Человеческий фактор. Том 3. Часть 1 - Сальвенди Г.
ISBN 5-03-001815-8
Скачать (прямая ссылка):
CADUSEUS Дерево решений, динамическое представление Комбинация методов вывода «сверху — вниз» и «снизу — вверх» Минимальные способности к объяснению Неспособна обучаться; чтобы расширить базу знаний, требуется перепрограммирование
CASNET Причинная сеть, представление знаний в внде динамического процесса Объяснение данных на основе гипотез, отбор вопросов, вывод снизу — вверх Способна объяснять свои действия, но не умеет показать, как вычисляются численные оценки состояний Благодаря модульной структуре базы знаний изменения вносятся довольно просто; однако способности к обучению хуже, чем у систем типа MYSIN
Экспертные системы
183
бовать объяснений относительно правил, использованных при вычислении условных вероятностей (но не о способе их вычисления). Система предупреждает пользователя о возможности рааличных интерпретаций данных и зацрашивает у него дополнительные данные наблюдений, которые могли бы оказаться полезными для вывода заключения. Одна из компонент интерфейса системы PROSPECTOR, называемая LIFER, позволяет пользователю вводить простые высказывания на ограниченном диалекте английского языка.
Для облегчения ввода новых знаний в систему PROSPECTOR была разработана специальная система приобретения знаний— KAS (Knowledge Acquisition System). Геолог, желающий ввести в систему PROSPECTOR новую модель, первым делом должен представить ее в виде логической сети. В этом ему помогает система KAS, задавая наводящие вопросы до тех пор, пока ,не будут заполнены все пробелы в сведениях о новой структуре. Этот процесс управляется внешними грамматическими правилами, которые нетрудно заменить, что упрощает модификацию системы KAS по мере развития системы PROSPECTOR. Центральное место в системе KAS занимает редактор сетевых структур, «понимающий» функционирование различных механизмов системы PROSPECTOR и предоставляющий пользователю некоторые возможности редактирования новых зданий в содержательных терминах, а не в терминах из формального представления.
Разработчики системы PROSPECTOR утверждают, что она способна справиться с любой задачей в своей области [54,55]. Предсказанное с ее помощью месторождение молибдена принесло прибыль 100 млл. долл.
3.4.2. Естественно-научные и математические приложения
Основанная на базе данных система MACSYMA (рис. 3.8) была сконструирована в Массачусетсском технологическом институте Энглеманом, Мартином и Мозесом в помощь ученым и инженерам, которым приходится иметь дело с алгебраическими выкладками и другими символьными преобразованиями. Необходимые знания были почерпнуты у специалистов и закодированы в экспертной системе. Ее подробное описание можно найти в работах, указанных в табл. 3.8.
База данных системы MACSYMA (табл. 3.8) представлена в виде семантической сети. Эту сеть образуют сотни правил, используемых математиками, каждое из которых указывает способ преобразования некоторого выражения в эквивалентное, но более простое. Решаемая задача состоит в том, чтобы найти цепочку правил, преобразующих данное выражение к достаточно простому виду.
184 Глава 3
В отличие от системы PROSPECTOR система MACSYMA не умеет рассуждать в условиях неопределенности и не осуществляет никакого поиска. Вместо этого она старается переформулировать задачу таким образом, чтобы привести ее к одному из известных видов и подобрать подходящий метод ее решения, что позволяет применять предвпределенные правила упрощения выражений. Выбор этих правил осуществляется управляющей подсистемой с помощью либо метода наложения сетей, либо метода крутого восхождения, когда каждое выражение разбивается на ряд более простых, исходя из эвристических соображений.
На первых порах система MACSYMA не умела объяснять, каким образом она получала тот или нной результат. Поэтому пользователи, столкнувшись с подобной ситуацией, часто отказывались применять эти непонятные им результаты. Ныне в систему встроены дополнительные компоненты, интерактивная обучающая программа, осуществляющая поиск необходимой информации в системном руководстве, представленном в виде информационной сети, а также автоматический консультант для начинающих пользователей (ADVISOR). Программа ADVISOR, получив описание испытываемых пользователем затруднений, пытается реконструировать его план решения задачи. Опираясь на этот план и собственные знания системы MACSYMA, программа ADVISOR дает совет, учитывающий конкретные нужды пользователя [57].
Способностями к обучению система MACSYMA не обладает, и ее можно совершенствовать лишь путем перепрограммирования, требующего значительных усилий, или путем включения в нее новых подпрограмм.
Система MACSYMA может выполнять 600 различных математических операций, включая дифференцирование, действия над матрицами и векторами. Ею пользуются сотни инженеров и ученых (например, физики, исследующие плазму) во многих университетах США.
3.4.3. Приложения в сфере образования
Системы, основанные на знаниях, оказали значительное влияние на сферу образования, особенно в области программно-обучающих комплексов (ПОК); те ПОК, в которых используются методы искусственного интеллекта и экспертных систем, называют интеллектуальными программно-обучающими комплексами (ИПОК)- Основные усилия сосредоточены на разработке систем, способных излагать предмет, учитывая сильные и слабые стороны конкретного учащегося, а также предпочитаемый им стиль обучения.
