Лабораторная работа №3. Фреймовая модель представления знаний

Цель работы: получение знаний, умений и навыков по созданию базы знаний, представляющей собой фреймовую модель представления знаний.

Последовательность выполнения работы №3

1. Изучите раздел «Фреймовая модель представления знаний» теоретического материала (Глава 1, с.21-25).

2. Выберите вариант лабораторной работы.

3. Ответьте на контрольные вопросы.

a. Что такое фрейм, слот?

b. Что такое механизм наследования? Для чего он нужен?

c. Какие указатели наследования Вы знаете?

d. Какие свойства фреймов Вы знаете?

e. Что такое демон?

f. Какими достоинствами и недостатками обладают фреймы?

4. Напишите отчет к лабораторной работе (приложение 1).

Варианты лабораторной работы №3

Вариант 1

Вы – офицер штаба армии. Вам поступило задание разработать экспертную систему, предназначенную для выбора десантного средства для тактических операций.

В наличии имеются следующие боевые транспортные аппараты:

Таблица 4

Наименование	Способ передвижения	Вместимость, десант	Вооружение	Защита
БМП-3	Гусеницы	7 чел	пушка 100 мм	броня
Ми-24	Вертолет	6 чел	пушка 30 мм	сталь
БТР-50Б	Колеса	8 чел	пулемет 14.5 мм	броня
Ми-8	Вертолет	12 чел	нет	нет

Необходимо создать систему, занимающую наименьший объем памяти, позволяющую выбирать боевые средства тактической доставки десанта на основе заданных требований к ним.

Таким образом, задачей выполнения лабораторной работы является создание системы фреймов из знаний, представленных в таблице 4.

В созданной системе найти десантные средства, удовлетворяющие следующим требованиям:

1. вертолет, способный перевозить не менее 6 человек десанта над полем боя без поддержки наземных средств;

2. наземное средство доставки не менее 6 десантников в тыл противника при активном противодействии бронетанковых войск противника;

3. средство доставки не менее 6 человек десанта в тыл противника при наличии противодействия противника.

Вариант 2

В лабораторной работе №1 «Семантические сети», вариант 1 представлена задача разработки семантической сети для небольшого издательства. Ваша задача представить знания, описанные в таблице 1 в виде фреймов.

В построенной системе фреймов определить:

1. Какой журнал предоставляет информацию о современных технологиях тюнинга автомобилей?

2. Какие журналы предназначены для мужчин?

3. Какие журналы стоят 100 рублей?

4. На какие журналы можно оформить подписку?

5. Найти все журналы издательства.

6. Найти все журналы, которые стоят не более 150 рублей.

Лабораторная работа №4. Модель, основанная на нечеткой логике

Цель работы: получение знаний, умений и навыков по созданию базы нечетких знаний.

Последовательность выполнения работы №4

1. Изучите раздел «Модель, основанная на нечетких знаниях» теоретического материала (Глава 1, с. 30-45).

2. Выберите вариант лабораторной работы.

3. Ответьте на контрольные вопросы.

a. Что такое лингвистическая переменная, нечеткое множество?

b. Какое нечеткое число называется триангулярным, трапецеидальным, в чем их различие?

c. Какие операции над нечеткими множествами Вы знаете?

d. Как работает нечеткий логический контроллер?

4. Напишите отчет к лабораторной работе (приложение 1).

Варианты лабораторной работы №4

Вариант 1

Компания, в которой Вы работаете, получила задание на разработку нечеткого управляющего контроллера для бытового кондиционера. Контроллер должен управлять работой главного вентилятора.

На вход контроллера поступают сигналы от датчиков влажности и температуры. На основе показаний этих датчиков Вам необходимо построить набор правил и нечеткие множества, определяющие лексические термы для этих правил.

Вам необходимо так же выбрать метод импликации и дефаззификации полученного в результате работы системы нечеткого множества.

Вариант 2

Вы сотрудник бюро автоматизации коммерческой поликлиники. Вам необходимо разработать нечеткий логический контроллер для выбора подходящего рациона питания. В качестве входных характеристик выступают рост человека и его вес, в качестве выходных параметров – калорийность диеты.

Лабораторная работа №5. Построение базы знаний экспертной системы

Цель работы: получение знаний, умений и навыков по созданию базы знаний экспертной системы для выбранной предметной области.

Последовательность выполнения работы №5

1. Изучите Главу 2 теоретического материала.

2. Выберите вариант лабораторной работы.

3. Составьте базу знаний для выбранной предметной области. Внесите полученную базу знаний в программную оболочку экспертной системы. Изучите компонент объяснения вывода на знаниях.

4. Ответьте на контрольные вопросы.

a. Что такое экспертная система?

b. Какие этапы разработки экспертной системы Вы знаете?

c. Какие специалисты принимают участие в разработке экспертной системы?

d. Какими практическими способами знания могут быть получены?

5. Напишите отчет к лабораторной работе (приложение 1).

Варианты лабораторной работы №5

Вариант 1

Построение базы знаний экспертной системы «Подбор тарифного плана оператора мобильной связи Мегафон-Сибирь».

Вариант 2

Построение базы знаний экспертной системы «Расчет приблизительной продолжительности жизни человека».

Вариант 3

Построение базы знаний экспертной системы «Выбор автосигнализации».

Вариант для выполнения лабораторной работы может быть предложен студентом и должен быть утвержден преподавателем.

Лабораторная работа №6. Разработка специальных моделей представления знаний для БЗ и БД и правил для машины вывода

Порядок работ и их виды

Введение с указанием предметной области.

В разделе “ I. Идентификация ” постановка (формулировка) проблемы, цели и задачи.

В разделе “ II.. Концептуализация ” нужно представить следующие результаты разработки Содержательной и Концептуальной моделей.

Выделение основных сущностей предметной области

Выявление связей (соответствий, в частности, отношений) между сущностями.

Классификация отношений. Описание сущностей. Разбиение задачи на подзадачи.

Выделение основных сущностей предметной области.

Результатом является полный список сущностей (объектов, концептов). В списке необходимо выделить основные сущности.

Оформление результатов: текст (список).

Выявление связей между сущностями

Результатом является граф, вершины которого обозначают сущности, а дуги - отношения между ними (в случае функциональной семантической сети - двудольного графа - отношения заносятся в соответствующие вершины). Возможно исключение некоторых сущностей, включенных на этапе разработки Содержательной модели.

Оформление результатов: текст, рисунки с пояснительным текстом (при необходимости).

Классификация отношений

Основные типы отношений: элемент-класс, род-вид; часть-целое; объект-атрибут (свойство, признак) объекта; объект-объект и т.д. Расширение и/или детализация данного списка разрешается и выражается в более высокой оценке работы.

Результатом является:

а) список отношений и их классификация (элемент-класс, род-вид; часть-целое; и т.д.);

б) классификация дуг (род-вид; часть-целое; и т.д.) и граф с помеченными дугами.

Оформление результатов: текст, содержащий список отношений и их классификацию. В тексте на рисунках графов помечены дуги.

Описание сущностей.

Каждой из сущностей устанавливается в соответствие ее краткое определение и описание (1-3 предложения), с указанием ссылок на литературу.

Результатом является совокупность описаний сущностей и соответствующих вершин графа, полученного на предыдущем этапе.

Оформление результатов: текст на бумажном носителе с рисунками, аккуратно выполненный от руки, или текстовый файл в формате Word.

123 4 5