4. Логический вывод

Широкое применение основы логического вывода имеют в системах искусственного интеллекта (СИИ), и особенно в экспертных системах (ЭС). Это такие аппаратно-программные комплексы, которые способны проводить логические рассуждения в соответствующей предметной области не хуже специалиста на основе знаний (рис.3.4). Они обеспечивают решение сложных кибернетических задач, при этом вырабатывается решение, которое не было заложено в машину и получено только на основе заложенных стратегий (правил реакции на то или иное допущение).

Ядро ЭС

Рис. 3.4. Структура экспертной системы

Основными компонентами экспертных систем являются:

• база знаний;

• машина (механизм) логического вывода;

• модуль извлечения знаний;

• система объяснений.

База знаний содержит две компоненты:

• система утверждений (база фактов);

• система отношений (база правил).

Система отношений часто представляется в виде продукционных правил “если”, “то”, “иначе”. Они позволяют получать новые факты в ходе решения кибернетических задач. Факты могут меняться в ходе диалога. Правила – более долгосрочная информация о том, как порождать новые факты (гипотезы).

Механизм логического вывода (МЛВ)– содержит принципы и правила работы, определяет способ применения базы знаний, для решения конкретных задач, определяемых входными данными.

Представление задач (знаний) пространством состояний, представляет собой: описание всех состояний или только начальных, если пространство большое; задание операторов, отображающих одни состояния в другие и задание целевого состояния.

Работа МЛВ представлена

на рис.3.5.

Начальные состояния

описываемые фактами из базы знаний. МЛВ по правилам вывода обеспечивает нахождение решения (достижения цели). Поиск ведётся на основе интеллектуальных стратегий, некоторые из которых – эмпирические (не строгие с математической точки зрения).

• резольвента (промежуточное состояние)

Рис. 3.5. Сущность работы экспертных систем:

Такого рода описание базируется на знаниях процедур, декларативные части которых представлены продукционными правилами. Такие системы называются продукционными экспертными системами. Декларативные – это описания состояний и фактов. Процедурные – это описания правил перехода из одного состояния в другое. Целевые - это описания целевых состояний в форме продукционных правил.

Примеры правил

Если <условие 1> И <условие 2> … Или <условие 3>…..

То <результат 1>

Иначе <результат 2> } если условия несовместимы

Продукционное правило