Унифицированное универсальное моделирование формализмов продукционных знаний - Курсовая работа

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования УНИФИЦИРОВАННОЕ УНИВЕРСАЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФОРМАЛИЗМОВ ПРОДУКЦИОННЫХ ЗНАНИЙ Работу выполнила студентка 4 курса Щерба А.В. Объектами исследования являются разновидности продукционных моделей, различающихся особенностями структурной организации баз знаний, интерпретации продукций и применяемых специальных процедур обработки Постановка задачи: разработать прототип унифицированной универсальной модели формализма продукционных систем, интегрировав в нее существующие схемы структурной организации баз знаний в модели правил, рассмотреть основные структурно-семантические и функциональные компоненты рассматриваемых моделей и построить описание информационной метамодели для такого формализма.В данной работе рассмотрено и реализовано моделирование в унифицированном, универсальном формате основных инвариантов концепции формализма представления знаний в составе интеллектуальных информационных систем, основанных на продукциях. Продукционные системы применимы для целого ряда различных задач это объясняется тем фактором, что продукции является достаточно хорошо формализуемыми и имеют множество разновидностей и адаптируются к многочисленным приложениям.Продукционные модели, или модели, основанные на правилах, используют представления знаний, задаваемые в форме двух списков: списка посылок (условий продукций) и списка заключений (следствий). При этом продукции, в которых списки посылок пустые, называются фактами, обычно одиночными, не содержащими переменных или параметров. Продукционные системы манипулируют множествами фактов и правил, используются для решения сложных задач, которые основаны на применении последовательности предписаний или процедур обработки информации, выполняемые с целью поиска более рациональных и новых конструктивных решений, позволяющих настраивать механизм вывода на особенности проблемной области и учитывать неопределенность знаний. В разных продукционных моделях способы представления посылок и следствий, их интерпретация могут различаться, что делает многообразие способов представления знаний продукциями практически необозримым. Факты являются либо изначально заданными и истинными (аксиомами), либо их истинность устанавливается с помощью механизма вывода с использованием базы продукций и содержимого рабочей памяти.Логический вывод - процесс рассуждения, в ходе которого осуществляется переход от некоторых исходных суждений (предпосылок) к новым суждениям - заключениям. Правила преобразования исходной системы предпосылок в систему заключений называются правилами вывода или правилами проведения умозаключений. В информатике вывод умозаключений проводится с использованием правил, принципов и законов логического вывода на основе заданных фактов и правил с использованием методов и средств логического программирования. Началом (посылками) дедукции являются аксиомы или просто гипотезы, имеющие характер общих утверждений («общее»), а концом - следствия из посылок теоремы («частное»). Трансдуктивные - умозаключение, в котором посылки и заключение (вывод) являются суждениями одинаковой степени общности, т.е., когда вывод идет от знания определенной степени общности к новому знанию, но той же степени общности.Прямым выводом в продукционной системе называется процесс циклического применения правил к содержимому рабочей памяти (исходное состояние задано в начале работы), и соответственно получение в результате новых фактов, которые считаются справедливыми. То есть при текущем содержимом рабочей памяти не окажется ни одной истинной предпосылки правила, заключение которого способно изменить рабочую память.В нем по некоторому набору результирующих фактов - гипотезе, путем анализа правил в направлении от заключения к предпосылке, подтверждается или опровергается справедливость гипотезы при заданном исходном содержимом исходной памяти. Обратный вывод рекомендуется использовать в следующих случаях: - цель поиска или гипотеза явно присутствует в постановке задачи или может быть легко сформулирована (например, при доказательстве математических теорем); При выполнении условия применимости одновременно для нескольких продукции возникает дилемма выбора продукции или их группы (в случае возможности параллельной обработки), которая в данной ситуации будет активизирована в целях наискорейшего достижения поставленной цели. Готовые продукции как бы образуют «стопку», в которой порядок определяется накопленной частотой использования продукций в прошлом. Из некоторого набора продукций с истинными условиями для исполнения выбирается та продукция или продукции, у которых частота использования максимальна.Основан на идее ввода в систему продукций специальных метапродукций, задачей которых является организация управления при возможности неоднозначного выбора из набора готовых продукций.

Содержание

Введение

1.Модель продукций

2.Вывод в продукционных система

2.1 Прямой вывод

2.2 Обратный вывод

3. Основные подходы к представлению знаний в формате правил

3.1. Принцип «стопки книг»

3.2 Принцип наиболее длинного условия (исключения из правил)

3.3 Принцип метапродукций

3.4 Принцип декомпозиции

3.5 Принцип приоритетного выбора

3.6 Управление по именам

4. Универсальный механизм поиска решений

4.1 Атомарная продукционная модель

4.2 Продукционная модель, основанная на принципе «стопки книг»

4.3 Продукционная модель с исключениями

4.4 Продукционная модель, основанная на принципе приоритетного выбора

4.5 Продукционная модель, основанная на принципе управление по именам

5. Структурная модель универсальной системы

6. Информационная модель

6.1 Блок пользователей.

6.2 Блок потоков задач

6.3 Блок задач

6.4 Блок продукций

7. Описание программного продукта

Заключение

Литература