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

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

22333. Ввод и вывод в языке Си: общие концепции. Файлы данных и каталоги файлов. Внутренняя организация и типы файлов 76 KB
  h main { FILE stream; if stream = fopen data r == NULL printf Ошибка при открытии файла ; } Имя функции и назначение: fclose закрывает файл предварительно открытый для ввода вывода потоком Формат и описание аргументов: int fclosestream FILE stream; Указатель на открытый файл Возвращаемое значение равно нулю при нормальном завершении операции и EOF в случае возникновения ошибки.h...
22334. Общая структура программы на языке Си. Время существования и видимость переменных. Блоки. Классы памяти. Автоматические, внешние, статические и регистровые переменные. Рекурсивные функции. Реализация рекурсивных алгоритмов 51.5 KB
  ОБЩАЯ СТРУКТУРА ПРОГРАММЫ НА ЯЗЫКЕ СИ. Та функция с которой начинается выполнение программы называется главной функцией. Она по существу является входной точкой программы и должна иметь предопределенное имя main.
22335. Структуры в языке Си: основные понятия. Массивы структур. Указатели на структуры. Вложение структур. Структуры и функции. Объединения. Перечисления. Определение и использование новых типов данных. Классы имен 45 KB
  Указатели на структуры. Структуры и функции. СТРУКТУРЫ В ЯЗЫКЕ СИ: ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ При решении задач вычислительной математики информационного обеспечения и системного программирования очень часто приходится сталкиваться с наборами данных имеющими достаточно сложную логическую организацию.
22336. Язык Си: историческая справка, общая характеристика, основные достоинства. Подготовка к выполнению и выполнение программ в операционной среде MS DOS. Элементы языка Си: множество символов, ключевые слова, константы и переменные, операции и операторы 35.5 KB
  В языке Си имеется большой набор управляющих конструкций для реализации циклических и разветвленных алгоритмов средства для блочного и модульного программирования а также возможность гибкого управления процессом выполнения программы. В заключение перечислим некоторые основные свойства языка Си: широкий набор управляющих конструкций для организации циклов и условных переходов обеспечивающих возможность написания гибких и хорошо структурированных программ; большой набор операторов и операций многие из...
22337. Понятие типа данных. Переменные и константы. Основные типы данных в языке Си: общая характеристика, машинное представление, описание данных в программе. Числовые, символьные и строковые константы 44 KB
  Арифметические операции и арифметические выражения. Операции отношения логические операции и логические выражения. Понятие типа включает в себя следующую информацию об элементе данных: допустимый набор значений которые объект этого типа может принимать в процессе работы программы совокупность всех указанных значений мы будем называть областью определения типа; состав операций которые разрешено выполнять над объектами данного типа; способ представления элемента данных рассматриваемого типа в памяти машины; ...
22339. Массивы переменные как однородные статические структуры данных. Строки символов. Инициализация переменных и массивов. Управляющие конструкции языка Си: синтаксис и семантика 47 KB
  Так например для представления строки содержащей 40 символов в программе необходимо иметь описание вида char string[41]; т. Имя функции и назначение: strcat добавление строки string2 в конец строки string1 Формат и описание аргументов: char strcatstring1 string2 char string1; Указатель на строкуприемник char string2; Указатель на строкуисточник Возвращаемое значение равно адресу начала стороки string1 т. Имя функции и назначение: strchr поиск первого вхождения символа sym в строку string...
22340. Преобразователи частоты (ПЧ) 264 KB
  Преобразователи частоты ПЧ Преобразователи частоты предназначены для переноса спектра радиосигнала из одной области радиочастотного диапазона в другую. Рисунок Перенос спектра сигнала преобразователем частоты Обобщенная структурная схема ПЧ приведена на рисунке 2. ПЧ состоит из нелинейного элемента НЭ смесителя фильтра промежуточной частоты ФПЧ и гетеродина Г. Рисунок 2 Структурная схема преобразователя частоты Смеситель можно представить шестиполюсником на который подаются напряжения преобразуемого сигнала uC и гетеродина...
22341. Детекторы радиосигналов 676.5 KB
  Амплитудные детекторы Амплитудный детектор устройство на выходе которого создается напряжение в соответствии с законом модуляции амплитуды входного гармонического сигнала. Если на входе АД действует напряжение ивх модулированное по амплитуде колебанием с частотой F то график изменения этого напряжения во времени и его спектр имеют вид показанный на рисунке 2а. Напряжение на выходе детектора ЕД рисунок 2б должно меняться в соответствии с законом изменения огибающей Uвх входного напряжения ивх. Таким образом напряжение на выходе АД...