Ознайомлення з експертними системами. Створення власної бази знань для вирішення задач класифікації

Міністерство освіти і науки України

Національний університет «Львівська політехніка»

Кафедра автоматизованих систем управління

Звіт

до лабораторної роботи № 1

з курсу

Системи штучного інтелекту

на тему

Ознайомлення з експертними системами. Створення власної бази знань для вирішення задач класифікації

Виконав:

студент групи КН-32

Пилип Володимир

Прийняв:

Парубчак В.О.

Львів – 2011

Мета роботи: ознайомитись з поняттям «експертна система», розглянути класифікацію експертних систем та основні задачі, що ставляться перед експертними системами, а також навчитись будувати власну базу знань.

Робоче вікно програми «Мала експертна система» v2.0 після її відкриття

експертний байєсівський редактор база

Опис програми «Мала експертна система»

Програма є прикладом простої експертної системи, що використовує байєсівську систему логічного виведення. Вона призначена для проведення консультації з користувачем у певній прикладній області (на яку налаштована завантажена база знань) з метою визначення ймовірностей можливих наслідків, використовуючи для цього оцінки правдоподібності деяких передумов, одержані від користувача.

В якості прикладу розглянемо завдання визначення ймовірностей наявності різних захворювань у пацієнта. Програма в цьому випадку виступає в ролі лікаря (експерта), що ставить пацієнту запитання щодо симптомів та на основі одержаних відомостей ставить діагноз. При цьому бажано не мучити пацієнта зайвими запитаннями, а ставити лише найважливіші, від відповіді на які в більшій мірі залежить остаточне встановлення хвороби. Саме так і працює експертна система. Після відповіді на чергове запитання система сама визначає, які запитання з решти стають найбільш актуальними в даний момент. У такий спосіб досягається найшвидше одержання результату при мінімальній кількості запитань.

Використання байєсівської системи логічного виведення означає, що інформація, яку опрацьовує НС, не є абсолютно точною, а носить ймовірнісний характер. Користувач може відповідати на запити системи з різним ступенем впевненості. В свою чергу, система видає результати консультації у вигляді ймовірностей настання тих чи інших наслідків (висновків).

Щоб завантажити базу знань необхідно натиснути кнопку «Завантажити базу знань» або за допомогою одноіменного пункту меню «Файл» (для цього також призначена «гаряча» клавіша <F2>). База знань, що завантажується, може бути зашифрована та вимагати пароль на читання. У цьому випадку потрібно ввести пароль або скасувати завантаження БЗ. Якщо не виникло помилки при завантаженні, можна натиснути кнопку «Почати консультацію» («гаряча» клавіша <F3> або пункт меню «Консультація | Почати консультацію»).

Консультацію можна припинити в будь-який момент часу, натиснувши кнопку «Скидання результатів» (на яку заміняється кнопка «Почати консультацію») або вибравши відповідний пункт меню «Консультація» («гаряча» клавіша <F3>). Щоб зберегти протокол консультації потрібно натиснути кнопку «Збереження консультації» або ж клавішею F4. Змінювати режим відображення можна за допомогою сортування результатів в певних вікнах. Щоб відключити декілька запитань для цього призначена певна кнопка. У нижній половині головного вікна програми є два списки свідчень (запитань): ліворуч – активних, праворуч – відключених. Між списками розташована панель керування, що дозволяє переміщати вислови з одного списку в інший, виділяти елементи в кожному списку, вибирати спосіб сортування. Відключати й робити активними висловами можна в будь-який момент (навіть під час консультації).

Основні можливості вікна налаштувань – це способи введення відповіді, які поділяються на коефіцієнт впевненості та ймовірність, формат показу результатів, класифікацію результатів та інше.

Опис програми «Редактор баз знань»

Важливою перевагою програми «Мала Експертна Система» є можливість створення та використання власної бази знань. Щоб полегшити це завдання, був написаний спеціальний редактор, за допомогою якого можна створити власну або модифікувати існуючу базу знань.

Щоб завантажити базу знань потрібно натиснути клавішу F2 або натиснути кнопку .

Щоб перевірити БЗ на помилки, можна скористатися кнопкою , або пунктом меню «Правка | Перевірити базу знань» (для цього також призначена «гаряча» клавіша <F3>).

Для збереження БЗ у зашифрованому вигляді потрібно задати як мінімум пароль на редагування, що запитується при завантаженні бази в редактор (при цьому для використання БЗ у Малій Експертній Системі пароль вимагатися не буде). Якщо був заданий також пароль на читання, то він буде забуватись при завантаженні БЗ в експертну систему. При заданні пароля на читання обов'язково повинен бути заданий і пароль на редагування, інакше при збереженні БЗ буде видане повідомлення про помилку. При відсутності обох паролів база знань зберігається у вигляді простого текстового файлу.

Завдання

Створити власну БД з чіткою логікою та двома можливими результатами.

Моя БД створена про студентів.

Текст БД:

"Ти хороший студент?"

Автор: Пилип Володимир.

Питання

Чи ти вчишся в навчальному закладі?

Чи ти ходиш на пари?

Чи ти відповідаєш на парах?

Чи ти виконуєш домашні завдання?

Чи ти поважаєш викладачів?

Ти вважаєш себе хорошим студентом?

Хороший студент, 0.5,1,0,1,2,1,0,3,1,0,4,1,0,5,1,0,6,1,0

Поганий студент, 0.5,1,0,1,2,0,1,3,0,1,4,0,1,5,1,0,6,0,1

Протокол консультации с Малой Экспертной Системой

(20.02.2011 15:15:43)

-----------------------

База знаний:

Файл "Чітка логіка Pilip.txt" (свидетельств: 6, исходов: 2)

"Ти хороший студент?"

Автор: Пилип Володимир.

-----------------------

Консультация завершена

Обработанные свидетельства:

1) КУ (4) Ти вважаєш себе хорошим студентом?

2) КУ (3) Чи ти відповідаєш на парах?

3) КУ (2) Чи ти виконуєш домашні завдання?

4) КУ (4) Чи ти вчишся в навчальному закладі?

5) КУ (3) Чи ти поважаєш викладачів?

6) КУ (5) Чи ти ходиш на пари?

-----------------------

Результат консультации:

+ (1.00000) Хороший студент

- (0.00000) Поганий студент

Висновок: В ході виконання даної лабораторної роботи я ознайомився з поняттям «експертна система», розглянув класифікацію експертних систем, основні задачі, що ставляться перед експертними системами, побудував власну базу знань та проаналізував отримані результати.