Продукционная модель. Лабораторная работа №1 «Представление знаний. Продукционная мод. Лабораторная работа 1 Представление знаний. Продукционная модель
 Скачать 168.07 Kb.
|
|
Лабораторная работа №1 «Представление знаний. Продукционная модель» Продукция – это предложение-образец вида «Если, то», по которому осуществляется поиск в базе знаний. В продукции выделяют левую часть (начинается с «если» и заканчивается перед «то») и правую (начинается после «то»). Левая часть продукции – антецедент – условие выполнения правой часть продукции. Правая часть – консеквент – действие, выполняемое в случае нахождения элементов, удовлетворяющих левой части. Действие может быть промежуточным и выступать затем в качестве консеквента или целевым, завершающим процедуру вывода. Антецедент формируется из фактов, входных данных задачи и логических связок (и, или, не). Консеквент может представлять из себя действие по изменению фактов, данных, рекомендацию, решение задачи. Кроме этого, любая продукция имеет имя и приоритет, определяющий последовательность проверки продукций машиной вывода. Продукции отражают причинно-следственные связи, которые и позволяют человеку принимать решения, базируясь на знаниях и предположениях о том, что есть и что будет, если что-то сделать. Пример решения задачи Задача. Построить продукционную модель представления знаний в предметной области «Кафе» (посещение кафе). Описание процесса решения. Для построения продукционной модели представления знаний необходимо выполнить следующие шаги: 1) Определить целевые действия задачи (являющиеся решениями). 2) Определить промежуточные действия или цепочку действий, между начальным состоянием и конечным (между тем, что имеется, и целевым действием). 3) Опередить условия для каждого действия, при котором его целесообразно и возможно выполнить. Определить порядок выполнения действий. 4) Добавить конкретики при необходимости, исходя из поставленной задачи. 5) Преобразовать полученный порядок действий и соответствующие им условия в продукции. 6) Для проверки правильности построения продукций записать цепочки продукций, явно проследив связи между ними. Этот набор шагов предполагает движение при построении продукционной модели от результата к начальному состоянию, но возможно и движение от начального состояния к результату (шаги 1 и 2). Решение. 1) Обязательное действие, выполняемое в кафе – поглощение пищи и ее оплата. Значит, есть уже два целевых действия «съесть пищу» и «оплатить», которые взаимосвязаны и следуют друг за другом. 2) Прежде чем что-либо съесть в кафе, туда нужно прийти, дождаться официанта и сделать заказ. Кроме того, нужно выбрать, в какой именно кафе пойти. Значит, цепочка промежуточных действий: «выбор кафе и путь туда», «сделать заказ официанту». 3) Прежде чем идти в кафе, необходимо убедиться, что есть необходимая сумма денег. Выбор кафе может обуславливаться многими причинами, выберем территориальный признак – к какому ближе в тот и идем. В разных кафе работают разные люди, поэтому в зависимости от выбора кафе, официанты будут разные. Кроме того, разные кафе специализируются на разных кухнях, поэтому заказанные блюда будут в разных кафе отличаться. Значит вначале идут действия, позволяющие выбрать кафе, затем характеризующие кафе, а уже после заказ, еда, и оплата заказа. 4) Пусть в задаче будут рассматриваться два кафе: «Вкусная еда» и «Вкуснятина». Первый –паб и заказы приносят быстрее, чем во втором, второй –пиццерия. В первом работает официант Сергей, а во втором официантка Марина. Петр –это клиент. 5) Выше описанное можно преобразовать в следующие предложения типа «Если, то»: Если субъект хочет есть и у субъекта есть достаточная сумма денег, то субъект может пойти в кафе. Если субъект ближе к кафе «Вкусная еда», чем к кафе «Вкуснятина» и субъект может пойти в кафе, то субъект идет в кафе «Вкусная еда». Если субъект ближе к кафе «Вкуснятина», чем к кафе «Вкусная еда» и субъект может пойти в кафе, то субъект идет в кафе «Вкуснятина». Если субъект идет в кафе «Вкуснятина» и в кафе «Вкуснятина» работает официант Марина, то у субъекта принимает заказ Марина. Если субъект идет в кафе «Вкусная еда» и в кафе «Вкусная еда» работает официант Сергей, то у субъекта принимает заказ Сергей. Если субъект выбрал блюда и у субъекта принимает заказ Марина, то заказ принесут через 20 мин. Если субъект выбрал блюда и у субъекта принимает заказ Сергей, то заказ принесут через 10 мин. Если заказ принесут через 20 мин. или заказ принесут через 10 мин., то субъект может есть. Если субъект может есть, то после еды субъект должен оплатить заказ. Введем обозначения для фактов (Ф), действий (Д) и продукций (П), тогда: Субъект = Петр; Ф1= субъект хочет есть; Ф2= у субъекта есть достаточная сумма денег; Ф3= субъект ближе к кафе «Вкусная еда», чем к «Вкуснятина»; Ф4=в кафе «Вкуснятина» работает официант Марина; Ф5=в кафе «Вкусная еда» работает официант Сергей; Ф6= субъект выбрал блюда; Д1= субъект может пойти в кафе; Д2=субъект идет в кафе «Вкусная еда»; Д3=субъект идет в кафе «Вкуснятина»; Д4= у субъекта принимает заказ Марина; Д5=у субъекта принимает заказ Сергей; Д6=заказ принесут через 20 мин. Д7=заказ принесут через 10 мин. Д8=после еды субъект должен оплатить заказ. Для продукций установим приоритет (в скобках перед запятой, чем выше приоритет, чем раньше проверяется правило). П1(4 , Ф1 и Ф2)= Д1; П2(5 , Ф3 и Д1)= Д2; П3(4 , не Ф3 и Д1)= Д3; П4(3 , Д3 и Ф4)= Д4; П5(3 , Д2 и Ф5)= Д5; П6(2 , Д4)= Д6; П7(2 , Д5)= Д7; П8(1 , Д6 или Д7)= Д8; 6) Для отображения взаимосвязи продукций построим граф (рис. 2).  Рис. 2. Схема продукций предметной области «Кафе». Варианты заданий 1. Построить продукционную модель представления знаний в предметной области «Аэропорт» (диспетчерская). 2. Построить продукционную модель представления знаний в предметной области «Железная дорога» (продажа билетов). 3. Построить продукционную модель представления знаний в предметной области «Торговый центр» (организация). 4. Построить продукционную модель представления знаний в предметной области «Автозаправка» (обслуживание клиентов). 5. Построить продукционную модель представления знаний в предметной области «Автопарк» (пассажирские перевозки). |