Введение к работе
Актуальность проблемы. В настоящее время все больнее распространение получают экспертные системы (ЗС).
Для представления знаний в памяти ЗС на сегодняаний день используится четыре основные модели: семантические сети, фреймовые представления знаний, классическиа логические модели и системы продукций.
Вывод на знаниях зазисит от модели, знаний используемой для их представления, тьи не менее в больвинстве случаев в суцестзу-вцих системах используится методы вывода, опиравшиеся на метод резолвций или на идеи обратного вывода їаслова.
Системы с базами знаний представленными совокупностью продукций называется продукционными системами (ПС). Система продукций считается наиболее распространенной модельо представления знаний, а системы, основанные на сневанном представлении знаний в виде систем продукций и фреймов, например, продукционная модель, глобальная база данных которой построена согласно фреймовой модели, признаны одними из наиболее перспективных на сегодняшний день.
Однако, с ростом размерности задачи вывода на знаниях зоз-ликают трудности, связанные с комбинаторным ростом числа промежуточных результатов вычислений. В продукционных системах это выраяается в числе безуспеаных лопыток» предпринятых для выполнения правил, и проблеме разрежения конфликтов яежду правилами, готовыми к выполнении.
В сучествувиих ЗС подобные проблема ревавтея при помочи использования различных эвристических оценок (основанных на дополнительных знаниях о стриктуре предметной области), что позволяет упростить поиск соответствия между правилами й фактаии, я выработать критерий разреиения конфликтов при виборе правил. При этой теряется универсальность разрабатываемых методов и алгоритмов вывода, в следствии чего каждая ЗС могет быть применена только в некоторой довольно узчей прикладной- области.
Т.о. возникает необходимость в разработке для кегдой прикладной области уникальной ЭП. что связано с затратами как ча поиск эффективных эвристик так и на разработку методов, ргалкзув-чих эти эвристики.
Поэтому создание более универсальных средств и методов об-
работки знаний, свободных от комбинаторного взрыва представляет собой научный и практический интерес.
Цель диссертационной работы. - Разработка истода представлений и обработки знаний, свободного от экспоненциального роста сложности вычислений, вознякавяих при осучествлении вывода на знаниях в продукционных системах для задач практической сложности, и не использувцего дополнительнуп эвристическая информации о структуре предметной области.
Основные задачи работы:
проанализировать суцествуьцие подходя и катоды ле«ащие в основе процесса внвода на значиах в ПС;
проанализировать существующие модели внутреннего представления базы знаний для ПС;
разработать принципы моделирования базы знаний и процессов вывода на знаниях в ПС при помочи аппарата сетей Петри, позволявших эффективно использовать фундаментальное уравнение сети Петри (ФНСЮ;
- разработать на основе аппарата сетей Петри модели внутреннего представления базы знаний в.НС, позволявшие свести резание задачи вывода на знаниях к ревенив фундаментального уравнения сети Петри;
разработать методы построения моделей внутреннего представления базы знаний в ПС на основе обработки базы знаний из -системы продукций;
проанализировать полученные методы с точки зрения эффективности разрабатываемых на их основе элементов ЗС и их универсальности.
Метода исследования. В работе использован аппарат сетей Петри и их ь,»дисикаций, теории графов, теории многеств, математической логики.
Научная новизна и основные палогения. выносимые на замиту.
і. Принципи построения моделей баз знаний и процессов вывода в продукционных системах на основе интерпретированных сетей Петри с пріоритетами, позволяеїиє эффективно использовать фундаментальное уравнение сети Петри при ревении задач вывода на знаниях.
-
Модель базы знаний в продукционной системе для случая когда в И/ИЛИ графе процесса вывода отсутствуют циклы.
-
Модель базы знаний в продукционной системе для случая когда в Н/ИЛй графе процесса выпала могут присутствовать циклы.
-
Модель бази знаний в продукционной системе для задач вывода, в которых необходико доказать соответствие произвольного подмножества из некоторого конечного мноазства заключений пред-половений) исходный фактам.
-
йетод, определения циклов в Й/ИЯЙ графе процесса вывода на основе реяения фунданентального уравнения сети Петри.
8. Разработаны принципы для создания алгоритноз построения внутренней модели на основе анализа база знаний в продукционной системе.
Практическая ценность. Полученные в работе результаты поз-волязт создавать программное обеспечение для ЗС, процессы вывода в которых будут свободны от комбинаторного взрыва, для различных прикладных областей. При зтоа единственным условием соответствия разрабатываемой ЭС некоторой прикладной области мохет являться вознолюсть представления процессов в данной.области продукционными правилами, и эвристическая информация о структуре прикладной области для повивения эффективности вывода не является необходимой.
Внедрение. Результата диссертационной работы внедрены в следующих ИЙР: - "Разработка оптииальной системы эксплуатации средств аэронавигационного обслуаивания Ь'краина". lio программе ГКНТ Зкраинн 6.8.3. "Развитие аэронавигационного обслуаивания Украины". НПП "Сплайн"; - НИР К 009 - ГБ 92 "йстодика обоснования требований к средствам радиотехнического обеспечения полетов и УВД и системе их эксплуатации". КНИГА; а такіе з АСІ! ВЭЗ КИИГн.
Апробация работы и публикации. Результаты работы докладывались и обсуидались:
- на всесоазной . научно-технической конференции "Проблеви соиерігекстїійпапия радиоэлектронных кокплексов н систем обеспечения полетоз", Киев, КИИГЙ. 1389 г.>;
-иг II мехдунарадной научно-технической конференции "Проблемы соверкенствоваїшя радиоэлектронных кокплексоз и систем обеспечения па., лов", Киев, КНИГА. 1992 г.
По теае диссертации опубликовано четыре печатных работы, одна подготовлена к печати.
Структура диссертации. Работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы и приложения. Всего 101 страница казииописпого текста, пклвчая 24 иллюстрации.
