ЭТ0-МЛЕ К 0ПИТА1ОЩЕЕ ИМЕЕТ - КОПЫТА

10 ПРАВИЛО: ЭТО-КОПЫТНОЕ27 (ЭТО-КОП'  1 ОЕ

11 ЭТО-МЛЕКОГШТАЮЩЕЕ ЖВАЧНОЕ ) ПРАВИЛО: ЭТО-ГЕПАРД?

 

12 (ЭТО-ГЕПАРД Э ГО-МЛЕКОПИТАЮЩЕЕ ЭТ О- 11ЛОТОЯДНОЕ

13 ИМ Ё ЕТ-РЫЖЕ-КОРИЧ-ОКРАС ИМЕЕТ-ТЕМ И ЫЕ-ПЯТНА )
14

 

290

 

291

# 82                 CrPROLOG.BLK

0 \ ПРИМЕР КЛАССИФИКАЦИИ ЖИВОТНЫХ

1 ПРАВИЛО: ЭТО-ЗЕБРА? (ЭТО-ЗЕБРА ЭТО-КОПЫТНОЕ

2 ИМЕЁТ-МЕРНЫЕ-ПОЛОСЫ ) ПРАВИЛО: ЭТО-СТРАУС?

3 (ЭТО-СТРАУС ЭТО-ПТИЦА НЕ-ЛЕТАЕТ ИМЕЕТ-ДЛИННУЮ-ШЕЮ

4 ИМЕЕТ-ДЛИННЫЕ-НОГИ ) ПРАВИЛО: ЭТО-ПИНГВИН?

5 (ЭТО ПИНГВИН ЭТО-ПТИЦА HE-ЛЕТАЕТ ПЛАВАЕТ

6 ИМЕЕТ-ЧЕРНО-БЕЯ-ОКРАС ) ПРАВИЛО: ЭТО-АЛЬБАТРОС?
1 (ЭТО-АЛЬБАТРОС ЭТО-ПТИЦА ЛЕТАЕТ-ХОРОШО )

8 ПРАВИЛО: ЭТО-ТИГР? (ЭТО-ТИГР ЭТО-МЛЕКОПИТАЮЩЕЕ ЭТО-ПЛОТОЯДНОЕ

ИМЕЕТ-РЫЖЕ-КОРИЧ-ОКРАС ИМЕЕТ-ЧЕРНЫЕ-ПОЛОСЫ ) ПРАВИЛО: ЭТО-ЖИРАФ? (ЭТО-ЖИРАФ ИМЕЕТ-ДЛИННУЮ-ШЕЮ ИМЕЕТ-ДЛИННЫЕ-НОГИ ИМЕЕТ-ТВМНЫЕ-ПЯТНА )

15 ПРЕДЛОЖЕНИЯ НУЛЬ УСТАНОВИТЬ

Экр # 83         CrPROLOG.BLK                                                •

0 \ ПРИМЕР КЛАССИФИКАЦИИ ЖИВОТНЫХ

1 ПРЕДЛОЖЕНИЯ ЧТСП

2 (ЭТО-ЖИВОТНОЕ1? @ ЭТО-ЖИВОТНОЕ2? @ ЭТО-ПТИЦА1? @

3 ЭТО-ПТИЦА2? < ф ЭТО-ПЛОТОЙДНОЕ1? @ ЭТО-ПЛОТОЯДНО122? @

4 ЭТО-КОПЫТНОЕ1? @ ЭТ0-К0ПЫТН0Е2? @ ЭТО-ГЕПАРД? @

5 ЭТО-ТЙГР? @ ЭТО-ЖИРАФ? @ ЭТО-ЗЕВРА? @

6 ЭТО-СТРАУС? @ ЭТО-ПИНГВИН? @ ЭТО-АЛЬБАТРОС? @ )
7

8                                            ■

9

10-1112

13 РЕШЕНИЯ НУЛЬ УСТАНОВИТЬ

14 ЦЕЛИ НУЛЬ УСТАНОВИТЬ ■

15 НУЛЬ ЭТО-АЛЬБАТРОС ЦЕЛИ СПИСОК

 

Приложение 1 СЛОВАРЬ ФОРТА

!                                           ( n a -> )

( -> cfa )

(                            -> )

*                         ( nl n2 -> n3)

*/                        (nl n2 n3 -> n4)

*/MOD                ( nl n2 n3 -> r q)

+                         ( nl n2 -> n3)

+!                         ( n a -> )

+LOOP               ( n -> )

-                           ( n -> )

( nl n2 -> n3),

( n -> ) ( -> )

 

Занесение n по адресу а. Занесение в вершину стека cfa следующего слова из входного потока. Пропуск символов из входного потока до правой круглой скобки. Используется для записи комментария. Умножение nl на n2 с получением произведения nЗ. Умножение nl на n2 с получени­ем результата двойной длины, который затем делится на nЗ. Используется при масштабировании чисел с фиксированной точкой. То же, что и */, но в качестве результата в вершину стека заносит частное q и остаток r. Сложение nl и n2, результатом является nЗ.

Добавление n к содержимому по адресу а.

Добавление n к счетчику цикла. Если в результате полученное значение счетчика выходит за границу, цикл принудительно завершается, в противном случае управление передается на фрагмент, расположенный за DO. Компиляция n в словарь путем выделения памяти и занесения. Вычитание n2 из n1 с получением разности nЗ. Вывод числа n.

Используется во время компиляции. Компилирует строковый литерал, начинающийся с символа, следующего за пробелом после.", и завершающийся символом " . Скомпилированный текст выводится при исполнении слова." .

292

/                   ( n1 n2 -> nЗ)

^/MOD                        ( nl n2 -> r q)

0<                        ( n -> f)

0=                        ( n -> f)

0>                        ( n -> f)

¹⁺                                    ( n1 -> n2)

1-                     ( n1 -> n2)

²⁺                                      ( nl -> n2)

^2--                                     ( n1 -> n2)

^2/                                     ( n1 -> n2)

²*                       ( nl -> n2)

;                                (-> )

^<                    ( n1 n2 -> f)

^d=                                    ( nl n2 -> f)

^>                                      ( nl n2 -> f)

> BODY                 _{( cfa} _> _pfa)

> R? DUP       ( n1 - > [n1] n2)

@                           ( a -> n)

ABS                    ( n1 -> n2)

ALLOT                   ( nl -> )

^AND                                 ( nl n2 -> n3)

BASE                       ₍ > _pfa)

Деление nl на n2 с получением

частного nЗ.

То же, что и /, но в качестве

результата в вершину стеке заносится

частное q и остаток r.

Флат истинен, если n < 0.

Флаг истинен, если n = 0.

Флаг истиней, если n > 0.

n2 = nl + 1

n2 = nl - 1

n2 = n1 + 2.

n2=nl - 2.

n2 = nl/2. Выполняется

арифметическим сдвигом

вправо на один бит.

n2 = 2 * nl, Выполняется сдвигом

влево на один бит.

Определение слона форта путем

создания заголовка словарной статьи

и компиляции текста из входного потока

до символа; .

Завершение определения через

двоеточие и перевод Форта в режим

интерпретации.

Флаг истинен, если nl < n2.

Флаг истинен, если nl = n2.

Флаг истинен, если nl > n2 >.

Переход от cfa к pfa, т.е. к телу

словарной статьи.

Занесение n в стек возвратов

Если nl не ноль, выполненить

операцию DUP.

Занесение в вершину стека

содержимого по адресу а.

Занесение.в вершину стека

абсолютного значения nl.

Выделение n байт памяти в

словаре.

Выполнение поразрядной

конъюнкции над nl и п2 с

с получением nЗ.

Системная переменная,

содержащая текущее

основание системы счисления

для вводимых чисел.

BEGIN               ( -> )

С!                         ( n a -> )

C@                     ( a -> n)

CONSTANT       период-компиляции:

(n -> )

период-выполнения:

( -> n)
COUNT              (a -> a+1 u)

CR                       ( -> )

CREATE            ( -> )

DECIMAL          ( -> )

DEFINITIONS    ( -> )
DO                   ( граница счетчик -> )

DOES>               период-компиляции:

( -> )

период-выпилнения: ( -> pfa )

DROP                 ( n -> )

DUP                   ( n n -> )

Начало цикла как со счетчиком (UNTIL), так и с условием (WHILE-REPEAT). Занесение, младших разрядов (байта) n по адресу а. Выборка младших разрядов (байта) содержимого по адресу а. Старшие разряды результата обнуляются. Определяющее слово, которое в период компиляции создает слово, заносящее при своем исполнении (в период выполнения) число n в вершину стека. Преобразование указателя стро­ки со счетчиком в адрес первой литеры и число литер строки. Вывод символа возврата каретки (ASCII 13).

Определяющее слово, создающее
заголовок словарной статьи Форта.
Выбирает из входного потока имя
и строит поля: имени, связи и кода.
В cfa помещается ссылка на программу
периода выполнения для VARIABLE.
Установка основания системы
счисления путем занесения числа 10
в переменную BASE равным десяти.
Установка контекстного словаря       ^v

компиляции (CURRENT) на текущий словарь поиска (CONTEXT). Компилирующее слово. Служит началом цикла DO. Исходным значением счетчика цикла является счетчик. Цикл завершается при переходе значения счетчика через границу (в обоих направлениях). Цикл всегда исполняется по крайней мере один раз. Путем использования опреде­ляющего слова DOES> в словах Форта задаются действия периода выполнения. Во время выполнения на стек заносится pfa слова, подлежащего исполнению.

Удаление верхнего элемента стека. Занесение копии верхнего элемента стека в вершину последнего.

 

293

ELSE

EMIT                 ( n -> )

EXECUTE     ( сfа -> )

FLUSH               ( -> )

FORGET             ( -> )

FOR TH               ( -> )

HERE                  (-> a)

I                           ( -> n)

IF                         (f -> )

IMMEDIATE          ( -> )

J                               ( -> n)

Компилирующее cлово. Используется в конструкциях IF-ELSE-TНEN. Слова, располо­женные между ELSE и THEN, выпол­няются в том случае, если флаг для IF ложен.

Вывод n в выходной поток в символьном виде. Выполнение слова, pfa которого находится на стеке. Запись обновленных дисковых буферов во внешнюю память и их освобождение. Выбор очередного слова из входного потока. Забываются все слова, определенные перед этим словом. Если слово зашищено,        выдастся аварийное сообщение Контекстный словарь, содержащий стандартные слова Форта.

Занесение в вершину стека очередного доступного адреса (первого свободного адреса в словаре).

Используется в конструкциях
DO... LOOP или DO... +LOOP для
занесения в вершину стека текущего
значения счетчика цикла.
Компилирующее слово, которое в
случае истинности фляга f                 у

заставит в период-выполнения исполняться слова, следующие непосредственно за IF. В противном случае будут исполняться слова, следующие за ELSE или THEN (если конструкция ELSE отсутствует).

Отмечает последнее определен­ное слово как компилирующее, которое при режиме компиляции будет не компилироваться, а исполняться.

Применяется во вложенных циклах типа DO. Заносит в вершину стека значение счетчика внешнего цикла ( см. I ).

KEY                  ( -> n)

LATEST            ( -> nfa)

LITERAL           ( n -> )

LOAD               ( n -> )
LOOP

MAX                 ( nl n2 -> nЗ)

MIN                   ( nl n2 -> n3)

NEGATE          ( n -> -n)

NOT                 ( nl -> n2)

OR                     ( n 1 n2 -> n3)

OVER                 ( nl n2 -> nl n2 nl)

R>                       ( -> n)

R@                     ( -> n)

REPEAT            ( -> )

ROT                   ( nl n2 nЗ -> n2 nЗ nl)
SAVE-BUFFERS ( -> )

SPACE               ( -> )

 

Занесение на стек символа из входного потока. Занесение на стек nfa последней созданной статьи. Компилирующее слово, которое в период выполнения вызывает занесение на стек n. Слово для работы с диском. Вызывает интерпретацию блока n. Компилирующее слово, которое в период выполнения увеличивает зна­ чение счетчика DO-цикла на единицу. Если полученное значение счетчика выходит за границу, выполнение цикла завершается и начинают исполняться слова, следующие за словом LOOP. В противном случае исполняются слова, следующие за DO. Занесение на стек большего из чисел nl и n2.

Занесение на стек меньшего из чисел nl и n2.

Занесение на стек дополнения до двух от n или отрицательной величины n.

Поразрядное инвертирование nl. Выполнение поразрядной дизъюнкции над nl и n2 с по­лучением nЗ.

Занесение на стек копии вто­рого элемента стека. Перенесение верхнего элемента стека возвратов на стек данных. Копирование верхнего элемента стека возвратов на стек данных. Компилирующее слово. Применя­ется в циклах типа

BEGIN... WH1LE... REPEAT для передачи управления на слово, следующее за BEGIN.

Перемещение третьего элемен­та стека в его вершину. Запись на, диск всех обновлен­ных дисковых буферов. Вывод символа пробела (ASCII 32).

 

STATE

SWAP
THEN

TYPE
UNTIL

VARIABLE

VOCABULARY
WHILE

XOR

( -> pfa)

! nl n2 -> n2 nl)

( a u -> )

( n -> )

 nl п2 -> пЗ)

( -> )'

Период-компиляции:

( -> )

период-выполнения:

( -> cfa)

Системная переменная, содержа-
щая текущее состояние Форта.
Ноль - компиляция, в противном
случае - интерпретация.
Поменять местами два верхних
элемента стека.

Компилирующее слово.применяе-
мое в конструкциях IF-THEN или
IF-ELSE THEN (см. IF и ELSE).
Вывод строки, заданной двумя
верхними элементами стека.
Компилирующее слово, применяе-
мое в конструкциях BEGIN-UNTIL.
Если в период выполнения флаг f
истинен, исполнение цикла
завершается и начинают выполняться
слова, следующие за UNTIL.
В противном случае выполняются
слова, следующие за BEGIN.
Определяющее слово для созда-
ния переменных. В период выполнения
на стек помещает-
ся pfa значения этой переменной.
Определяющее слово для соз-
дания контекстных словарей.
Компилирующее слово, применяемое в
конструкциях BEgIn-WHILE-REPEA Г
Если в период выполнения
флаг f истинен, исполняются слова,
следующие за WHILE. В противном
случае вьшолняются слова, следующие
за REPEAT.

Выполнение поразрядного
" исключающего или" над п! и п2 с
получением пЗ,
Компилирующее слово.
Переход к состоянию интерпретации.
Компилирующее слоро, применяемое
внутри определения через
двоеточие для компиляции cfa
очередного слова из входного потока. В
период выполнения этот cfa заносится
на стек. Данное слово при
интерпретации выполняется как
слоао '.
Переход к состоянию компиляции.

 

Приложение Г

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА
ПОСТРОЕНИЯ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ

Инструментальные средства (ИС) представляют собой пакеты программ, облегчающие процесс построения экспертных систем. Они включают в себя блок логического вывода, пользовательский интерфейс и про " рамму приобретения знаний, позволяющую поль­зователю пополнять систему знания!

Каждое инструментальное средство имеет свои особенности,

что позволяет наиболее эффективно его применять только в какой- то одной прикладной области. К выбору инструментального сред­ства для построения конкретной экспертной системы нужно подхо­дить очень внимательно.

В настоящем приложении перечислены наиболее распростра­ненные инструментальные средства построения экспертных систем.

	Название ЭС (разработчик)	Модель представ- ления знаний	Язык реализации (тип компьютера)	Область приложений	Цена (дол.)
	1	2	3	4	5
	Advisor (Ultimate Media Inc: )	Правила	Ассемблер (Apple, Commodore 64)	Обучение	99.50
	Advice Language/X (Univ. of Edinburgh, Scofl	Правила	Паскаль (Apple)	Распределение аудиторий	99.50
	Duck (Smart System Technology)	Правила немоно- тонный ВЫ90Д	(Apoiio, Symbolics, VAX)	Организационное управление	99.50
	ESP/Advisq> (Expert Systems Intern.)	Правила	Пролог (IBM PC)	Разработка небольших ЭС	100
	EXPERT (Rutgers University)	Правила	Фортран	Фармакологи*, диагности-       ка ревматич. заболеваний	6000
	EXPERT-2 (Mountain View Press)	Правила	Форт (IBM PC, Apple)	Разработка небольших ЭС	895

 

 

	Expert-Ease (Jeffrey Perrone & Asscc.)	Примеры решений	(! ВМ PC, DEC, Victor 9000)	Разработка небольших ЭС	695
	ExperOPS V (ЕхрегТеШделсе)	Правила	ExpertLlSP (Macintosh)	Разработка небольших ЭС	325
>	EXSYS (Exsys Inc.)	Правила	(ISM PC)	Разработка небольших ЭС	295
	INS1GHT-1 (Leve)5 Research)	Правила	Паскаяь (IBM PC, DEC, Victor 9000)	Обучение	95
	INSJGHT-2 (Levei 5 Research)	Правила	Паскаль (! BM PC, DEC, Victor 9000)	Обучение	485
	KDS Development System (KDS)	Правила	Ассемблер (iBM PC)	эоттка небольших ЭС	795
т . ч	Knowledge Craft (Carnegie Group Inc. 5	ФрейК" -- правила	Common LISP (DEC VAX'	Управл-.               родством	50000
О

 

 

 

 

 

           

                                            

 

 

Know'eage Engineering
Environment - KEE
(intelliCorpi

Knowledge Engineering
System - kES
(Software А Я P)

LOOPS                   *■

(Xerox Palo Alto Research)

M.I

(Teknowledge Inc.)

MicroExpert

(McGraw Hill Book Co.)

Nexpert

(Neuron Data Inc.)

OPS5
(Carnegie-Mellon Univ.)

OPSSe

(Veres Inc., San Diego)

1	2	3	4	5
0PS5+ (Arteiligenee inc.)	Правила	(IBM PC)	Разработка больших ЭС	3000
Persona! Consultant (Texas Instruments)	Правила	IQLISP (Tl Professional & MS-DOS)	Разработка больших ЭС	950
Personal Consultant Pius (Texas instruments)	Фреймы и правила	iQLISP (Tl Professional)	Разработка небольших ЭС	3000
Rule-Master (Radian Corporation)	Правила	Си (IBM XT/AT, VAX, ЭВМ С ОС UNIX)	Диагностика и управление, военное дело, страхование	5000- 25000
SeRlES-PC (SRI Internationa! )	Правила	IQLISP (IBM PC)	-------	5000
S.1 {Teknowledge Inc.)	Правила	Лисп (DEC VAX, Xerox)	-------	70000
TIMM (General Research Corp.)	Правила	Фортран (IBM, DEC VAX, IBM PC)	Помощь пилоту вертолета во время боя	39500

Фреймы
Правила

Фреймы
Правила
Правила
Правила
Правила
Правила

Лисп

(Symbolics 3600,
Xerox П00)

IQLISP
(IBM PC,
DEC VAX)

INTERLISP
"! X 1100)

Пролог
(IBM PC)

Паскаль

(IBM PC, Apple)

(Macintosh)

Лисп

(VAX 11/780)

ZetaUSP
(Symbplics 3600)

V k r. a a n ик>;.ен.:: рия и f, ;          60000

4000

300

Демонстрационный
прототип

'азработка больших ЭС          5000

Разработка небольших ЭС, 49.50
обучение

5000

Определение
конфигурации ЭВМ

3000

 

 

 

MACSYMA (MIT)		Лисп (KL-1O)
PROSPECTOR (SRI International)	KAS (Семантическая сеть с правилами)	Лисп
PUFF (Stanford University)	EMYCIN (Правила)	Лисп (PDP-11)
MYCIN (Stanford University)	EMYCIN ■ (Правила)	Лисп (PDP-11)
XCON, XSEL (Carnegie-Mellon Univ. & DEC)	OPS5 (Правила)	(DEC VAX)
(Rutgers University «..Helena	EXPERT	Фортран

Laboratories)                                   (правила)

Символьные преобразова-  1980
ния математических выра-
жений

Геология                                        1978

Легочные заболевания               1981

Лечение менингита;                1975

диагностика инфекци-
онных заболеваний

Определение конфигу-              1978

рации компьютерных
систем типа VAX

Анализ результатов                    1980

электрофореза

Алгоритм. Эффективная конечная процедура.

Альфа бета алгоритм. Стратегия поис-т решения с сокраще­
нием перебора за счет отбрасывания заведомо бесперспективных
ветвей.                                                                                      

Ассоциативный список. Представление списковой структуры, при которой в ячейках связи хранятся пары атрибут-значение (А-3 - пары), называемые также А-списками.

Атом. Основной элемент данных в Лиспе. Используется для представления объектов. Как атом, так и списки являются сим­вольными выражениями.

Атрибут. Некоторое свойство объекта. Например, в факте " Цвет слона - серый" понятие слон - это объект, цвет - атрибут, а се-рый - значение.

Атрибут-значение (А-3). Способ представления факту ал ьного знания, при котором атрибутам могут присваиваться значения. Например, в факте " Животное имеет волосяной покров" ат­рибутом служит животное, а его значением является имеет_ волосяной_покров.

База данных. В системе, основанной на знаниях, этот термин, как правило, означает рабочую память (см. рабочая память).

База знаний. Часть системы, основанной на знаниях, которая состоит из фактов и правил. В продукционной системе она состоит из базы правил и рабочей памяти.

Булевские операторы. Операторы исчисления предикатов. К ним относятся операторы И, ИЛИ, НЕ.

Висячие ссылки. Ситуация в Лиспе при распределении памя­ти, когда некоторая ячейка считается свободной, а на самом деле занята. При таком положении возможны " висячие" указатели из активных ячеек (см. сборка мусора).

 

Внешний интерпритатор.  Интерпретатор Форта, взаимодействующий с пользователем.

Внутренний интерпретатор. Часть виртуальной Форт-
машины, интерпретирующая шитый код.

 

ГЛОССАРИЙ

Возврат. Переход при выводе на несколько шагов назад
анализа или трассировки хода рассуждения, а также в целях
поиска  альтернативного пути.

        Вывод. Процесс рассуждения во временя которого из известных Фактов выводятся новые факты.

Глубинные знания. Основные знания о некоторой области ( см гл.5, поверхностные знания)

Демоны. Скрытые или виртуальные процедуры в системах,
основанных на знаниях, активизируемые, данными.

 

Дерево вывода.Графическое редставленяе возможных путей поиска решения в Прологе.

Диагностические системы. Тип систем, основанных на знаниях, которые применяются для нахождения причин неполадок
в технических системах или заболеваний у человека

Динамическое распределение. Распределение памяти в период
выполнения программы.

Долговременная память. Часть человеческой памяти, предназначенная для хранения  сведений, необходимость в которых может возникнуть не только  в момент их появления, но и в некоторое время спустя. Аналогнчна внешней памяти компьютера или базе правил в системе, основанной на знаниях.

Домен. Определенная часть знаний о некоторой области. Информатика представляет собой весьма общирный домен, в то время как когнитивное
моделировяние - более узкий.

Доска объявлений. Глобальная структура данных в.

Экспертной системе, через которую осуществляется   взаимодействие различных источнико знаний.

   Знания. Совокупность фактов, закономерностей и эвристических правил, с помощью которых можно решить поставленную задачу.

Идентификатор списка. Переменная Форта, зн ачение которой
указывает на именуемый ею список.

Иерархия, Отношение подчиненности между п онятиями или

объектами.

 

Инженер знаний. Специалист, которому знакомы содержа-
тельная сторона задачи и методы структурирования знаний в
экспертных системах. Эта область деятельности предполагает
наличие навыков в теории познания, информатике и системах,
основанных на знаниях.

Интерпретатор. Процедура, производящая разбор входного
потока данных, преобразование его в исполнимую форму и немед-
ленно его выполняющая.,

Интерпретирующая система. Тип системы, основанной на
знаниях, применяемых для вывода заключений по наблюдаемым
данным.

Искусственный интеллект (ИИ). Одна из ветвей информа-
тики. Основной проблемой ИИ является разработка методов пред-
ставления знаний и решения неформализуемых задач.

Когнитивное моделирование. Область науки, целью которой
является разработка теории и моделей человеческого мышления его функций.

компилируемые знания. Знания, полученные от эксперта или
из другого источника и организованные в форме, позволяющей
включить их в систему, основанную на знаниях. Обычно знания
каким-либо образом структурируются, например, путем выделения
чанков и установления взаимосвязей между ними.

Компилятор. Программа, анализирующая входной поток и
запоминающая переработанную информацию в форме, наиболее
приемлемой для дальнейшего эффективного использования.

Компонент управления. Процедура вывода или интерпретатор
правил, определяющие последовательность применения правил.

Консультационный режим. Один из интерактивных режимов
^в ЭС, при котором пользователь продвигается к решению задачи,
задавая системе вопросы.

Лисп. Программная среда для решения символьных задач.

 

 

Логика первого порядка. Расширение пропозиционального
исчисления кванторами всеобщности и существования для пере-
менных.

Логические связки. Булевские оперли ли, применяемые в
логике первого порядка для выражения отношений между терма-
ми, например, СЛЕДУЕТ или ЭКВИВАЛЕНТНО (см, табл. 4.1)

Механизм вывода. Часть продукционной системы, которая
выводит новые факты из имеющихся в базе званий.

вынода

вида

Модус      поненс.      Правило

ЕСЛИ (А и ЕСЛИ А ТО В) ТО В.

Монотонный вывод. Вид рассуждения в ЭС, при котором
факты из рабочей памяти не удаляются.

Мусор. Вид ошибочного распределения памяти в Лиспе, при
котором ячейка может считаться занятой, будучи фактически
свободной (см. висячие ссылки).

Наследование. Процесс получения объектом значений для
своих атрибутов от класса объектов, находящегося выше него в
родовидовой иерархии.

Немонотонный вывод. Вид рассужденич. при котором факты
из рабочей памяти могут удаляться.

Область списков. Часть машинной памяти, используемая для
хранения списков.

Обратный вывод. Стратегия вывода, при которой вывод про-
изводится путем подбора подходящих фактов под имеющееся зак-
лючение.

Объект. Элемент системы, основанной на знаниях, который
описывается одним или несколькими атрибутами.

Объект-атрибут-значение (А-О-3). Способ выражения фак^у-
ального знания, при котором объект представляется в виде набора
свойств с их значениями. Например, в факте " Брат пациента -
Джон" понятие ПАЦИЕНТ является объектом, понятие БРАТ
атрибутом, а ДЖОН - значением (см. атрибут - значение).

Определяющие слова. Слова Форта, применяющиеся для
определения других слов.

310

Отметить и удалить. Схема управления списками в Лиспе,
при которой все активные ячейки помечаются, а оставшиеся
свободными заносятся в список свободных ячеек.

Параллельная архитектура. Вид архитектуры компьютера,
включающего несколько одновременно функционирующих процес-
соров.

ПЕРВЫЙ. См. CAR.

Плоское представление. Представление знаний, вид которого
отличен от иерархии.

Поиск в глубину. Стратегия поиска, при которой
исследование очередной альтернативы продолжается до тех пор,
пока дальнейшее продвижение в глубь дерева решений окажется
невозможным.

Поиск в ширину. Стратегия поиска решения, при которой
сначала просматриваются все узлы данного уровня, а затем проис-
ходит спуск на более детальный уровень пространства альтернатив.

Понимание естественного языка. Ветвь искусственного интел-
лекта, целью которой является разработка компьютерных прог-
рамм, выполняющих перевод с одного языка на другой или спо-
собных взаимодействовать с человеком на естественном языке.

Правило типа IF-THEN. Оператор, реализующий отношение
между посылкой и следствием, то же, что и продукция.
%
Предложение. Конъюнктивно соединяемый терм в Прологе.

Представление знаний. Метод структурирования фактов и
отношений для включения их в базу знаний.

Прямой вывод. Стратегия вывода, при которой правила при-
меняются к фактам для получения заключений, из них вытека-
ющих.

Разрешение конфликта. В продукционных системах это про-
цесс выбора нужного правила из нескольких путем сопоставления
с заданными фактами в рабочей памяти.

Расширенная переменная. Переменная Форта с дополнитель-
но выделенной памятью.

311

Сборка мусора. Восстановление неиспользуемых ячеек к
Лиспе.

Система управления сетевыми базами данных. Тип систем
управления базами данных, в которых данные представлены в виде
иерархии и запись-" потомок" может иметь больше информации,
чем ее владелец, т.е. запись-" предок".

Системы, основанные на знаниях. Класс компьютерных прог-
рамм, использующих для решения задач знания и процедуры вы-
вода.

Скобочная нотация. Вид записи списков в Лиспе, при которой
элементы списка заключаются в круглые скобки, например (А В).

Словарь. Список слов Форта.

Список. Упорядоченное множество связных ячеек памяти в
Лиспе (см. атом).

Стек параметров. Стек Форта, используемый для передачи
данных между словами.

Структура данных. Способ организации данных и определе-
ние методов доступа к ним.

Тело. Цели некоторого предложения в языке Пролог.
Указатель списка. Адрес головы списка.

Факт. Утверждение или посылка, которые являются истин-
ными. Факт может состоять из атрибута и соответствующего зна-
чения.

Фактор достоверности (ФД). Мера доверия к факту или от-
ношению. Отличается от понятия вероятности.

Фасеты. Ограничения на значения, хранимые в слотах при
представлении знаний в виде фреймов.

Фрейм. Структура для представления знаний, которая состоит
из одного или нескольких атрибутов, описывающих объект.
Значение каждого атрибута хранится в слоте, таким образом,
фрейм представляет собой множество слотов, связанных с объек-
том.

Функциональное программирование. Метод программирова-
ния, основанный на передаче параметров между функциями.

Чанк. Фрагмент знаний, хранимый и используемый как еди-
ное целое.

Эвристические правила. Неформальные знания, используемые
в целях повышения эффективности поиска в данной предметной
области.

Экспертные системы. См. системы, основанные на знаниях.

Экспертиза. Эвристические и точные знания, которыми обла-
дают люди в определенной предметной области. Экспертиза про-
изводится путем сбора больших объемов знаний в некоторой пред-
метной области и организации их в соответствующие иерархичес-
кие структуры для дальнейшего применения в процессе решения
прикладных задач.

Ядро. Слова машинного уровня в Форте, с помощью которых
определяются остальные слова Форта.

Ячейки связи. Тип данных Лиспа, состоящий из двух компо-
нент - ГОЛОВЫ и ХВОСТА (см. CAR и CDR).

CAR. Адресный указатель на элемент списка в Лиспе, альтер-
нативные имена - ГОЛОВА или ПЕРВЫЙ.

CDR. Адресный указатель на следующую ячейку связи списка
в Лисце, альтернативные имена - ХВОСТ или ОСТАТОК.

cfa. Адрес поля кода в Форте - участка, где находится ука-
затель на процедуру периода-выполнения данной словарной
статьи.

nfa. Адрес поля имени в Форте, в котором располагается имя
словарной статьи.

NIL (НУЛЬ). Атом Лиспа, являющийся одновременно, и пус-
тым списком.

312

16. Redington D. Outline of a Forth Oriented Real-time Expert
System for Sleep Staging. - Forth Modification Laboratory: Sixth
FORMLconf., November, 1984.

17. Park J. MVP-FORTH Expert System Toolkit. - Mountain
View, Calif.: Mountain View Press, 1984.

ЛИТЕРАТУРА

ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ

1. Barr A., Feigenbaum E. The Handbook of Artificial
Intelligence. - William Kaufmann Inc., 1982.

2. Feigenbaum E., McCorduck P. The Fifth Generation: Artificial
Intelligence and Japan's Computer Challenge to the World. - Reading,
Mass.: Addison-Wesley Publ., 1983.

3. Winston P. Artificial Intelligence. - Reading, Mass.: Addison-
Wesley Publ., 1984.

4. Winston P. The AI Buseness: Commercial Uses of Artificial
Intelligence. - Cambridge, Mass.: The MIT Press, 1984.

5. BYTE. - Vol.6, N 9, 1981.

6. BYTE. - Vol.10, N 4, 1985.

ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ

7. Forsith R. Expert Systems: Principles and Case Studies. -
London: Chapman and Hall, 1984.

8. Freiling A. Starting a Knowledge Engineering Project. - AI
Magazine, vol.6, N 3, 1985.

9. Genesereth M. Fundamentals of Artificial Intelligence. - Palo
Alto, Calif.: Teknowledge, 1982.

 

10. Gevarter W. An Overview of Expert Systems. - Washington
D.C.: National Bureau of Standarts, 1982.

11. Hayes-Roth F., Waterman D. Building Expert Systems. -
Reading, Mass.: Addison-Wesley Publ., 1983.

Harmon P. Expert Systems: Artificial Intelligence in Business. -
N.-Y.: John Wiley & Sons Inc., 1985.

12. Stefik M. The Organisation of Expert Systems. - Palo Alto,
Calif.: Xerox Palo Alto Center, 1982.

13. Communication of the ACM. - Vol.28, N 5, 1985.

14. BYTE. - Vol.4, N 8, 1979.

ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ, РЕАЛИЗОВАННЫЕ НА ФОРТЕ

15. Johnson H. Expert Systems for Diesel Locomotive Repair. -
Journal of Forth Application and Research, September, 1983.

314

 

ЯЗЫКИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ

18. Brodie L Starting Forth. - Englewoxl Clifs: Prentice-Hall,

1981.

19. M eehan J The New UCI LISP Manual. - Hillsdale, N.J.,
1979.

20. Winston P., Horn B. LISP. - Reading, Mass.: Addison-Wesley
Publ., 1984.

21. BYTE- - VoLlO, N 8, 1985.

22. BYTE. - Vol.6, N 8, 1981.

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА

23. Goldenberg J. Experts on Calls. - PC World, September,

1985.

24. PC Magazine. - Vol.4, N 8, 1985.

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ЗНАНИЙ

25. Communication of the ACM. - Vol.28, N 9, 1985

0ГЛАВЛЕНИЕ

Предисловие к русскому изданию…………………………………5

Предисловие.................................................................................... 14

ЧАСТЬ I. ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ - СИСТЕМЫ,
ОСНОВАННЫЕ НА ЗНАНИЯХ..............................

I. Введение в искусственный интеллект…………………..18

Что такое мышление?............................................................18

Процесс мышления ……………………………………….19

Организация хранения информации в человеческой памяти....................................................................................23
Мир искусственного интеллекта............................................................25

Представление знаний * Решение задач * Экспертные системы * Средства общения с  ЭВМ на естественном языке * Обучение *

Обработка визуальной информации и робототехника
Современный уровень развития экспертных систем.........33

Упражнения           ……………………………………. 34

2. Системы, основанные на знаниях.............................. 36

Чго такое система, основанная нa знаниях?.......................36

Отличительные особенности,................................. ……....... 39

Области применения............... ……………………………... 39

Медицинская диагностика * Прогнозирование * Планирование * Интерпретации * Контроль и управление * Диагностика неисправности в механических и электрических устройствах * Обучение

Критерии использования..................................................... 42

Ограничения...................................................................... 44

Преимущества...................................................................... 45

Возможности реализации на персональных компьютерах.45

Эвристические и алгоритмические методы решения задач 47

Символьная и числовая обработка данных....................... 49

Рассуждения с расширяющимся и уменьшающимся

множеством заключений.................................................... 50

Выводы................................................................................... 51

Упражнения.......................................................................... 3.Структура систем, основанных на знаниях.............52
Продукционные системы............................................................................ 52

Память для хранения правил (база правил) * Рабочая память

(база данных) *Механизм вывода ( интерпритатор правил) * Подсистема

Подсистема объяснения

Стратегии управления выводом............................................ 65

Прямой и обратный вывод * Повышение эффективности поиска

Коммерческие продукционные систем,

основанных на знаниях....................................................................

 

ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫЕ СРЕДСТВА...........................................69

Языки программирования систем,

основанных на знаниях.................................................................... 72

Продукционная система - средство моделирования

процессов мышления человека.........................................................................................73 Упражнения..................................................................................................................74

4. Представление знаний................................................75

Игра " Отгадай животное"......................................... 75

Представление знаний в виде правил..................... 76

Фреймы......................................................................  81

Представление знаний в виде семантической сети.............................................................................85

Представление знаний средствами логики первого порядка........................................................................ 87

 Основные понятия логики предикатов * Исчисление

предикатов с кванторами( логики предикатов)*

Синтаксис языка логики предикатов

Системы, использующие принцип доски объявлений.................................................................92

Формирование базы знаний по примерам.               92

Построение демонстрационной базы знаний               93

Упражнения.............................................................................. 94

5............................. Инженерия знаний.,.                    96

Описание предметной области................................................................................... 97        

Определение характера решаемых задач * Выявление объектов

предметной области * Установление взаимосвязей между объектами *

Формализации знаний * Выявление специфических особенностей *

предметной области * Выбор модели представления знаний *

Структурная иерархии " Причинно-следственная иерархия, или модель

поведения системы * Функциональная иерархия * Глубинные и

поверхностные знания * Сопоставление методов представления и

 реализации знаний

Приобретение знаний................................................... 109

Упражнения..................................             .  

ЧАСТЬ 2. ПОСТРОЕНИЕ СИСТЕМ,

ОСНОВАННЫХ НА ЗНАНИЯХ.................... 112

6. Язык Форт - мощное средство построения
экспертных систем…………………………………………..113

Слова и словарь языка Форт……………………………..114

Передача данных через стек……………………………..116

Иерархическая декомпозиция и разбиение на модули...117

Выполнение арифметических операций………………...119

Манипулирование элементами стека............................... 123

Доступ к данным................................................................ 125

Флаги, логические операторы и сравнение чисел.......... 126

Управляющие конструкции.............................................. 128

Стек возвратов.................................................................... 135

Обработка строк................................................................. 136

Потоки текстов................................................................... 137

Структура слов Форта........................................................ 138

Управление словарем......................................................... 141

Виртуальная Форт-машина............................................... 141

Определяющие и компилирующие слова........................ 144

Слова для управления внешней памятью........................ 152

Упражнения......................................................................... 153

7. Обработка списков.............................................................. 154

Для чего нужно эмулировать Лисп?................................. 155

Статическое и динамическое управление памятью....... 156

Что такое список?............................................................... 157

Простейшие операции над списками.............................. 159

Идентификатор и указатель'списка.................................. 161

Вывод списков на печать.................................................. 164

Ввод списков...................................................................... 164

Типы данных при работе со списками............................. 167

Что такое НУЛЬ?................................................................ 168

Списки свойств.................................................................. 168

Ассоциативные списки..................................................... 170

Функции РАВНО и РАВ................................................... 171

Операции преобразования списков................................. 172

Другие функции работы со списками.............................. 173

Упражнения......................................................................... 176

8. Методы программирования............................................... 178

Рекурсия.............................................................................. 178

Сборка мусора......................................................................188

Реализация функций преобразования списков................190

Функции непосредственного преобразования списков

и учет ссылок.......................................................................192

318

Упражнения..................................................................... ….193

 

9. Пролог - язык разработки систем, основанных на
знаниях................................................................................. 194

Логическое программирование на Прологе.................... 194

Интерпретатор Пролога.................................................... 199

Реализация поиска............................................................. 203

Деревья вывода................................................................... 211

Поиск в ширину и эвристический поиск........................212

Унификация........................................................................ 213

Упражнения......................................................................... 223

10. Дополнительные возможности....................................... 225

Встроенные предикаты Пролога..................................... 225

Процедурное дополнение и вызов по образцу.............. 226

Немонотонные рассуждения........................................... 227

Объектно-ориентированное программирование........... 229

Метарассуждения: управление выводом........................ 233

Неопределенность и достоверность................................ 235

Контекстные словари Форта........................................... 237

Параллельные вычисления............................................. 241

Упражнения……………………………………………… 243

11. Обучение и распознавание образов................................ 244

Обучение............................................................................ 244

Распознавание образов.................................................... 247

Свойства гиперплоскости * Классификаторы, построенные
по критерию минимального расстояния

Алгоритмы классификации образов............................... 261

Упражнения........................................................................ 271

Приложение А. Исходные тексты программ……………....272

Приложение Б. Подпрограммы диагностики………………287

Приложение В. Словарь Форта……………………………..293

Приложение Г. Инструментальные средства

построения экспертных систем…………………………….299

Приложение Д. Экспертные системы……………………...304

Глоссарий…………………………………………………….307

Литература……………………………………………….314

Научное издание
Таунсенд Карл, Фохт Деннис

ПРОЕКТИРОВАНИЕ И ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ
ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ НА ПЕРСОНАЛЬНЫХ ЭВМ

Книга одобрена на заседании секции редсовета по электронной
обработке данных в экономике 28.10.86 г.

Зав. редакцией К.В. Коробов

Редактор Н.К. Логинова

Худож. редактор Ю.А. Артюхов

Техн. редактор Г.А. Полякова

Корректоры Г.А. Башарина, Г.В. Хлопцева

Переплет художника Е.К. Самойлова

ИБ N 2307

Оригинал-макет книги подготовлен к печати с помощью текстового
процессора Microsoft Word 5.0

Подписано в печать 20.09.90.

Формат 60 х 88 1/16 Бум. офсетная. Гарнитура " Литературная"

Печать офсетная. Усл.п.л. 19, 6. Усл. кр.-отт. 19, 6. Уч.-изд. л. 19, 11.

Тираж 30 000 экз. Заказ 299.                   Цена 4 р. 50 к.

Издательство " Финансы и статистика",
101000, Москва, ул. Чернышевского, 7.

Отпечатано в типографии им. Ё. Котлякова

издательства " Финансы и статистика"
Государственного комитета СССР по печати.

195273, Ленинград, ул. Руставели,

⇐ Предыдущая25262728293031323334

Поделиться: