Введение к работе
Актуальность тены. Экспертные системы (ЭС) получили в последнее время широкое распространение, особенно в таких областях, как медицина, психология. Центральное место при построении экспертных систем занимают метода и модели представления знаний. Выбор метода представления знаний и, в том числе, разработка нового зависит от класса решаемых задач.
Среди задач, решаемых с помощью экспертных систем, выделяется класс, так называемых, задач доопределещш, к которым относятся задачи с неполной и неточной информацией о предметной области. Цель решения таких задач - выбор из множества альтернативных текущих состояний предметной области того, которое адекватно исходным данным. К этому классу, в частности, относятся задачи интерпретации и диагностики, в которых по некоторым первичным характеристикам, снимаемым с диагностируемого объекта определяется соответствуйте заключение о состоянии объекта, диагноз.
К рассматриваемому классу задач доопределения можно отнести п задачи выбора оптимальных вариантов, в которых из множества альтернативных текущих состояний предметной области (вариантов) нужно выбрать то, которое соответствует целевому состоянию, задаваемому в виде совокупности критерия выбора и ограничений.
Чаще всего для задач доопределения используется продукционное представлеіше знаний. Однако оно имеет ряд недостатков,, особенно существенных для задач поиска оптимальных решений.
Один из возможных путей преодоления этих недостатков -структуризация знаний, например, на основе функциональной сети. При этом необходима разработка некоторой смешанной формы представления знаний, позволяющей недостатки -одного языка восполнить достоинствами другого.
Еще одна причина для создания новых смешанных форм представления знаний - необходимость совмещения в рамках одной модели как семантических, эвристических знаний, так и традиционных математических моделей, т.е. формирования гибридных моделей, методы формирования гибридных моделей являются еще слабо разработанными.
Цель работы. Целью диссертационной работы является разработка:
метода построения гибридной модели представления знаний на основе функциональной сети;
языка представления знаний для формирования баз знаний на основе гибридных моделей;
алгоритмов поиска решений, в том числе оптимальных, на гибридных моделях;
инструментальной системы построения экспертных систем, использующих гибридные модели для описания предмотной области;
экспертной системы для массовой экспресс-диагностики состояния зрения;
- прототипа психодиагностической системы оценки лидерских
качеств.
Методы исследования. Для выполнения работы используются: методы инженерии знаний, метода построения экспертных систем, математическая логика, метода нечеткой логики.
Научная новизна. Научной новизной в диссертационной работе обладают следующие результаты:
метод формирования гибридных моделей ' представления знаний на основе сети зависимостей параметров;
язык ФСП (фреймы на сети параметров) для формирования баз внаний на основе гибридных моделей предметных областей;
алгоритмы прямого и обратного вывода на сети параметров для решения задач интерпретации и задач выбора оптимальных вариантов.
Практическая ценность и реализация результатов. Полученные научные результаты реализованы в виде конкретных методик, моделей, алгоритмов, программ, експертних систем.
Результаты конкретного внедрения:
-
Разработана инструментальная проблемно-независимая експертная система (оболочка) ЗСИСП, реализованная на ПЭВМ типа IBM PC XT/AT. Система используется для научных исследований и в учебной процессе в ряде ВУЗов Москвы, Томска.
-
Разработана автоматизированная обучающая система "Экспертные системы" на базе ЭСИСП. ДОС внедрена на кафедрах АОИ, ОАСУ и на ФПК ТИАСУРа (г.Томск) в учебный процесс.
-
Создана промышленная експертная система "Тест-зрение" для массовой экспресс-диагностики состояния зрения. Распространяется, как коммерческий продукт. Система использовалась для обследования состояния зрения у учащихся средней школы Л32 г.Томска.
-
Разработан прототип експертной системы оценки лидерских качеств по результатам тестирования.
Перечисленные внедрения подтверждены соответствующими актами.
Апробация работы. Результаты работы неоднократно докладывались на различных конференциях и семинарах, в том числе на:
- III региональной научно-практической конференции "Молодые
ученые и специалисты народному хозяйству", г.Томск, 1980;
- I Всесоюзной научно-технической конференции "Синтез и
проектирование многоуровневых систем управления, т.Барнаул, 1982;
Всесоюзном научно-практическом семинаре "Прикладные аспекты управления сложными системами", г.Кемерово, 1983;
IV региональной научно-практической конференции "Молодые ученые и специалисты народному хозяйству", г.Томск, 1983;
республиканском семинаре "Опыт и проблемы разработки территориальных АСУ", г.Томск, 1983;
- V региональной научно-практической конференции "Молодые ученые и специалисты - ускорению НТП", г.Томск, 1986;
III Всесоюзной конференции "Проблемы и методы принятия -решений в организационных системах управления", Москва Звенигород, 1988;
Всесоюзной конференции "Территориальные неоднородные информационно-вычислительные системы, г.Новосибирск, 1988;
Всесоюзной научно-технической конференции "Человеко-машинные системы и комплексы принятия решений", Таганрог, 1989;
- Всесоюзном совещании по экспертным системам, Суздаль, 1990.
Системы ЭСИСП и "Тест-зрение" экспонировались в течение
1991-1993 г.г. на ряде российских и международных выставок, в том числе: "Комтек-91" (г.Москва), "Сибирская ярмарка" (г.Новосибирск, Омск), "Балтийская ярмарка" (г.Рига), "Комтек-93" (г.Москва), "Международный компьютерный форум" (г.Москва).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ.
Структура и объеи работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и пяти приложений, список литературы содержит 109 наименований.
