Человеческий фактор. Том 3. Часть 1 - Сальвенди Г.
ISBN 5-03-001815-8
Скачать (прямая ссылка):
База знаний системы MYCIN состоит из продукционных правил. Каждое правило представляет собой «пласт» проблемно-ориентированной информации, указывающий, какое действие необходимо предпринять в случае истинности посылки этого правила. Для внутренней кодировки правил используется язык ЛИСП; соответствующий перевод на естественный язык генерируется так, как это изображено на рис. 3.10. В тех случаях,
ПОСЫЛКА: (И (ТОТ - ЖЕ) КОНТЕКСТ ИНФЕКЦИЯ ПЕРВИЧНАЯ - БАКТЕРЕМИЯ)
(ПРИНАДЛЕЖИТ КОНТЕКСТ МЕСТО СТЕРИЛЬНЫЕ) (ТОТ _ ЖЕ КОНТЕКСТ КАНАЛ _ ПРОНИКНОВЕНИЯ -ИНФЕКЦИИ ЖК)
ДЕЙСТВИЕ: (ЗАКЛЮЧИТЬ КОНТЕКСТ ВИД BACTEROIDES TALLY 0,7)
Представление в форме правила продукции, выполняемого системой MYCIN
ЕСЛИ 1 нфекция — первичная бактеремия, и
2) культура взята из стерильного места, и
3) предполагаемыми воротами инфекции послужил желудочно-кишечный тракт,
ТО: с уверенностью 0,7 можно утверждать, что микроорганизм принадлежит к виду bacteroides.
Рис 3 10. Продукционное правило системы MYCIN [2].
когда от системы требуют объяснений ее выводов, эти правила могут выводиться на внешнее устройство отображения или же запускаться в работу. Посылка любого правила является булевой комбинацией одного или нескольких простых утверждений, каждое из которых состоит из функционального предиката и соответствующего аргумента, имеющего вид тройки (Атрибут, Объект, Значение). Таким образом, каждое простое утверждение в посылке правила обычно содержит следующие четыре компонента:
<ПРЕДИКАТ — ФУНКЦИЯ><Объект><Атрибут><Значение>
В примере на рис. 3.10 запись третьего утверждения посылки на языке ЛИСП имеет вид:
(ТОТ-ЖЕ КОНТЕКСТ КАНАЛ-ПРОНИКНОВЕНИЯ ПТ)
198 Глава 3
В этом случае ТОТ-ЖЕ — предикат-функция, КОНТЕКСТ — объект, КАНАЛ-ПРОНИКНОВЕНИЯ — атрибут, ПТ — значение. Словарь основных понятий, используемых для построения правил, стандартизован и состоит из проблемно-независимых предикатов — функций (например, ТОТ_ЖЕ, ИЗВЕСТНО, ОПРЕДЕЛЕННО), а также ряда проблемно-ориентированных атрибутов (например, ВИД, МЕСТО), объектов (например, ОРГАНИЗМ, КУЛЬТУРА) и связываемых с ними значений (например, Е.COLI1), КРОВЬ). Посылка правила всегда является конъюнкцией простых утверждений, но каждое из этих утверждений может содержать сколь угодно сложные вложенные конъюнкции или дизъюнкции. Активная часть правила указывает на одно или несколько заключений, которые могут быть выведены в том случае, когда удовлетворяется его посылка. Эта часть тоже состоит из предиката — функции и аргумента — тройки рассмотренного выше вида.
Поскольку медицинский диагноз всегда имеет предположительный характер, то для того, чтобы его поставить, машина логического вывода (MJIB) системы MYCIN комбинирует различные вычислительные гипотезы и действия. Каждому действию приписано число, заключенное в диапазоне от —1,0 до + 1,0, где —1,0 указывает на полную уверенность в ложности некоторого утверждения, а +1,0 — на полную уверенность в его истинности. Эти числа, называемые коэффициентами доверия (КД), характеризуют силу данного правила. Утверждение из примера, приведенного на рис. 3.10, характеризуется довольно высокой уверенностью в его истинности (0,7).
Глобальная база данных системы MYCIN состоит из описаний симптомов и других традиционных сведений о пациенте, сообщаемых системе ее пользователем, таких, как возраст, пол, номер удостоверения личности и т. п. Под симптомами понимаются как наблюдаемые признаки (частота пульса и давление крови), так и результаты лабораторных анализов (например, крови и мочи). Иногда система может затребовать у пользователя дополнительные сведения о пациенте.
Для решения задач в МЛВ системы MYCIN используется простейший вариант обратного вывода, результатом которого является исчерпывающий поиск в глубину в дереве целей вида ИЛИ/И При этом рассматриваются предпосылки всех заключений, кроме тех, для которых проверка соответствующих условий обеспечена уже полученными данными. Поиск осуществляется в обратном направлении от возможных заключений к условиям в предпосылках и от этих условий — к требуемым для их
'> Сокращение от латинского названия рода бактерий Entero Cohtica — Прим перев.
Экспертные системы
199
проверки данным (рекурсивно, если это необходимо). Важность такого полного перебора вариантов обусловлена тем, что система MYCIN ввиду особенностей области ее применения должна найти все возможные заболевания, которым свойственны наблюдаемые у пациента симптомы.
Этот поиск в обратном направлении дополняется двумя другими эвристиками, повышающими эффективность машины вывода системы MYCIN. Прежде чем строить полный список правил для некоторой подцели, система пытается найти такую их последовательность, которая позволила бы, исходя из уже известного, достичь данной цели с полной определенностью. Короче говоря, она ищет последовательность правил, для которой КД = = 1. Это не просто повышает эффективность, но позволяет системе рассуждать здраво, не тратя на это особых усилий. (Правила, для которых КД=1, — это в основном определения; их очень мало, так что поиск заканчивается быстро.) Другой эвристический подход заключается в том, что МЛВ проверяет, нет ли среди посылок продукционного правила такой, которая заведомо ложная.
