Атрибутивный подход к построению модели предметной области
Признаковый или атрибутивный подход. Для атрибутивного подхода характерно наличие наиболее полной информации о предметной области: об объектах, их атрибутах и о значениях атрибутов. Кроме того,
существенным моментом является использование дополнительной
обучающей информации, которая задается группированием объектов в классы по тому или иному содержательному критерию.Тройки объект—атрибут—значение атрибута могут быть получены с помощью так называемого метода реклассификации, который основан на предположении что задача является объектно-ориентированной и объекты задачи хорошо известны эксперту. Идея метода состоит в том, что конструируются правила (комбинации значений атрибутов), позволяющие отличить один объект от другого [1].
На атрибутивном подходе базируются ЭС распознавания образов и автоматического группирования данных.
Структурный (когнитивный) подход к построению модели предметной области
Структурный подход к построению модели предметной области предполагает выделение следующих когнитивных элементов знаний [1]:
1. Понятия.
2. Взаимосвязи.
3. Метапонятия.
Этап формализации
На данном этапе все ключевые понятия и отношения выражаются на некотором формальном языке, который либо выбирается из числа уже существующих, либо создается заново. Другими словами, определяются состав средств и способы представления декларативных и процедурных знаний, осуществляется это представление и в итоге формируется описание решения задачи ЭС на предложенном (инженером по знаниям) формальном языке.
Выходом этапа формализации является описание того, как рассматриваемая задача может быть представлена в выбранном или разработанном формализме. Сюда относится:
- указание способов представления знаний (фреймы, сценарии, семантические сети и т.д.)
- определение способов манипулирования этими знаниями (логический вывод, аналитическая модель, статистическая модель и др.) и интерпретации знаний.
Этап выполнения
Цель этого этапа — создание одного или нескольких прототипов ЭС, решающих требуемые задачи. Затем на данном этапе по результатам тестирования и опытной эксплуатации создается конечный продукт, пригодный для промышленного использования. Разработка прототипа
состоит в программировании его компонентов или выборе их из известных инструментальных средств и наполнении базы знаний.
Главное в создании первого прототипа ЭС-1 заключается в том,
чтобы этот прототип обеспечил проверку адекватности идей, методов и способов представления знаний решаемым задачам.Создание первогопрототипа должно подтвердить, что выбранные методы решений и способы представления пригодны для успешного решения, по крайней мере, ряда задач из актуальной предметной области, а также продемонстрировать тенденцию к получению высококачественных и эффективных решений для всех задач предметной области по мере увеличения объема знаний.
После разработки первого прототипа ЭС-1 круг предлагаемых для решения задач расширяется, и собираются пожелания и замечания, которые должны быть учтены в очередной версии системы ЭС-2.
Развитие ЭС-1 осуществляется за счет добавления:
- «дружественного» интерфейса,
- средств для исследования базы знаний и цепочек выводов, генерируемых системой,
- средств для сбора замечаний пользователей,
- средств хранения библиотеки задач, решенных системой.
При разработке ЭС-2, кроме перечисленных задач, решаются следующие:
- анализ функционирования системы при значительном расширении базы знаний;
- исследование возможностей системы в решении более широкого круга задач и принятие мер для обеспечения таких возможностей;
- анализ мнений пользователей о функционировании ЭС;
- разработка системы ввода-вывода, осуществляющей анализ или синтез предложений ограниченного естественного языка, позволяющей взаимодействовать с ЭС-2 в форме, близкой к форме стандартных учебников для данной области.
Если ЭС-2 успешно прошла этап тестирования, то она может классифицироваться как промышленная экспертная система.
Этап тестирования
В ходе данного этапа производится оценка выбранного способа представления знаний в ЭС в целом. Для этого инженер по знаниям подбирает примеры, обеспечивающие проверку всех возможностей разработанной ЭС.