Определение характера решаемых задач

Вернемся к нашему примеру из медицинской практики. Пред-
положим, что мы хотим построить экспертную систему, предназна-
ченную для обработки результатов химического анализа крови,
выполненного в лаборатории. Инженер знаний прежде всего обязан

 

98

 

99

провести опрос эксперта и только потом приступать к построению
системы. Эксперт, безусловно, должен быть специалистом в той
области, в которой будет работать система. Первым делом необхо-
димо определить целевое назначение системы. Какие, собственно,
задачи предстоит решать системе, основанной на знаниях? Цели
разработки системы следует сформулировать точно, полно и непро-
тиворечиво. Например, для диагностической системы это может
быть получение ответов на такие вопросы:

1. Здоров ли пациент (исправна ли система)? Если нет, то
какое именно у него заболевание? Если имеется несколько
заболеваний, то какое из них наиболее опасно?

2. Какие изменения в диете и рационе питания следует реко-
мендовать и какие из них считаются особенно важными?

3. Какие лабораторные исследования необходимо провести до-
полнительно и какие из них являются первоочередными?

4. Как нужно изменить образ¹ жизни пациента или климатиче-
ские условия, в которых он находится?

5. Нужно ли направить пациента для обследования к врачам-
специалистам и если да, то к каким именно? Подумайте, на какие
еще вопросы должна уметь отвечать наша диагностическая
система?

После того как цель разработки системы определена, инженер
знаний приступает к формулированию подцелей; Это поможет ему
установить иерархическую структуру системы и разбить её на мо-
дули. Введение тех или иных подцелей обусловливается наличием
связей между отдельными фрагментами знаний. /Проблема сводит-
ся к разбиению задачи на две или несколько подзадач меньшей
сложности и последующему поиску их решений. При необходимос-
ти полученные в результате разбиения подзадачи могут дробиться
и дальше.

Рассмотрим, в частности, как происходит выделение подцелей
в экспертной системе XCON, которая применяется фирмой DEC
(Digital Equipment Corporation) для определения конфигурации
компьютерных систем по заказу пользователей. Основная задача
(нахождение нужной конфигурации компьютерных систем типа
VAX) разбивается на шесть следующих подзадач:

1. При наличии серьезных сбоев в оборудовании проверить за-
каз на покупку.

2. Доставить требуемые компоненты системы в помещение для
сборки.

3. Доставить необходимые блоки системы в помещение для
сборки.

4. Доставить требуемые платы в помещение для сборки.

5. Определить последовательность соединения компонентов
системы.

6. Соединить компоненты системы кабелем.

Действия, которые необходимо выполнить для решения дан-
ной подзадачи, могут существенно различаться в зависимости от
того, что именно предпринималось в рамках предыдущих задач и
типа используемых компонентов. База знаний системы XCON нас-
читывает около 800 правил, предназначенных для определения
конфигурации компьютерных систем типа VAX.                      

Система осуществляет поиск решения, используя обрати
стратегию вывода: вначале рассматриваются наиболее общие под
задачи, находящиеся на верхнем уровне иерархии целей, а затем
подзадачи следующего уровня детальности. Цели каждого уровня
представляют собой часть общей цели или одно из состояний в
пространстве поиска. Инженер знаний, описывая задачу в виде
иерархии подзадач, применяет тем самым нисходящий метод от
абстрактного (т.е. от наиболее общих и нестрого сформулирова-
ных целей) к конкретному. Таким образом, система решает внача-
ле самые трудоемкие подзадачи, после чего приступает к более
простым. Переход на следующий уровень иерархии происходит
лишь по завершении всех задач текущего уровня.

В нашем примере исходную задачу можно разбить на несколь-
ко подзадач, решение которых сводится к поиску ответов на следу-
ющие вопросы:                                                                                

1. Имеются ли нарушения в системе кровообращения?

2. Имеются ли нарушения в системе пищеварения?

3. В порядке ли нервная система?

Какие еще подзадачи такого рода вы могли бы назвать? Заметим
что все перечисленные подзадачи могут быть увязаны с первым
вопросом, находящимся в первой из пяти групп вопросов, список
которых приведен выше. Другими словами, упомянутые подзадачи
детализируют этот вопрос или выступают подцелями для него

Из изложенного следует, что система выполняет поиск реше-
ния как бы в обратном направлении, все более и более детализи-
руя подзадачи. Процесс детализации продолжается до тех пор
пока не будут обнаружены факты, содержащие непосредственные
результаты измерений или лабораторных анализов, т.е. исходные
данные поставленной задачи, например:

* результаты химического анализа крови;

* наблюдаемые признаки и симптомы заболеваний;

* климатические условия и наследственные факторы.

Приведите примеры других исходных данных, которые могут пот-
ребоваться при постановке диагноза.

 

100

101

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: