувати Р(STOCK = РОСТЕ). Для цього потрібно скористатися попереднім результатом:

Імовірність

Джерело

Р (INT = ПАДАЮТЬ) = 0,199

Попереднє обчислення

Р (INT= HE ПАДАЮТЬ) = 1- 0,199=0,811

Основне правило

Р (STOCK=PОСТЕ | INT=ПАДАЮТЬ)=0,2

Експерт

Р (STOCK= PОСТЕ | INT=HE ПАДАЮТЬ) = 0,1

Експерт

         З рівняння 3 можна обчислити ймовірність підвищення рівня цін:

               Р (STOCK= PОСТЕ) = 0,2*0,199+0,1*0,811 = 0,121

тобто імовірність рівна 12,1 %.

Завдання.

Частина 1

Використовуючи рекомендації, розробіть свою власну реальну програмну експертну систему, що надає рекомендації з питань деякої предметної області. Для цього експерту необхідно:

1) сформулювати правила, що утворять базу знань для експертної системи;

2) сформулювати проблемну ситуацію, наприклад, визначити ймовірність підвищення рівня цін;

3) визначити лінгвістичну змінну та записати таблицю ймовірностей, як частину бази знань;

3) розв’язати проблемну ситуацію, використовуючи базу знань та рівняння умовної ймовірності;

4) скласти програму розв’язування такої задачі.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

41959. Проектування бази даних реляційного типу 213.18 KB
  Вивчення порядку методів та засобів інформаційного моделювання предметної області створення таблиць бази даних проектування логічної структури реляційної бази даних нормалізації баз даних. Теоретична частина: Реляційна база даних це множини взаємопов'язаних відношень які зберігають значення інформаційних показників деякої сукупності об'єктів реального світу. Частина реального світу що відображається у базі даних називається предметною областю.
41960. Проектування запитів до бази даних 603.51 KB
  Вивчення засобів розроблення запитів RQBE виглядів запитів їх виконання та застосування для роботи з реляційними базами даних. Теоретична частина: Запити застосовуються користувачем для вибірки з бази даних інформації яка його цікавить тобто відповідає певним критеріям. Якщо необхідно скласти запит на підставі декількох таблиць то між цими таблицями попередньо необхідно встановити відношення зв'язуючи поля одне з одним.
41961. Проектування засобів введення та редагування даних 334.34 KB
  Теоретична частина: Форма один з об'єктів баз даних. Форма це бланк що підлягає заповненню або маска що накладається на набір даних. Існують такі види екранних форм: стовпцева рядкова таблична вільна таблична діаграмна субформа.
41962. Розроблення форм вихідних документів 438.33 KB
  Вивчення послідовності та засобів розроблення вихідних документів в середовищі СУБД об'єктів звітів та їх властивостей виглядів звітів та застосування обчислюваних об'єктів. Можна скористатися майстром звітів і спроектувати звіт самостійно вручну використовуючи набір інструментів пропонованих конструктором звітів. Конструктор звітів це частина програми яка отримує на вхід потік даних і впорядковує їх у форму зручнішу для читання. Конструктор звітів надає такі можливості: групування записів за...
41963. Розроблення керуючого інтерфейсу інформаційної системи 307.76 KB
  Теоретична частина: Макрос це такий самий об'єкт як і інші об'єкти в ccess таблиці запити форми і звіти. На відміну від макросів в електронних таблицях макроси в ccess зазвичай використовуються не для дублювання окремих натискань клавіш або руху миші а виконують певні завдання користувача наприклад відкривають форму або запускають звіт. ccess дає змогу вибрати і виконати за допомогою макросів 48 макрокоманд. Наприклад можна створити макрос який буде відкривати форму копіювати певне значення в інший елемент керування...
41964. Написать программу на языке C++, моделирующую поведение курицы (Hen) путём создания соответствующего класса 14.17 KB
  Листинг программы: include iostrem include cstring include cmth include cstdlib using nmespce std; clss Chickhen { privte: chr nme; double w h f; Кормление урожай норма кормления sttic int e; норма яйценосности public: Chickhenvoid; Chickhenchr double; Chickhenconst Chickhen ; virtul Chickhen; double hrvest; double feeddouble; }; int Chickhen::e=10; Chickhen::Chickhen { w=0; h=0; f=0; nme=new chr[7]; strcpy nme nonme ; } Chickhen::Chickhen chrndouble F { nme=new chr[strlenn1]; strcpynmen; f=F; h=0; w=0;...