Матриця правил орієнтованої на правила СППР

Покажемо механізм прямого дослідження на прикладі. Нехай задано ряд із 12 правил, наведений у табл. 9.1 [100]. Рис. 9.4 ілю­струє процес прямого доведення. Прямокутниками зображені правила, усередині яких наведено їх зміст. Зліва зверху прямоку­тників написані номери правил згідно з табл. 9.1. Справа внизу в прямокутниках символом / позначена істинність правила, а сим­волом х — хибність. Лінії зі стрілками, що з'єднують правила, показують логічну залежність між ними. Наприклад, правило 4 може бути активізоване, як тільки буде активізоване правило 7.

Рис. 9.4. Схема процесу прямого доведення

Деякі умови містять тільки одну змінну, а інші — дві, а то й три умови (правило 9). Коли мають місце багатократні змінні-УМови, то вони можуть бути з'єднані сполучниками «і» (операція кон'юнкції, позначена на рис. 9.7 символом л) чи «або» (диз'юнкція — v). У правилі 7, якщо виконується умова В або D, то правило активізується. У правилі 10 обидві умови К і L мають

виконуватися, тобто бути істинними, для того, щоб правило було активізованим.

Правило 12 визначає передбачену змінну Р, яка є цільовою змінною. Ми допускатимемо, що менеджер надає значення для змінних-умов: А, С, G, І у правилах 1, 2, 5 і 6 перед оцінюванням решти правил механізмом висновків. Менеджер присвоює зна­чення «істинності» для змінної А правила 1, значення «хибності» для змінної С у правилі 2, значення «істинності» для змінної G у правилі 5 та значення «хибності» для змінної І у правилі 6.

На рис. 9.4 різними контурами прямокутників позначені про­гони, протягом яких правила можуть бути оцінені як істинні або хибні. У цьому прикладі всі правила активізуються протягом трьох прогонів. На четвертому проході правила не активізуються й доведення зупиняється.

Як тільки правило 12 було активізовано, значення, яке при­своюється змінній мети Р, стає результатом розв'язку задачі, на­приклад прогнозом обсягу збуту. Якщо система була неспромож­ною до активізації правила 12, то це означає, що для розв'я­зування задачі недостатньо інформації. У нашому прикладі пра­вило 12 було активізоване як на другому, так і на третьому про­гонах. Умова М була визначена як «істинна» на другому проході, а умови К і L були визначені як «істинні» на третьому проході.

Незважаючи на те, що результат був отриманий на другому прогоні, процес пошуку розв'язку слід продовжувати, оскільки наступні активізації могли б удосконалити розв'язок.

Зворотне доведення

У зворотному доведенні (reverse reasoning), що також нази­вається зворотним формуванням ланцюжка {backward chainbig), ме­ханізм висновків вибирає правило і допускає при цьому, що проблема розв'язана. Використаємо те саме правило, що і на попередньому ри­сунку. Активізація правила 12 є розв'язком проблеми, оскільки воно присвоює значення змінній мети Р, тобто вважається, що наслідок Р є істинним. Потрібно, рухаючись у зворотному напрямку, довести, що є підстави для такого твердження. Як уже зазначалося, за зворотного доведення ліва частина того правила, що розглядається, зіставляється з правою частиною наступного у зворотному ланцюжку правила. Ви­сновок Р буде істинним, якщо буде істинним принаймні одна із умов лівої частини правила 12, тобто N або О. Зіставляючи ці умови з пра­вими частинами решти правил, можна переконатися в тому, що іс­тинність умови N може бути оцінена правилом 10, а О — правилом

11 Тобто механізм висновків має спершу оцінити правила 10 або 11. Ці правила стають підпроблемами (subproblems) правила 12, як пока­зано на рис. 9.5. Механізм висновків потім вибирає одну із підпроб-лем, Щ°б оцінити її, і вона стає новою проблемою.

Перший логічний маршрут. Нехай правило 10 стає пробле­мою. Механізм висновків потім визначає, що перед тим, як може бути оцінене правило 10, необхідно оцінити правила 7 і 8. Отже, правила 7 і 8 стають підпроблемами правила 10. Механізм виснов­ків продовжує поділяти проблему на підпроблеми у такий же спосіб, розшукуючи правила, які можуть бути оцінені.

Перші п'ять проблем, які визначені, показані на рис. 9.5. Номери кро­ків показані в кружальцях, а пунктирні стрілки вказують на послідовність, в якій правила слід досліджувати. Оскільки правило 1 оцінюється як іс­тинне (задано менеджером), то можна оцінити правило 7, визначивши йо­го як істинне, без дослідження правила 2. У разі істинності змінної К пра­вило 10 можна дослідити повторно. Однак, оскільки за правилом 10 мають бути одночасно істинними умови К і L, стає необхідним оцінити пов'язане з ним правило 8. Щоб оцінити правило 8, необхідно оцінити правило 3. Це є безвихідна ситуація (ліві частини двох правил однакові), оскільки умова (змінна М) правила 3 залежить від наслідку правила 9. У цій ситуації механізм висновку переадресовує аналіз іншій підпроблемі правила 12 — правилу 11 (яке також містить умову М).

Наступний логічний маршрут. На рис. 9.6 зображено процес доведення, яким система, що ґрунтується на правилах, намага­ється оцінити правило 11. Правило 9 стає проблемою; воно може бути оцінене, використовуючи наслідки правил 4 і 5. Оскільки правила 4 і 5 початково визначені як істинні, то правило 9 може бути оцінене як істинне без дослідження правила 6.

Рис. 9.6. Зворотне доведення: другий ланцюг із чотирьох проблем, які потрібно ідентифікувати

Як тільки правило 9 буде активізоване, може бути також акти­візоване правило 11. Це дає змогу вважати істинною цільову змінну Р, оскільки правило 12 активізується, як тільки стає іс­тинним або правило 10, або правило 11.

Доведення від супротивного швидше, ніж пряме доведення через те, що в ньому немає необхідності розглядати всі правила, і не здійснюються багатократні переходи через множину правил. Разом з тим недоліком такого підходу є те, що механізм зворот­ного висновку може пропустити ефективніший спосіб розв'язання проблеми. Доведення від супротивного доцільніше, коли:

• є кілька цільових змінних;

• є багато правил;

• усі або більшість правил немає необхідності досліджувати в процесі досягнення розв'язку.

Як уже зазначалося, деякі програми механізму висновків роз-робблені так, щоб можна було застосовувати пряме чи зворотне поведения, або комбінувати їх. Користувач може вибирати один із цих варіантів для використання.

9.2.4. Зіставлення технологій експертних систем і СППР

Між компонентами експертних систем і систем підтрим­ки прийняття рішення є певна відповідність, котру можна подати у вигляді таблиці (табл. 9.2). Така аналогія привела до того, що се­ред фахівців у галузі штучного інтелекту й інформаційних систем мають місце різні думки стосовно співвідношення СППР і ЕС. Думки відносно поєднання технологій СППР і штучного інтелекту у вигляді експертних систем можна згрупувати так:

I. Експертні системи — зручна основа для розроблення СППР.
Інакше кажучи, наявну експертну систему в деякій прикладній
галузі можна доповнити відповідними засобами, щоб у результаті
цього отримати завершену систему підтримки прийняття рішень.

II. Експертні системи уже самі являють собою різновид СППР,
зокрема, орієнтовану на знання СППР.

III. Експертні системи — це окремий новий додаток до стан­дартної архітектури СППР, тобто до елементів СППР добавля­ється новий.

IV. Експертні системи та інші елементи штучного інтелекту (зокрема, ті, що грунтуються на знаннях) можуть і мають вбудо­вуватися в інтерфейс користувача, базу даних і базу моделей.

Таблиця 9.2

Дата добавления: 2015-08-13