42258

Создание экспертной системы с помощью программы VP-EXPERT

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

VP-EXPERT – интеллектуальная программа, способная делать логические выводы на основании знаний в конкретной предметной области и обеспечивающая решение специфических задач. VP-EXPERT и другие экспертные системы призваны заменить специалиста в конкретной предметной области, то есть решать задачи в отсутствии эксперта

Русский

2013-10-28

97 KB

29 чел.

Московский государственный институт электроники и математики

(технический университет)

Кафедра электронно-вычислительной аппаратуры




Отчёт по лабораторной работе №4:

«Создание экспертной системы с помощью программы VP-EXPERT»

По дисциплине «Базы Данных»







Выполнили студенты гр. С-55:
Орлов П.А.

Хохлов С.П.

Преподаватель:

д.т.н. профессор Зарудный Д.И.


Москва – 2004


Оглавление

[1]
1. введение

[1.1] 1.1 Экспертные системы и программа Vp-Expert

[1.2] 1.2 Интерфейс VP-EXPERT

[1.3]
1.3 Операторы для создания базы знаний и консультационного меню

[1.3.1] Настройки

[1.3.2] Операции

[1.3.2.1] Правила

[1.3.2.2] Опрос пользователя

[2]
2. Задание на лабораторную работу

[3] 3. ВЫПОЛНЕНИЕ

[4] 4. ОПИСАНИЕ

[5]
5. Список используемой литературы:


1. введение

1.1 Экспертные системы и программа Vp-Expert

      VP-EXPERT – интеллектуальная программа, способная делать логические выводы  на основании знаний в конкретной предметной области и обеспечивающая решение специфических задач. VP-EXPERT и другие экспертные системы призваны заменить специалиста в конкретной предметной области, то есть решать задачи в отсутствии эксперта.

      Для решения различных задач, получения выводов необходимо иметь определенные знания (базу знаний) в этой области. Знаниями принято называть хранимую в ЭВМ информацию, формулируемую в соответствии с определенным структурным правилами, которую ЭВМ может использовать при решении проблем по таким алгоритмам, как логические выводы. В VP-EXPERT реализована модель представления знаний основанная на использовании правил (продукционная модель).

Продукционная система почти не имеет процедурных компонентов и  практически полностью управляется  данными, т.е. является дескриптивной. Продукционные ЭП состоит из множества несвязанных между собой правил и множества фактов, накапливающихся по мере функционирования экспертной системы.

Продукционная система включает три основных составляющих:

  •  базу правил
  •  рабочую память
  •  механизм вывода.
В дополнение к ним для поддержки работы системы и реализации интеллектуального взаимодействия с пользователем в нее обычно входят еще и подсистема приобретения знаний, средства общения на естественном языке, а также подсистема объяснения.

Рис.1 Структура продукционной системы

VP-EXPERT обладает такими функциями как:

1)Механизм представления знания в конкретной области и управление ими;

2)Механизм, который на основании имеющихся в базе знаний, способен делать логические выводы;

3)Интерфейс для правильной передачи  ответов пользователю и т.д.

Области применения систем, основанных на знаниях, могут быть сгруппированы в несколько основных классов: медицинская диагностика, прогнозирование, планирование, интерпретация, контроль и управление, диагностика неисправностей в механических и электрических устройствах, обучение.

1.2 Интерфейс VP-EXPERT

Интерфейс программы VS-EXPERT представлен на Рис.2.

Рис.2 Интерфейс VS-EXPERT

Рассмотрим основные команды меню:

Help – вызывает системный помощник (help)

Edit – вызывает редактор (Editor) и загружает текущую базу знаний

Consult – загружает текущую базу знаний в память и воспроизводит на экране консультационное меню (Consult menu)

Filename – помогает вам заменить текущую активную базу знаний

Quit – выход из программы

Программа пишется в любом редакторе DOS,  т.к. VP-EXPERT не воспринимает русскую кодировку Windows.  Затем файлу присваивается расширение kbs. Запускаем VP-EXPERT, выбираем Filename и находим в списке нужный файл. Консультация начинается с нажатия кнопки Consult.


1.3 Операторы для создания базы знаний и консультационного меню

Программа экспертной системы состоит из 4-х основных частей:

Настройки

EXECUTE  - этот оператор начинает режим консультации немедленно после команды Consult.

BKCOLOR = <номер цвета> - настраивает фон экрана на цвет, соответствующий номеру (0-7)

0 – черный                5 – бордовый    10 – салатовый

1 – синий                   6- коричневый 11- светлый циан

2 – зеленый               7- белый            12 – светло-красный

3 – циан                     8 – серый           13 – розовый

4 – красный               9 – голубой       14 - желтый

                                                             15 – ярко – белый

COLOR = <номер цвета> - настраивает цвет текста согласно его номеру (0-15)

RUNTIME – оператор исключает окна «Правила» и «Результаты» с консультационного экрана. Этот оператор может быть включен в базу знаний, когда она готова для конечного пользования.

ENDOFF – подтверждение выбранного ответа по клавише Enter.

Операции

ACTIONS - <предложение1>

                    <предложение2>

                    и  т.д.

Ключевое слово ACTIONS определяет начало блока ACTIONS, который упорядочивает список операции для VP-EXPERT Consultation (режим консультации) в режиме листинга одного или большего числа предложений, которые будут выполняться по порядку, в течение консультации.

Когда все предложения будут выполнены, консультация будет закончена. В добавление к выполнению предложений блок ACTIONS, может присваивать значения переменным.

FIND <переменная> -

предложение FIND, выполняясь, направляет механизм вывода на поиск значения указанной переменной. Если предложение FIND встречается многократно в блоке ACTIONS или в правиле, то VP-EXPERT пытается найти значение для каждой из переменных в той последовательности, в которой они появляются. Механизм вывода передвигается к следующему предложению FIND только после нахождения значения для переменной, указанной в предыдущем предложении FIND, или после того, как значение переменной не может быть найдено.

DISPLAY  “<текст>~” – выводит на экран данный текстовый блок информации для пользователя (до 1000 символов). Текст должен быть внутри двойных кавычек, а если требуется вывести значение переменной, то в тексте пишется имя этой переменной в фигурных скобках {}

Имя переменной внутри фигурных скобок со значком # выводится на экран со своим фактором доверия (смотри ниже)        

Правила

RULE <название правила> -

ключевое слово RULE, и следующий за ним пробел и метка правила длиной до 20 символов,  идентифицирует начало базы знаний. Правило состоит из имени правила (Ключевое слово RULE плюс пробел плюс метка правила); посылка (ключевое слово IF и следующие за ним одно или нескольких условий разделенные операторами AND или OR); заключение (ключевое слово THEN и следующие за ним одно или более заключений) и точка с запятой, означающая конец правила.

RULE 1

IF <переменная1>=<значение1>

THEN <переменная2>=<значени2>;

Если значение переменной состоит из нескольких слов, то слова должны быть соединены значком (_).  Иногда перед точкой с запятой вводится фактор доверия – CNF – это числа, используемые для подсчета истинного значения порога доверия. Если фактор доверия не указан, то ему присваивается значение 100%.

Опрос пользователя

 ASK <переменная1>: “<текст>”  -

когда для выведения умозаключения машина не может найти правила, чтобы присвоить значение переменной, она ищет оператор ASK, в котором упоминается эта переменная. Если он найден, оператор ASK выводит на экран текст находящегося в нем сообщения. Затем машина ожидает ответа пользователя. Значение, поступившее от пользователя, присваивается данной переменной.

Иногда после оператора ASK следует оператор

CHOICES  <переменная1>:<значение1>,<значение2> -

этот оператор выводит на экран меню выбора из <значение1> и <значение2>. Если оператора CHOISES не введено,  то значение переменной нужно вводить вручную.


2. Задание на лабораторную работу

Целью данной лабораторной работы является изучение программы VP-EXPERT и создание с помощью нее экспертной системы.

3. ВЫПОЛНЕНИЕ

Для подготовки файла lab4.kbs использовался текстовый редактор EDIT.

После запуска VP-EXPERT необходимо зайти в пункт меню 6 File Name и там выбрать файл laba4.kbs. Далее нужно зайти в пункт меню 4Consult.

runtime;

execute;

bkcolor=0;

ACTIONS

color=14

display " Po4emu ne edem?~"

FIND problem

FIND solution

FIND solution1

FIND solution2

display "Neispravna {#problem}. Proverte {#solution}, {solution1} u {solution2}~";

RULE 0

IF a=yes AND b=no AND c=yes

THEN problem=sve4i;

RULE 1

IF a=no AND b=idet AND c=yes

THEN problem=klu4;

RULE 2

IF a=yes AND b=idet AND c=no

THEN problem=benzin;

RULE 3

IF a=yes AND b=no AND c=no

THEN problem=sve4i_i_benzin;

RULE 4

IF a=no AND b=idet AND c=no

THEN problem=klu4_i_benzin;

RULE 5

IF a=no AND b=no AND c=yes

THEN problem=klju4_i_sve4i;

RULE 6

IF a=no AND b=no AND c=no

THEN problem=mashina;

RULE 7

IF a=yes AND b=idet AND c=yes

THEN problem=doljni_ehat;

!---------------------------------------------------------------

RULE 8

IF problem=sve4i

THEN solution=ot4istit_ili_zamenit;

RULE 9

IF problem=klu4

THEN solution=vstavte_i_poverite;

RULE 10

IF problem=benzin

THEN solution=zaleite_benzin solution2=proverit_benzonasos;

RULE 11

IF problem=sve4i_i_benzin

THEN solution=zamenit_sve4i solution1=zalit_benzin;

RULE 12

IF problem=klu4_i_benzin

THEN solution=vstavle_li_klu4 solution1=zalit_benzin;

RULE 13

IF problem=klu4_i_sve4i

THEN solution=vstavlen_li_klu4 solution1=vporyadke_li_sve4i;

RULE 14

IF problem=mashina

THEN solution=sve4i solution1=vstavlen_li_klu4 solution2=est_li_benzin;

RULE 15

IF problem=doljni_ehat

THEN solution=gde_vi solution1=vasha_li_mashina solution2=ne_p_yani_li_vi;

ask a:"Votknut klju4 v zajiganie?";

choices a:yes,no;

ask b:"Idet li iskra?";

choices b:idet, no;

ask c:"Est i benzin?";

choices c:yes,no;

4. ОПИСАНИЕ

Данная система позволяет выявить и устранить неполадки автомобиля.

Система содержит 3 вопроса, на каждый из которых можно дать один из двух предложенных ответов, на основании которых система выявит неисправность и предложит решение.


5. Список используемой литературы:

1. Методические указания по лабораторной работе "Создание экспертной систем с помощью программы “VP-EXPERT" по курсу "Базы данных", Зарудный Д.И., Москва, 2001г.


Пользователь

Рабочая память

одсистема

приобретений

знантй

База правил

Механизмы

вывода

Подсистема

объяснений

Средства общения

на естественном

языке


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19171. Твэлы и ТВС исследовательских, транспортных и транспортабельных реакторов 1.84 MB
  Лекция 6 Твэлы и ТВС исследовательских транспортных и транспортабельных реакторов По сравнению с энергетическими реакторами к твэлам исследовательских и транспортных реакторов предъявляются дополнительные требования связанные со спецификой их эксплуатации: ...
19172. Технология получения порошков диоксида урана 334 KB
  ЛЕКЦИЯ 7 Технология получения порошков диоксида урана Компактные изделия из диоксида урана в частности таблетки твэлов получают методами порошковой металлургии. Исходным продуктом для получения порошков диоксида урана является гексафторид урана UF6 получаемый с ...
19173. Технология получения порошков диоксида урана 184 KB
  ЛЕКЦИЯ 8 Технология получения порошков диоксида урана Получение UO2 через аммонийуранилтрикарбонат АУКпроцесс Трикарбонатоуранилат аммония NH4[UO2С033] или аммонийуранилтрикарбонат АУК является хорошим исходным соединением для получения порошков UO2 керамическ
19174. Технология получения порошков уран-плутониевого топлива оксидного 237 KB
  Лекция 9 Технология получения порошков уранплутониевого топлива оксидного Проблемы использования МОХтоплива При эксплуатации реакторов происходит накопление вторичного топлива. Реакции образования изотопов плутония известны:
19175. ПРОИЗВОДСТВО ТАБЛЕТИРОВАННОГО ТОПЛИВА ИЗ ДИОКСИДА УРАНА 2.68 MB
  ЛЕКЦИЯ 10 ПРОИЗВОДСТВО ТАБЛЕТИРОВАННОГО ТОПЛИВА ИЗ ДИОКСИДА УРАНА Таблетки UO2 являются одной из основных составных частей твэлов в значительной мере определяющих их работоспособность. По этой причине к ним предъявляются достаточно жесткие требования по многим пар
19176. Производство таблеток оксидного ядерного топлива 3.51 MB
  Лекция 11 Производство таблеток оксидного ядерного топлива Подготовка пресспорошка Порошки UO2 получаемые по разным технологическим схемам существенно отличаются друг от друга по основным технологическим характеристикам что необходимо учитывать при отработк...
19177. Основы теории спекания 258.5 KB
  ЛЕКЦИЯ 12 Основы теории спекания Основой технологии получения керамического топлива для ядерных реакторов является спекание дисперсных порошков. Основная и важнейшая особенность дисперсного состояния заключается в том что значительная доля свободной энергии систе
19178. ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ТАБЛЕТОК НА ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЙ СТАДИИ СПЕКАНИЯ 322 KB
  ЛЕКЦИЯ 13 ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ТАБЛЕТОК НА ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНОЙ СТАДИИ СПЕКАНИЯ На начальной стадии спекания изменение объема прессовки определяется процессами припекания частиц. С увеличением площади контакта поры локализуются на границах и представляют собой совок...
19179. Рекристаллизация в процессе спекания 224.5 KB
  ЛЕКЦИЯ 14 Рекристаллизация в процессе спекания В любом поликристаллическом материале при нагревании до высокой температуры возрастает средний размер кристаллитов зерен. При этом некоторые из них напротив уменьшают свои размеры или исчезают вообще. Под ростом зерен...