- •О.М. Топоркова информационные технологии и системы
- •Введение
- •Глава 1. Производство. Информация. Общество
- •1.1. Информационный характер процесса управления
- •1.2. Элементы субъекта управления и функции управления
- •1.3. Уровни управления и информация
- •1.4. Превращение информации в ресурс общества
- •Глава 2. Структура информационного процесса
- •2.1. Формирование данных
- •2.2. Передача данных
- •2.3. Обработка данных
- •2.4. Хранение данных
- •2.4.1. Оценка данных
- •2.4.2. Защита данных
- •2.4.2.1. Замки и ключи
- •2.4.2.2. Таблицы управления доступом
- •2.4.2.3. Протоколирование и аудит
- •2.4.2.4. Экранирование
- •2.4.2.5. Криптография
- •2.4.2.6. Обеспечение достоверности данных
- •2.4.2.7. Управление параллелизмом
- •2.4.2.8. Восстановление данных
- •Глава 3. Знания как вид информационного ресурса4
- •3.1. Виды знаний
- •3.2. Теоретические аспекты извлечения знаний
- •3.2.1. Психологический аспект
- •3.2.1.1. Контактный слой
- •3.2.1.2. Процедурный слой
- •3.2.1.3. Когнитивный слой
- •3.2.2. Лингвистический аспект
- •3.2.2.1.Общий код
- •3.2.2.2. Понятийная структура
- •3.2.2.3. Словарь пользователя
- •3.2.3. Гносеологический аспект
- •3.3. Методы извлечения знаний
- •3.3.1. Пассивные методы
- •3.3.1.1. Наблюдения
- •3.3.1.2. Мысли вслух
- •3.3.1.3. Лекции
- •3.3.2. Активные методы
- •3.3.2.1. Анкетирование
- •3.3.2.2. Интервью
- •3.3.2.3. Свободный диалог
- •3.3.2.4. Деловые игры
- •3.3.2.5. Круглый стол
- •3.3.2.6. Мозговой штурм
- •3.3.3. Текстологические методы
- •Глава 4. Понятия информационной технологии и информационной системы
- •4.1. Понятие и эволюция информационной технологии в производстве
- •4.2. Характеристика информационной технологии как системы
- •4.3. Структура базовой информационной технологии
- •4.3.1. Концептуальный уровень базовой информационной технологии
- •4.3.2. Логический уровень базовой информационной технологии
- •4.3.3. Физический уровень базовой информационной технологии
- •4.4. Понятие и эволюция информационных систем
- •4.5. Классификация информационных систем
- •Глава 5. Новые информационные технологии
- •5.1. Представление знаний в компьютере
- •5.1.1. Продукционная модель
- •5.1.2. Сетевая модель
- •Полная семья
- •5.1.3. Фреймовая модель
- •5.1.4. Логическая модель
- •5.2. Интеллектуальные информационно-поисковые системы
- •5.2.1. Морфологический анализ
- •5.2.2. Синтаксический анализ
- •5.2.3. Семантический анализ
- •5.3. Расчетно-логические системы
- •5.4. Экспертные системы
- •Глава 6. Организация интерфейса пользователя в информационных технологиях и системах
- •6.1. Типы диалогов
- •6.2. Эргономичность интерфейса
- •Глава 7. Современные тенденции в области информационных технологий и систем
- •7.1. Км-технологии9
- •7.2. Cals-технологии
- •7.3. Erp-технологии
- •7.4. Scm-технологии
- •7.5. Crm-технологии
- •7.6. WorkFlow-технологии
- •7.7. Ит-стратегия предприятия
- •7.7.1. Источники экономической эффективности
- •7.7.2. Выбор системы и команды внедрения
- •7.7.3. Внедрение системы
- •7.8. Itil-технологии
- •7.9. Отечественный рынок решений в области информационных технологий
- •7.9.1. Renaissance
- •7.9.2. Axapta
- •7.9.3. Шереметьево-Карго
- •7.9.4. Eli Lilly
- •Список литературы
- •Оглавление
5.1.1. Продукционная модель
В моделях этого типа используются некоторые элементы логических и сетевых моделей. Из логических моделей заимствована идея правил вывода, которые здесь называются продукциями, а из сетевых моделей - описание знаний в виде семантической сети. В результате применения правил вывода к фрагментам сетевого описания происходит трансформация семантической сети за счет смены ее фрагментов, наращивания сети и исключения из нее ненужных фрагментов. Таким образом, в продукционных моделях процедурная информация явно выделена и описывается иными средствами, чем декларативная информация. Вместо логического вывода, характерного для логических моделей, в продукционных моделях появляется вывод на знаниях.
Продукции наряду с фреймами являются наиболее популярными средствами представления знаний. С одной стороны, они близки к логическим моделям, что позволяет организовывать на них эффективные процедуры вывода, а с другой стороны, более наглядно отражают знания, чем классические логические модели. В них отсутствуют жесткие ограничения, характерные для логических исчислений, что дает возможность изменять интерпретацию элементов продукции.
В общем виде под продукцией понимается выражение следующего вида:
(i); Q;P;AB;N, где i - имя продукции; Q - описание класса ситуаций, в которых данная продукция может использоваться; A B – ядро продукции; Р - условие применимости ядра продукции; N описывает постусловия продукции.
С помощью имени продукция выделяется из всего множества продукций. В качестве имени может выступать некоторая лексема, отражающая суть данной продукции (например, "покупка книги"), или порядковый номер продукций в множестве, хранящемся в памяти системы. Элемент Q характеризует сферу применения продукции. Такие сферы легко выделяются в когнитивных структурах человека. Наши знания как бы "разложены по полочкам". На одной полочке хранятся знания о том, как надо готовить пищу, на другой как добраться до работы, и т.п. Разделение знаний на отдельные сферы позволяет экономить время на поиск нужных знаний.
Основным элементом продукции является ее ядро – именно оно является обязательным компонентом продукции. Интерпретация ядра может быть различной и зависит от того, что стоит слева и справа от знака секвенции . Обычное прочтение ядра продукции выглядит так: ЕСЛИ А, ТО В. Более сложные конструкции ядра допускают в правой части альтернативный выбор, например, ЕСЛИ А, ТО В1, ИНАЧЕ В2. Секвенция может истолковываться в обычном логическом смысле как знак логического следования В из истинного А (если А не является истинным выражением, то о В ничего сказать нельзя). Возможны и другие интерпретации ядра продукции, например, А описывает некоторое условие, необходимое для того, чтобы можно было совершить действие В.
Ядра продукции можно классифицировать по различным основаниям. Прежде всего, все ядра делятся на два типа: детерминированные и недетерминированные. В детерминированных ядрах при актуализации ядра и при выполнимости А правая часть ядра выполняется обязательно; в недетерминированных ядрах В может выполняться и не выполняться. Таким образом, секвенция в детерминированных ядрах реализуется с необходимостью, а в недетерминированных - с возможностью. Интерпретация ядра в этом случае может, например, выглядеть так: ЕСЛИ А, ТО ВОЗМОЖНО В. Возможность может определяться некоторыми оценками реализации ядра. Например, если задана вероятность выполнения В при актуализации А, то продукция может быть такой: ЕСЛИ А, ТО С ВЕРОЯТНОСТЬЮ р РЕАЛИЗОВАТЬ В. Оценка реализации ядра может быть лингвистической, связанной с понятием терм-множества лингвистической переменной, например: ЕСЛИ А, ТО С БОЛЬШЕЙ ДОЛЕЙ УВЕРЕННОСТИ В. Возможны иные способы реализации ядра. Детерминированные продукции могут быть однозначными и альтернативными. Во втором случае в правой части ядра указываются альтернативные возможности выбора, которые оцениваются специальными весами выбора. В качестве таких весов могут использоваться вероятностные оценки, лингвистические оценки, экспертные оценки и т.п. Особым типом являются прогнозирующие продукции, в которых описываются последствия, ожидаемые при актуализации А, например: ЕСЛИ А, ТО С ВЕРОЯТНОСТЬЮ р МОЖНО ОЖИДАТЬ В.
Условие применимости ядра продукции Р обычно представляет собой логическое выражение (как правило, предикат). Когда Р принимает значение "истина", ядро продукции активизируется. Если Р "ложно", то ядро продукции не может быть использовано.
Постусловия продукции, описываемые N, актуализируются только в том случае, если ядро продукции реализовалось. Они описывают действия и процедуры, которые необходимо выполнить после реализации В, причем эти действия могут относиться и к самой продукции -Р,Aили В. Выполнение N может происходить сразу после реализации ядра продукции.
Если в памяти системы хранится некоторый набор продукций, то они образуют систему. Тогда должны быть заданы специальные процедуры управления продукциями, с помощью которых происходит их актуализация и выбор для выполнения той или иной продукции из числа актуализированных.
Построим продукционную модель, соответствующую задаче «Регулирование успеваемости по результатам сессии» (см. разделы 4.3.1, 4.3.2).
В качестве имени i продукции используем обобщенное обозначение выполняемого ею действия: перевод (в следующий семестр) без стипендии, перевод со стипендией, перевод с повышенной стипендией, отчисление. Поскольку ИТ в вузе может отражать разные стороны его деятельности, введем обозначение Q класса ситуаций, в которых данные продукции могут использоваться: Q = сессия. Условие применимости Р и постусловия N проигнорируем.
Ядра продукций представляют правила регулирования контингента студентов. Для их записи применим обозначения: ФИО – для представления студента, ОСi – для оценки, С – для назначенной стипендии, СБ – для базовой стипендии. Для простоты используем обычную интерпретацию детерминированного ядра: ЕСЛИ А, ТО В, где В – выполняемые действия: отчислить, перевести без стипендии, назначить стипендию, А – условия для выполнения этих действий:
(отчисление);сессия;; ФИО, ОСi=2 отчислить (ФИО);
(перевод без стипендии);сессия;; ФИО, ОСi =3 перевести без стипендии (ФИО);
(перевод со стипендией); сессия;; ФИО, ОСi3, С=0 назначить стипендию С=СБ (ФИО);
(перевод с повышенной стипендией); сессия;; ФИО, ОСi 4, С=СБ назначить стипендию С=СБ+50%*СБ (ФИО).
Последовательность данных продукций выстроена так, что каждая последующая использует результат применимости предыдущей (или одной из них). В этом проявляется управление выбором продукций из заданного множества при условии, что они просматриваются «сверху - вниз».