Человеческий фактор. Том 3. Часть 1 - Сальвенди Г.
ISBN 5-03-001815-8
Скачать (прямая ссылка):
На рис. 3.8 указаны также основные области применения экспертных систем. Приведенный здесь список ни в коей мере не является исчерпывающим, и существует много других, не отмеченных в нем систем. Ниже приведены примеры экспертных систем, практически применявшихся в ряде прикладных областей. Табл. 3.8 и 3.9 содержат сводку сведений как об этих, так и о других системах, не менее важных, но лишь кратко упоминаемых в следующих подразделах.
3.4.1. Геологические приложения
Дуда, Гэшинг и Харт [38] разработали основанную на базе данных систему PROSPECTOR, предназначенную для обнаружения месторождений полезных ископаемых, таких, как молибден, медь и уран, путем статистической интерпретации почвоведческих и геологических данных. Глобальную базу данных систем PROSPECTOR составляют описания свойств твердых пород, почвы и другие геологические сведения, поставляемые пользователем.
В систему PROSPECTOR были заложены соответствующим образом закодированные знания, почерпнутые ее проектировщиками у специалистов-геологов. Геологические данные представлены в базе знаний с помощью схем логического вывода, которые также используются, чтобы направлять ход рассуждений системы. Эти схемы отражают как теоретические утверж-
Экспертные системы
177
дения и суждения специалистов (в виде правил), так и статические сведения об объектах данной предметной области. Узлам схемы (логической сети) сопоставлены некоторые утверждения об известных геологических фактах. Поскольку геологические данные зачастую оказываются неточными, эти утверждения могут быть истинными или ложными с некоторой вероятностью. Дугам логической сети поставлены в соответствие правила, определяющие, каким образом вероятность истинности одного утверждения зависит от вероятности истинности другого. Способность системы к логическим рассуждениям определенного рода обеспечивается тем, что каждое из этих утверждений представляется как часть некоторой семантической сети. Типичным является утверждение о предполагаемом существовании физических объектов с определенными свойствами, участвующих в определенных реакциях. Большая семантическая сеть такого рода способна представлять таксономические отношения между подмножествами элементов известной совокупности залежей полезных ископаемых.
Для определения заключений о возможных залежах полезных ископаемых в рамках управляющей подсистемы используются методы наложения сетей и метод обратного логического вывода. Чтобы учесть неточность геологических данных, используются байесовские методы, а соответствующие вероятности вычисляются заново при каждом изменении этих данных. Окончательному заключению сопоставляется некоторый коэффициент уверенности (КУ)> заключенный в диапазоне от +5,0 (стопроцентная уверенность) до —5,0 (стопроцентная неуверенность). Используемый при этом способ определения КУ описан в работе [39].
В системе PROSPECTOR каждое правило содержит две оценки достоверности. Например:
ЕСЛИ: магнетит или пирит присутствуют в рассеянном виде ТО: (2, —4) Характер минерализации и пород говорит в пользу заключения о наличии пропилитической стадии.
Здесь число 2 указывает на пределы, в которых наличие обстоятельств, описанных в условной части правила, свидетель* ствует об истинности его заключения. Второе число (—4) указывает пределы, в которых наличие обстоятельств, изложенных в посылке правила, необходимо для истинности его заключения. Этот метод отличается от используемого в других системах, таких, как MYCIN, где высказывание в посылке правила учитывает недостаток свидетельств, а высказывание в активной части определяет выводимое отсюда заключение.
Интерфейс с пользователем в системе PROSPECTOR обеспечивается рядом команд, с помощью которых тот может тре-
Таблица 3.8. Исторический обзор экспертных систей
Экспертная система Литература и авторы Назначение Использование/примечания
MOLGEN Штефик, Эйкинс, Блейзер, Бе-нойт, Бирнбаум, Хейес*Рот и Сейкердоти [II6J Планирование молекулярно-генетических экспериментов Используется специалистами по планированию экспериментов
MACSYMA Мартин и Фэтемаро [75]; Группа математической лаборатории [76]; Мозес [86] Символьные математические преобразования Используется исследователями
DENDRAL Бьюкенен и Фейгенбаум [13]; Фейгеибаум [49]; Линдсей, Бьюкенен, Фейгенбаум и Ле-дерберг [74] Определение химической структуры по данным масс-спектро- метрин Может решать все задачи в сфере своей компетенции
CRYSALIS Энглемор и Нил [43]; Энгле-мор и Терри [44] Определение химической структуры по данным кристаллографии Использовалась не очень широко; испытывалась исследователями
LHASA Кори и Вайпке [31J Органический синтез Замена системами SECS SYNCHEM
SECS Вайпке, Браун, Смит, Чоплин н Зибер [132] Органический синтез Широко используется в своей области
SYNCHEM 1 SYNCHEM II Гелеритер и др. [56] Органический синтез Широко используется в своей области
PROSPECTOR Дуда и др. [39, 40]; Дуда, 1Гэ-шинг и Харт [38]; Гэшииг (54, 55] Интерпретация геологических данных с целью обнаружения залежей полезных ископаемых Помогла обнаружить залежи молибдена стоимостью 100 млн. долл.
