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 “росте†або “падаєâ€. Наприклад поняття “росте†відносилося до змінних STOCK і DOLLR. У такому контексті слово “росте†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

6 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

963. Разработка электропитающей установки 435.5 KB
  Выбор системы электропитания станционных устройств. Структурно-функциональный состав ЭПУ поста ЭЦ. Расчет преобразователя ппв-1 (полупроводниковый преобразователь выпрямитель). Расчет мощности рельсовых цепей и преобразовательных панелей ПП25-ЭЦК. Расчет вводной панели ПВ-ЭЦК, нагрузки на внешние сети переменного тока и выбор ДГА.
964. Разработка базы данных для книжного магазина 590 KB
  В магазине хранится огромное количество книг, услугами магазина пользуются довольно много людей. Для обеспечения оперативности ведения информации о книгах и клиентах необходима автоматизированная система, основанная на современной базе данных. Использование базы данных и автоматизированной системы для работы с базой данных существенно сократит время обслуживания клиентов и время работы с библиотекой по систематизации информации о книгах, по сбору информации о должниках и многие другие задачи.
965. Знакомство с предприятиями, специализирующихся на механической обработке древесины 177.5 KB
  ОАО Лесопильно - деревообрабатывающий комбинат №3. Завод клееной древесины ООО Кардинал. Архангельский фанерный завод. Новодвинская мебельная фабрика.
966. Разработка программы для гипотетического (иллюстрированного) микропроцессора 425 KB
  Задан массив из пяти элементов - целых положительных чисел. Необходимо написать программу для гипотетического (иллюстрированного) микропроцессора. Эта программа позволит выполнять различные манипуляции с элементами массива.
967. Изучение стандартных функций MS Excel, позволяющих автоматизировать процесс решения финансовых задач 873.5 KB
  Анализ предметной области финансовых задач. Описание средств электронной таблицы MS Excel для проведения экономических расчетов. Реализация технологии решения задачи с использованием электронного табличного процессора.
968. Определение с точностью площади криволинейной трапеции 585 KB
  Для поиска константы C будем пользоваться методом золотого сечения. Для определения площади криволинейной трапеции воспользуемся методом Симпсона. Для решения поставленного уравнения используем метод половинного деления.
969. Создание объектов разработанного класса (символьная строка) 323.5 KB
  Описание диаграммы классов. Блок-схема метода ExchangeWords. Динамический массив символов и операции над ним. Цикл while и оператор if. обработка строк стандартными функциями библиотеки string.
970. Проект реконструкции автомобильной дороги федерального значения 999 KB
  Характеристика основных условий реконструкции автомобильной дороги. Климатические параметры холодного периода года. Инженерно-геологические условия. Дорожно-строительные материалы. Обустройство дороги и безопасность движения. Расчет количества рабочих дней для устройства дорожной одежды. Строительство искусственных сооружений. Расчет транспортных средств на возведение земляного полотна.
971. Культура Індії 43 KB
  Індійська культура є однією з найстаріших і найрізноманітніших культур світу. Архітектура Індії в ісламський період. Важливий етап розвитку індійської музики. В індуїзмі, танці завжди відігравали важливу роль в побуті.