Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
12
Добавлен:
31.03.2015
Размер:
537.09 Кб
Скачать

ESWin v.1.1 ©ООО «ИНСИКОМ», 2000 г.

Общество с ограниченной ответственностью

«ИНСИКОМ»

(Интеллектуальные Системы и Комплексы)

Инструментальное программное обеспечение

для создания экспертных систем

ESWin версия 1.1

Редактор-конструктор баз знаний

Руководство по использованию

Новосибирск 2000

СОДЕРЖАНИЕ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 3

ОПИСАНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА 3

Общий вид 3

Главное меню 3

Пункт меню «База знаний» 4

Пункт меню «Фреймы» 4

Пункт меню «Правила» 6

Пункт меню «Лингвистические переменные» 8

Пункт меню «О программе» 10

Пункт меню «Помощь» 10

Пункт меню «Выход» 10

ПРИМЕРЫ СОЗДАНИЯ ФРЕЙМА, ПРАВИЛА-ПРОДУКЦИИ, ЛИНГВИСТИЧЕСКОЙ ПЕРЕМЕННОЙ 10

Пример создания фрейма 10

Пример создания правила-продукции 12

Пример создания лингвистической переменной 15

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

EdKb v.1.1 – редактор-конструктор баз знаний для создания, просмотра, редактирования фреймов и правил-продукций баз знаний в удобном для пользователя виде. Редактор-конструктор баз знаний является одним из компонентов инструментального программного обеспечения для создания экспертных систем ESWin версии 1.1. Ниже представлен список функциональных возможностей редактора:

  • создание фреймов и правил-продукций базы знаний;

  • просмотр фреймов и правил-продукций базы знаний;

  • редактирование фреймов и правил-продукций базы знаний.

Описание структуры базы знаний приведено в руководстве по использованию «Инструментальное программное обеспечение для создания экспертных систем ESWin версия 1.1» для оболочки-интерпретатора баз знаний.

ОПИСАНИЕ ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ИНТЕРФЕЙСА

Общий вид

На рис. 1 представлен вид основного окна редактора-конструктора.

Рис. 1. Основное окно.

Рассмотрим каждый из элементов пользовательского интерфейса.

Главное меню

Главное меню располагается во второй строке основного окна. Меню включает в себя следующие пункты:

  • пункт «База знаний»;

  • пункт «Фреймы»;

  • пункт «Правила»;

  • пункт «Лингвистические переменные»;

  • пункт «О программе»;

  • пункт «Помощь»;

  • пункт «Выход».

Рассмотрим действия, выполняемые при выборе каждого из пунктов главного меню.

Пункт меню «База знаний»

Выбор этого пункта приводит к появлению всплывающего меню, состоящего из следующих пунктов:

  • пункт меню «Новая»

Позволяет приступить к созданию новой базы знаний. Создание базы знаний начинается с определения реквизитов базы: названия экспертной системы и названия организации-владельца экспертной системы.

С помощью этого пункта меню формируются конструкции TITLE и COMPANY, содержащиеся в базе знаний.

  • пункт меню «Открыть»

Позволяет выбрать одну из существующих баз знаний и открыть ее для дальнейшей работы (просмотра и редактирования). Базы знаний хранятся в файлах с расширением *.klb.

  • пункт меню «Перезагрузить»

Данный пункт меню имеет специальное назначение и заменяет последовательность действий, выполняемую в случае выбора пунктов меню «Сохранить» и «Открыть» для одной и той же базы знаний.

  • пункт меню «Сохранить»

Выбор этого пункта сохраняет изменения, внесенные в базу знаний, в файле с расширением *.klb.

  • пункт меню «Печать»

Распечатка фреймов и правил-продукций базы знаний.

  • пункт меню «Реквизиты базы знаний»

Просмотр и редактирование реквизитов базы: названия экспертной системы и названия организации-владельца экспертной системы.

  • пункт меню «Выход»

Выбор этого пункта приводит к завершению работы программы. В случае, если имеются несохраненные изменения в редактируемой базе знаний, то выдаётся соответствующее предупреждение и предоставляется возможность сохранить изменения.

Пункт меню «Фреймы»

Выбор этого пункта приводит к появлению всплывающего меню, состоящего из одного пункта — «Открыть для редактирования или создать новый». На рис. 2 представлено окно «Выбор фрейма», открывающееся в результате выбора пункта «Открыть для редактирования или создать новый».

Рис. 2. Окно «Выбор фрейма».

В окне «Выбор фрейма» можно приступить к созданию нового фрейма (щелчком по кнопке «Новый фрейм») или выбрать для просмотра или редактирования из предлагаемого списка один из имеющихся в базе знаний фреймов. Вариант окна «Выбор фрейма» для случая выбора из списка фреймов приведен на рис. 3.

Рис. 3. Выбор фрейма для просмотра или редактирования в окне «Выбор фрейма».

После ввода имени нового фрейма или выбора имени существующего фрейма появляется окно, в котором можно просмотреть, задать или отредактировать параметры слотов фрейма. Окно «Фрейм» представлено на рис. 4.

Рис. 4. Окно «Фрейм».

Примерная последовательность выполняемых действий при создании нового фрейма в окне «Фрейм» описана ниже.

При создании нового фрейма первоначально необходимо определить тип фрейма: «Класс», «Экземпляр» или «Шаблон», затем добавить новый слот путем ввода имени нового слота в поле «Имя нового слота» и щелчка по кнопке «Добавить слот». Имя нового слота появляется в поле «Слоты». Требуется выделить имя нового слота и определить для выделенного слота некоторые параметры: тип слота, вопрос к слоту, значения слота. Тип слота может быть символьным, численным или лингвистической переменной. Типа слота определяется путем выбора из соответствующего списка. Вопрос слота вводится вручную с клавиатуры в поле «Вопрос к слоту». Значения слота последовательно вводятся вручную с клавиатуры в поле «Значение слота» и добавляются в поле «Значения слота (меню)» щелчком по кнопке «Добавить значение». Для задания в качестве значения слота имени фрейма из базы знаний существует поле «Выбор фрейма в качестве имени (значения)». В любой момент каждое значение слота, весь слот или целый фрейм могут быть удалены. Необходимо выделить удаляемый элемент и выполнить щелчок на соответствующей кнопке. По окончании создания нового фрейма необходимо выполнить щелчок на кнопке «OK» для занесения созданного фрейма в базу знаний.

Примерная последовательность выполняемых действий при редактировании существующего фрейма в окне «Фрейм» описана далее.

При редактировании фрейма заблокирована возможность изменять тип фрейма. Для изменения каких-либо параметров любого из слотов необходимо выделить имя слота или его значение, затем в соответствующем поле ввести новое значение параметра и щелкнуть кнопку «Замена». Можно добавить новый слот в существующий фрейм. В этом случае последовательность действий не отличается от аналогичной в случае создания нового фрейма. Редактирование фрейма также должно быть завершено щелчком по кнопке «OK».

Пункт меню «Правила»

Выбор этого пункта приводит к появлению всплывающего меню, состоящего из одного пункта — «Открыть для редактирования». На рис. 5 представлено окно «Правила-продукции», открывающееся в результате выбора пункта меню «Открыть для редактирования».

Рис. 5. Окно «Правила-продукции».

В окне «Правила-продукции», пользуясь кнопками «<» и «>», можно последователь просмотреть все правила, имеющиеся в базе знаний. Все правила, начиная с №1, последовательно пронумерованы. Для выбранного правила можно просмотреть наборы условий и заключений в полях «ЕСЛИ» и «ТО» соответственно. Для удаления просматриваемого правила достаточно щелкнуть на кнопке «Удалить правило». Так как условия и заключения правила имеют одинаковую структуру, их редактирование выполняется в окне одного типа. Для перехода в окно редактирования условия или заключения правила необходимо выполнить двойной щелчок на соответствующем условии в поле «ЕСЛИ» или заключении в поле «ТО» (далее в тексте условие/заключение). После выполнения двойного щелчка будет открыто окно «Формирование условия (заключения)». Вид окна приведен на рис. 6.

Рис. 6. Окно «Формирование условия (заключения)».

В поле окна «Фрейм.слот» приведено имя фрейма и имя слота для выбранного условия/заключения. Если требуется указать другое имя фрейма и имя слота необходимо: в поле, расположенном левее и ниже поля «Фрейм.слот», выделить требуемый фрейм, после чего в центральном поле будут отображены все слоты данного фрейма. После выделения имени слота новое значение для имени фрейма и имени слота будет отображено в поле «Фрейм.слот». Новое значение для условия/заключения можно выбрать из правого поля. Новое значение немедленно будет отображено в поле «Значение». В качестве значения условия/заключения может быть использовано имя фрейма. В таком случае следует воспользоваться полем, расположенном в правом нижнем углу окна. Коэффициент достоверности в пределах от 0 до 100 вводится вручную с клавиатуры в поле «Коэф. дост.». Для редактирования отношения достаточно выбрать соответствующее отношение из предлагаемого списка в поле «Отношение». По окончании редактирования условия/заключения необходимо щелкнуть кнопку «OK» для занесения отредактированного правила в базу знаний.

Для добавления условия/заключения в выбранное правило, в окне «Правила-продукции» требуется щелкнуть кнопку «Добавить», расположенную под соответствующим полем. Будет выполнен переход в окно «Формирование условия (заключения)», где можно определить новое условие или заключение, используя описание работы в этом окне, приведенное выше.

Для удаления условия/заключения из выбранного правила, в окне «Правила-продукции» требуется выбрать условие или заключение и щелкнуть кнопку «Удалить», расположенную под соответствующим полем.

Для добавления нового правила можно воспользоваться кнопкой «Добавить новое правило», расположенной в окне «Правила-продукции». После щелчка по этой кнопке автоматически будет добавлено правило с номером, на единицу больше последнего номера существующего правила в базе знаний. Сразу после добавления правило не будет содержать ни условий, ни заключений. Пользуясь кнопками «Добавить» под соответствующими полями «ЕСЛИ» и «ТО», можно сформировать условия и заключения нового правила. По окончании редактирования правила-продукции необходимо щелкнуть кнопку «OK» для занесения отредактированного правила в базу знаний.

Пункт меню «Лингвистические переменные»

Выбор этого пункта приводит к появлению всплывающего меню, состоящего из одного пункта — «Открыть для редактирования или создать новую». На рис. 7 представлено окно «Лингвистические переменные», открывающееся в результате выбора пункта меню «Открыть для редактирования или создать новую».

Рис. 7. Окно «Лингвистические переменные».

В левом поле окна перечислены все доступные лингвистические переменные. Выделение имени одной из них позволяет увидеть в поле «Символьные значения» все символьные значения для выделенной переменной. В результате выделения определенного символьного значения в полях «Диапазон численных значений» и «Кол-во значений» отображаются нижнее и верхнее значения границы метрической шкалы области определения функции принадлежности (в полях «От» и «до»), а также шаг метрической шкалы (в поле «Кол-во значений»).

Для редактирования выделенного значения лингвистической переменной необходимо выполнить щелчок на кнопке «Редактировать». Вид окна для редактирования лингвистической переменной приведен на рис. 8.

Рис. 8. Окно «Редактирование лингвистической переменной».

В окне редактирования лингвистической переменной можно просмотреть все символические значения лингвистической переменной с помощью кнопок «<» и «>», расположенных в верхней части окна, изменить некоторое символическое значение лингвистической переменной (в поле «Значение переменной») и сформировать новую функцию принадлежности для данного символьного значения. Для этого требуется выполнить щелчки на кнопках «Очистить значение» и «Начать формирование нового значения», затем, пользуясь правой кнопкой мыши, перейти в режим рисования, и отобразить линию функции принадлежности для данного символьного значения. Для того, чтобы получить значения функции принадлежности, щелкнуть на кнопке «Формирование описания значения». Пример задания функции принадлежности приведен на рис. 9.

Рис. 9. Пример задания функции принадлежности.

При щелчке на кнопке «Новая» в окне редактирования лингвистической переменной также открывается окно «Редактирование лингвистической переменной», где можно определить имя новой лингвистической переменной, определить несколько символических значений переменной с функциями принадлежности для каждого значения на одном и том же отрезке метрической шкалы, с одним и тем же количеством значений.

Пункт меню «О программе»

При выборе в главном меню этого пункта появляется окно, содержащее информацию о программном продукте и его разработчиках.

Пункт меню «Помощь»

При выборе в главном меню этого пункта появляется окно, содержащее справочную информацию о правилах работы с редактором-конструктором баз знаний.

Пункт меню «Выход»

Выбор этого пункта приводит к завершению работы программы. В случае, если имеются несохраненные изменения в редактируемой базе знаний, то выдаётся соответствующее предупреждение и предоставляется возможность сохранить изменения.

ПРИМЕРЫ СОЗДАНИЯ ФРЕЙМА, ПРАВИЛА-ПРОДУКЦИИ, ЛИНГВИСТИЧЕСКОЙ ПЕРЕМЕННОЙ

Пример создания фрейма

Пример иллюстрирует создание фрейма-класса.

FRAME = Область

Применение [Какова область применения?]: (медицина; вычислительная техника)

ENDF

  1. Выбрать пункт меню «Фреймы»/«Открыть для редактирования или создать новый». В открывшемся окне выполнить щелчок на кнопке «Новый фрейм». Ввести имя фрейма. На рис. 10 представлено окно «Выбор фрейма» с введенным именем нового фрейма.

Рис. 10. Окно «Выбор фрейма».

  1. После щелчка по кнопке «OK» открывается окно, где в поле «Тип фрейма» выбрать тип «Класс», в поле «Имя нового слота» ввести имя «Применение», в поле «Тип слота» выбрать тип «Символьный», в поле «Вопрос к слоту» ввести вопрос «Какова область применения?». Щелчок по кнопке «Добавить слот» помещает новый слот в поле «Слоты:». На рис. 11 представлено окно «Фрейм: Область» с введенным именем нового слота.

Рис. 11. Окно «Фрейм: Область».

  1. В поле «Слоты:» выделить слот, для которого будут добавляться новые значения. В поле «Значение слота» ввести значение «медицина», щелчком по кнопке «Добавить значение» новое значение добавить в поле «Значения слота (меню):». Это действие повторить для значения слота «вычислительная техника». На рис. 12 представлено окно «Фрейм: Область» с определенным списком значений слота «Применение».

Рис. 12. Окно «Фрейм: Область».

  1. Создание слота «Область» завершить щелчком по кнопке «OK».

Пример создания правила-продукции

Пример иллюстрирует создание правила-продукции (допустим, что уже существуют правила-продукции «RULE 1» и «RULE 2»):

RULE 3

= (Область.Применение; медицина)

= (Тип.Решаемые задачи; диагностика)

DO

= (Метод представления знаний; Правила-продукции с представлением нечетких знаний) 90

ENDR

  1. Выбрать пункт меню «Правила»/«Открыть для редактирования». В открывшемся окне выполнить щелчок на кнопке «Добавить новое правило». В поле «Правило №» автоматически будет установлен номер правила «3» (при условии, что в базе знаний уже имеется два правила). На рис. 13 представлено окно «Правила-продукции» с определенным номером нового правила.

Рис. 13. Окно «Правила-продукции».

  1. Для добавления условия «= (Область.Применение; медицина)» выполнить щелчок на кнопке «Добавить», расположенной под полем «ЕСЛИ». В открывшемся окне «Формирование условия (заключения)» из списка представленных фреймов выбрать фрейм «Область», в списке слотов выбранного фрейма выделить слот «Применение». В поле «Фрейм.слот» сформируется «Область.Применение» В поле «Отношение» выбрать отношение «EQ». В списке возможных значение слота «Применение» выбрать значение «медицина». На рис. 14 представлено окно «Формирование условия (заключения)» со сформированным условием правила-продукции.

Рис. 14. Окно «Формирование условия (заключения)».

  1. Создание условия «= (Область.Применение; медицина)» правила-продукции «RULE 3» завершить щелчком по кнопке «OK».

  2. Для создания условия «= (Тип.Решаемые задачи; диагностика)» повторить описанную выше последовательность (пункты с 1 по 3).

  3. В окне «Правила-продукции» для добавления заключения «= (Метод представления знаний; Правила-продукции с представлением нечетких знаний) 90» выполнить щелчок на кнопке «Добавить», расположенной под полем «ТО». В открывшемся окне «Формирование условия (заключения)» из списка представленных фреймов выбрать фрейм «Цель», в списке слотов выбранного фрейма выделить слот «Метод представления знаний». В поле «Фрейм.слот» сформируется «Метод представления знаний» В поле «Отношение» выбрать отношение «EQ». В поле «Значение» ввести значение «Правила-продукции с представлением нечетких знаний» (ввод значения используется для слота, принадлежащему фрейму «Цель»). В поле «Коэфф. дост.» ввести «90». На рис. 15 представлено окно «Формирование условия (заключения)» со сформированным заключением правила-продукции.

Рис. 15. Окно «Формирование условия (заключения)».

  1. Создание заключения «= (Метод представления знаний; Правила-продукции с представлением нечетких знаний) 90» правила-продукции «RULE 3» завершить щелчком по кнопке «OK». На рис. 16 представлено окно «Правила-продукции» со сформированным правилом «RULE 3».

Рис. 16. Окно «Правила-продукции».

  1. Создание правила-продукции «RULE 3» завершить щелчком по кнопке «Закрыть».

Пример создания лингвистической переменной

Пример иллюстрирует создание лингвистической переменной «Износ» с тремя символьными значениями: «Незначительный», «Средний» и «Высокий». Функция принадлежности для всех трех символьных значений определяется на отрезке метрической шкалы от 0 до 90 по 10 точкам.

  1. Выбрать пункт меню «Лингвистические переменные»/«Открыть для редактирования или создать новую». В открывшемся окне выполнить щелчок на кнопке «Новая». После щелчка по кнопке открывается окно «Редактирование лингвистической переменной». В поле «Наименование переменной» ввести имя переменной «Износ».

  2. В поле «Значение переменной» ввести первое символьное значение «Незначительный». В поле «Кол-во точек» ввести число точек «10». В поля «Min» и «Max» ввести числа «0» и «90» соответственно. С помощью правой кнопки мыши перейти в режим рисования и отобразить требуемую кривую. Для определения значений функции принадлежности щелкнуть кнопку «Формирование описания значения». В поле «Функция принадлежности» отобразятся значения функции. На рис. 17 представлено окно «Редактирование лингвистической переменной» для символьного значения «Незначительный» переменной «Износ».

Рис. 17. Окно «Редактирование лингвистической переменной».

  1. Для задания функции принадлежности следующего символьного значения щелкнуть кнопку «Начать формирование нового значения» и повторить действия, описанные в пункте 2.

  2. Создание лингвистической переменной «Износ» завершить щелчком по кнопке «Выход». На рис. 18 представлено окно «Лингвистические переменные» со сформированной лингвистической переменной «Износ».

Рис. 18. Окно «Лингвистические переменные».

2

Соседние файлы в папке ESWin