[go: up one dir, main page]

RU29597U1 - Connected Expert System - Google Patents

Connected Expert System

Info

Publication number
RU29597U1
RU29597U1 RU2002135158/20U RU2002135158U RU29597U1 RU 29597 U1 RU29597 U1 RU 29597U1 RU 2002135158/20 U RU2002135158/20 U RU 2002135158/20U RU 2002135158 U RU2002135158 U RU 2002135158U RU 29597 U1 RU29597 U1 RU 29597U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
mlv
selector
output
rules
block
Prior art date
Application number
RU2002135158/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ю.И. Калинин
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Летно-исследовательский институт им. М.М. Громова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие Летно-исследовательский институт им. М.М. Громова filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Летно-исследовательский институт им. М.М. Громова
Priority to RU2002135158/20U priority Critical patent/RU29597U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU29597U1 publication Critical patent/RU29597U1/en

Links

Landscapes

  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

Связная экспертная система (ЭС), включающая базу знаний (БЗ), базу данных (ВД), процессор с динамическим запоминающим устройством, соединенный с машиной логического вывода (МЛВ), включающей интерпретатор и селектор, блок объяснений, блок организации взаимодействия с пользователем, отличающаяся тем, что в МЛВ введен блок проверки двойственности, а база значений выполнена в виде нейронной сети на основе персентрона, соединенная с селектором МЛВ, вход блока проверки двойственности соединен с селектором МЛВ, выход его соединен с интерпретатором МЛВ.A connected expert system (ES), including a knowledge base (KB), a database (VD), a processor with dynamic memory connected to a logical inference machine (MLV), which includes an interpreter and selector, an explanation block, a unit for organizing user interaction, which differs by the fact that a duality check block is introduced in the MLV, and the base of values is made in the form of a pertron-based neural network connected to the MLV selector, the input of the duality check block is connected to the MLV selector, its output is connected to the interpreter m MLV.

Description

СВЯЗНАЯ BlvGliijiPTHiin CHCT ivliiCONNECTED BlvGliijiPTHiin CHCT ivlii

Полезная модель относится к области вычислительной техники и автоматзкй, предназначена для исследования характеристик систем распознавания образов, может быть использоБана в аппаратуре для повышения информативности экспертных систем (ЭС). Известна экспертная свстема ( ) экспро-пилот для управления качеством летной деятельности (см. линкова С.П. 30 экспро-ПЕЛот ДЛЯ управления качеством летной деятельности. ВЫЧБОЛИтельная техника.QBстемы. Управление. Выпуск 2. 1290. Москва-София),которая имитирует рассуксдения высококвалифицированных экспертов в процессе анализа и оценки выпо.лненных экипажами полетов и сообщает информацию о наиболее вероятных причинах допущеннйх экипаа эм ощмбок и соответствующих управляющих воздействий:. Система экспро-пилот представляет ЭС, ориентированного на диагностику деятельности экипажа при анализе полетной информации, зарегистрированной бортовыми самописцами.The utility model relates to the field of computer technology and automation, designed to study the characteristics of pattern recognition systems, can be used in equipment to increase the information content of expert systems (ES). There is a well-known expert system () an expro-pilot for managing the quality of flight activity (see link 30 SP expro-PELOT FOR managing the quality of flight activity. SELECTIVE TECHNOLOGY. QB systems. Management. Issue 2. 1290. Moscow-Sofia), which imitates discussions of highly qualified experts in the process of analysis and evaluation of flights performed by crews and provides information on the most probable reasons for the permitted crew and the corresponding control actions :. The expo-pilot system presents an ES focused on the diagnostics of crew activities when analyzing flight information recorded by flight recorders.

с помощью эксперта инжэнзр по знаниям формирует гипотезы yfvioзаключения, касающиеся разяйчньЕ : аспектов деятельности экипажей. Гипотеза - есть конкотещия на некотором множестве фактов или других гйпотегз нижнего уровня иерархии, ущженер по знаниж1 вводит сформулированные гипотезы в БЗ, что влечет за собой также формирование вопросника предметной области, добавление новых текстов в таблиц объяснений. После этого система готова к диагностике данных, поступащих с носителя информации.with the help of an expert, the knowledge engineering hypotheses yfvio conclusions regarding different: aspects of crew activities. Hypothesis - there is concession on a certain set of facts or other hypotheses of the lower level of the hierarchy; according to knowledge1, the investigator introduces the formulated hypotheses into the knowledge base, which also entails the formation of a questionnaire for the subject area, the addition of new texts to the explanation tables. After that, the system is ready to diagnose data coming from the storage medium.

На вход програшлы-конвертора поступают данные, считываемые с магнитной ленты, и обработанные комплексом программных средств. Ilporpamia конвертер преобразует числовые данные о полете во множество фактов предаетной области. Сформированные таким образом факты поступают на вход ЭС, после чего проводится анализ выполнимости гипотез предаетной области. Недостающие для проверки гипотез факты могут быть введены пользователем в диалоговом режиме. В случае истинности гипотезы пользователь может просмотреть цепочки объяснений данной гипотезы.The input of the program-converter receives data read from a magnetic tape and processed by a set of software tools. Ilporpamia converter converts numerical flight data into a multitude of facts of the betrayal area. The facts thus formed are fed to the input of the ES, after which an analysis of the feasibility of the hypotheses of the betrayal region is carried out. Missing facts for hypothesis testing can be entered by the user in a dialogue mode. If the hypothesis is true, the user can view the chains of explanations of this hypothesis.

Эксперту предоставлены возможности использования всех директив, заложенных в систе1 яу: добавление и удаление фактов, выборочная проверка гипотез, работа с библиотеками, куда записываются ответы пользователя.The expert is given the opportunity to use all the directives inherent in the system1: add and delete facts, selectively test hypotheses, work with libraries where user responses are written.

БЗ представляет собой совокупность гипотез умозаключений. Каждая гипотеза может быть определена как E-()., где F - множество фактов предметной области (получается на основе ответов пользователя; НЬ - MHOsiecTBo гипотез нижнего уровня (по отношению к данной); Ь - йшожество литералов , определшощих количественные соотношения между рангами фактов (ранги вводятся пользователем в режиме работы с рангами); Р - ьшожество слотовпроце.дур.KB is a set of inference hypotheses. Each hypothesis can be defined as E- ()., Where F is the set of facts of the subject area (obtained on the basis of user responses; Н - MHOsiecTBo hypotheses of the lower level (in relation to this one); b - a lot of literals that determine quantitative relations between the ranks of facts (ranks are entered by the user in the mode of working with ranks); P is a lot of slots.

х /З3/fb x / 3 / fb

V - ранг отБэта пользователя (точечные значения алй интервал). Литералы, определящие отношения между рангами, позволяют задавать отношения трша равно, больше, Б меньше я.т. Слоты-процедуры позволяют вычислять значения произвольных параметров, заданных в гипотезе, на основе имеющихся ответов пользователя либо путегл предъявления дополнительных опросных программ. ЭС реализована на языке Пролог.V - rank from the user's beta (point values are al interval). The literals that determine the relationship between the ranks allow you to set thrush relations equal to, more, B less than I.t. Slots-procedures allow you to calculate the values of arbitrary parameters specified in the hypothesis, based on the available answers of the user or by presenting additional polling programs. ES is implemented in the Prolog language.

.Однако в данной ЭС не реалйз отся выводы на основе неполной аншормации..However, in this ES, conclusions based on incomplete anshormation are not realizable.

Известна автоматизированная система приобретения знаний в экспертной системе в процессе управления. Ш Ptoc-Cbi pi-/:)r rftif W{)(.,Known automated system for acquiring knowledge in an expert system in the management process. W Ptoc-Cbi pi - / :) r rftif W {) (.,

т. 1989, 136 is 6. Экспресс инср, вычисли т. техника В 36, 1990, взятая за прототип. ЭС содержит процессор, машину логического вывода (№18), базу знаний (БЗ), блок общения и блок обучения ЭС является продукционной. В ней рабочая память процессора содержит наблюдаемые (контролируемые) переменные объекта, а продукционная память содерлсит список правил .для заключения об установках управляющих переменных. БЗ включает в себя списки правил, причем каждый список связан с заключением об установке одной управляющий переменной. Каж.цый список правил может содержать диагностические правила и правила управления объектом. IIoaToiviy важна упорядоченность правил. Стратегия пополнения правил заключается в замещении существующих правил более эсофективными, которые добавляются в конец списка.T. 1989, 136 is 6. Express inc., calculated T. Technology B 36, 1990, taken as a prototype. The ES contains a processor, an inference machine (No. 18), a knowledge base (KB), a communication unit, and an ES training unit are productive. In it, the working memory of the processor contains the observed (controlled) variables of the object, and the production memory contains a list of rules for concluding the settings of the control variables. The knowledge base includes lists of rules, and each list is associated with the conclusion about setting one control variable. Each list of rules may contain diagnostic rules and object management rules. IIoaToiviy important ordering rules. The rule replenishment strategy is to replace existing rules with more esophistic ones that are added to the end of the list.

В рабочих условия; : ЭС непрерывно предпринимает действия, направленные на поддержание работы объекта в заданных границах. При этом после каж,дяго действия ЭС оценивает эшсоект этого действия.In working conditions; : ES continuously takes actions aimed at maintaining the operation of the object within the given boundaries. In this case, after each action of the ES evaluates the essence of this action.

. привел к неправильным действиям.  . led to wrong actions.

Механизм приобретения знаний использует этй правила дяя поиска ошмбочного правила. Знания о правилах, содержащихся в БЗ ЭС заносится в информационную модуль о правилах, который использует фреймовое представление. Использование фреймов позволяет осуществлять поиск новш правил, основываясь на тех данньис, которые угке имеются в БЗ.The knowledge acquisition mechanism uses this rule to search for an error rule. The knowledge about the rules contained in the BS of the ES is entered into the information module on the rules, which uses a frame representation. Using frames allows you to search for new rules based on those data that are available in the UZ.

Б среде управления процессом возможно выбрать режшж работы объекта, которые содержат информацию е том, имеет ли набор управляющих переменных определенней ценность; после процесса онм классифицируются как действительные значения контролируе1у1ых переменных. Поэтому ваяшым аспектом процедуры вывода праврзл является выбор примеров работы объекта, которые содержат максимум информации относительно установки знач:ений управляющих переменных и состояния контролируемых переменных. Шй:1уч1аие режигж отбираются механизмом приобретения значений, БД объектакБЗ; используется генетический алгоритм вывода правил.In the process control environment, it is possible to select the mode of operation of an object that contains information on whether the set of control variables has a definite value; after the process, they are classified as real values of the controlled variables. Therefore, the greatest aspect of the derivation procedure is the selection of examples of the operation of the object that contain a maximum of information regarding the setting of the values of the control variables and the state of the controlled variables. Ind: 1uch1aie rezhigzh selected mechanism acquisition values obektakBZ DB; A genetic algorithm for deriving rules is used.

Однако в данной ЭС отсутствует модуль пополнений знаний на основе неполной информации в условиях воз|у ущенш.However, in this ES there is no module of knowledge replenishment on the basis of incomplete information in conditions of damage.

Цель полезной модели - разработка экспертной системы, база знаний которой формируется на основе неполной достоверности знаний, символьных представлений и преобразований.The purpose of the utility model is the development of an expert system, the knowledge base of which is formed on the basis of incomplete reliability of knowledge, symbolic representations and transformations.

Для решения указанной задачи в связной экспертной системе, включающей базу знаний (БЗ), базу данных (БД), процессор с динамическим запоминающим устройством, соединенный с глашиной логического вывода (й1ЛВ), включающий интерггретатор и селектор, блок объяснений, блок организации Езаймддвйствйя с пользователем, в МЛБ введен блокTo solve this problem in a connected expert system, including a knowledge base (KB), a database (DB), a processor with dynamic memory connected to a logical output indent (d1LV), including an integrator and selector, an explanation block, an organization block , a block was introduced in the Major League Baseball

проверки двойственности, пра этом база знаний выполнена в виде нейронной сети на основе персептрона, соединенная с селектором ШШ, вход блока проверки двойственности соединен с селектором МЛБ, а выход его соединен с интерпретатором МЛВ.duality check, right the knowledge base is made in the form of a perceptron-based neural network connected to the SHSh selector, the input of the duality check block is connected to the MLB selector, and its output is connected to the MLV interpreter.

4.4.

Блок-схема прэдложэнной связной ЭС ; прЕВЭдэна на фиг.1, гдз изображены:Block diagram of the proposed connected ES; prEVEdena in figure 1, GDZ depicted:

1- цроцессор1- CPU

2- машина логического ЕЫВОДБ (уШВ)2- logical EVODBB machine (ushv)

3- нейронная сеть (НС) - база знаний (БЗ)3- neural network (NS) - knowledge base (KB)

4- блок организаций Езазмодействия с пользователем4- block of organizations of ezazmotekstva with user

5- блок общения5- communication unit

6- блок обучения6- training unit

7- интерпретатор7- interpreter

8- блок объяснений8- explanation block

9- селектор9- selector

10- блок проверки двойственности10- duality check block

11,12,13 -.выходаые и промежуточные ячейки нейронной сети (НС) 14 - выходные ячейки (НС)11,12,13 - output and intermediate cells of the neural network (NS) 14 - output cells (NS)

Сведения, подтверждающие возмолшость осуществления полезной модежСвязная экспертная система включает базу знаний (БЗ) 3, базу данных (БД), процессор с динамическим запоминающим устройством I, машину логического вывода (МЛВ) 2, включающей интерпретатор 7, селектор S, блок объяснений 8, блок организации взаимодействия с пользователем 4,в йШВ 2 введен блок проверки двойственности 10.Information confirming the continuity of the implementation of a useful modem A connected expert system includes a knowledge base (KB) 3, a database (DB), a processor with dynamic storage device I, a logical output machine (MLV) 2, including an interpreter 7, a selector S, an explanation block 8, a block organization of interaction with the user 4, a block for checking duality 10 has been introduced in SE 2.

Процессор с Динамическим запоминающим устройством I соединен с машиной логического вывода 2. База знаний 3 выполнена в виде нейронной сети на основе персентрона, соединена с селектором 9, Вход блока проверки двойственности 10 соединен с селектором 9, а выход его соединен с интерпретатором 7.The processor with Dynamic Storage Unit I is connected to a logical inference machine 2. Knowledge base 3 is made in the form of a neural network based on a persentron, connected to a selector 9, the input of the duality checking unit 10 is connected to a selector 9, and its output is connected to an interpreter 7.

Система работает следующим образом.The system operates as follows.

-объяснимоетью получаемых БЫЕОДОБ и следствий при необходимости,-explained by the number of ANALOGUES obtained and the consequences, if necessary,

-интерактивным запросом seen необходимой (дополнительной) информация,-interactive query seen necessary (additional) information,

-модульность структуры.-modularity of the structure.

Вычислительная система - ЭС должна соответвовать уровню эксперта профессионала, способы принятия решений (метода суждения) должны воспроизводиться S форме, понятной эксперту м пользователю за счет возможности менять шордзулировкй запросов и задач и последовательность их возникно ения. Система обладать возможностью использовать, приобретать и хранить общие и частные схемы рассулодения, построенные не на полностью достоверных данных и символьных преобразования.Computing system - ES should correspond to the level of a professional expert, decision-making methods (judgment method) should be reproduced in S form understandable to the expert and user due to the ability to change the shorthanding of requests and tasks and the sequence of their occurrence. The system has the ability to use, acquire and store general and private schemes of deforestation, built not on completely reliable data and symbolic transformations.

Таким требованиям удовлетворяет програм шо-аппаратная система, способная решать классы неформализуемых задач.Such requirements are satisfied by a hardware-software system capable of solving classes of unformalized problems.

Основными компонентами такой системы считаютсяThe main components of such a system are considered

1- процессор, осуществляющий связь компонент , с пользователем или элементом1- processor that communicates the component with the user or element

2- машрша логического вывода, обеспечивающая построение схем рассуждении.2- Machshra logical inference, providing the construction of schemes of reasoning.

3 БЗ для хранения и обработки .знаний, представленных логическими, продукционными или семантическими моделями3 knowledge bases for storage and processing of knowledge represented by logical, production or semantic models

4- подсистема объяснений или администрирования БЗ4- subsystem of explanations or administration of the knowledge base

Процессор I обеспечивает взаимодействие пользователя и элемента с программно-аппаратной частью ЭС путем преобразования (транслщии, конвертирования, интерпретации) предложений на естественном языке в предлолсение на внутреннем языке (метаязыке) и наоборот. В этих преобразованиях участвует БЗ. Ввод информации цепочки символов, процесс формирования интерфейса реализуетсяProcessor I provides the interaction of the user and the element with the hardware and software of the ES by converting (translating, converting, interpreting) sentences in a natural language into sentences in an internal language (metalanguage) and vice versa. The KB is involved in these transformations. Entering character string information, the process of forming the interface is implemented

Пользователю объясняют причЕны запросов Е расхфывают содержимое БЗ. Особенностью представления знашш (ЭС является условие деления на декларативные (факты, данные), процедурные, управляющие и метазнания, - (с целью структ фирования знаний). Декларативные знания рассматриваются как факты, представляемые пользователем, процедурные - как правила, представляемое экспертом, управляющие знания - набор стратегий, определяющих срункциош-гоование МЛВ. Метазнания представляются пользователю и эк шерту Б процессе функционирования ЭС, с поморю которн с раскрываются ее состояние, структура и схема рассуждения.The user is explained the reasons for the requests E to decrypt the contents of the database. The peculiarity of presenting knowledge (ES is the condition of dividing into declarative (facts, data), procedural, governing and meta-knowledge - (for the purpose of structuring knowledge). Declarative knowledge is considered as facts presented by the user, procedural - as rules presented by an expert, controlling knowledge - a set of strategies that determine the MLF operation. Meta-knowledge is presented to the user and the examiner during the functioning of the ES, with the help of which its state, structure and reasoning scheme are revealed.

Основное свойство ЗС - менять свою структуру и содержание в процессе функционирования. Принцип обучаемости ЭС за счет изменения структуры и содержания сочетается с принципом неизменной совокупности форшлйзованных процедур.The main property of ZS is to change its structure and content in the process of functioning. The principle of ES learning by changing the structure and content is combined with the principle of an invariable set of tailored procedures.

iVfeiMHa логического вывода 2 предназначена для генерации рекомеддаций по решению прикладной задачи на основе информации, сосредоточенной в БЗ 3 и строится на основе теории машины Поста. Система продуцирует правила на основе иулликации: R-; 1 R где - правило продукции, извлекаемое БЗ, If - условие применения правила Ei , i - порожденное правило, которое может быть помещено, либо не помещено в БЗ-3. В процессе решения задачи в системе производится интерпретация (блок 7)-дзначивание того или иного правила и выполнение действий, определяемых этим правилом. Быбор (идентифихчация) того или иного правила основан на сопоставлении условий 1; ив общем случае приводит к нескольким правилам одновременно, т.е. порождает конфликтный набор. Разрешение конфликтного работа осуществляется процедурой - селектором 9. Для оперативного хранения промежуточных данных по условия1 л Ij, предусматривается рабочая память - классная доска. Логический вывод осуществляется с использователем эвристик, реализованных в среде. Б машине логического вывода 2 (МБ) распознается то правило, Е заключении которого содержится наиболее близкое к проблеме решение. посылка правила не определена, производится перебор неизвестных переменнш: в посылке правила применительно к новым условияг. Операция повторяется циклически до нахождения решения, либо до определения неразрешимости задачи. ПосЕ-лки к правилам формируются с помощью блока проверки двойственности 10.iVfeiMHa inference 2 is intended to generate recommendations for solving an applied problem based on information concentrated in KB 3 and is based on the theory of the Post machine. The system produces rules based on aullification: R-; 1 R where is the production rule extracted by the KB, If is the condition for applying the rule Ei, i is the generated rule that can be placed or not placed in the BZ-3. In the process of solving a problem in the system, an interpretation (block 7) is carried out — an appropriation of one or another rule and the execution of actions determined by this rule. The selection (identification) of a rule is based on a comparison of conditions 1; and in the general case leads to several rules at the same time, i.e. generates a conflicting set. Conflict resolution is carried out by the procedure - selector 9. For the operational storage of intermediate data according to the condition 1 l Ij, a working memory is provided - a blackboard. The logical conclusion is carried out with the use of heuristics implemented in the environment. The logical inference machine 2 (MB) recognizes the rule, the E conclusion of which contains the solution closest to the problem. the premise of the rule is not defined; unknown variables are enumerated: in the premise of the rule, as applied to new conditions The operation is repeated cyclically until a solution is found, or until a problem is solved. Settlements to the rules are formed using the duality check block 10.

В ЭС в блоке 10 рассматривается след 11щая г 1ате латическая модель. Через S обозначена ЕС, полагаяIn ES, in block 10, the next 11th lattic model is considered. By S denotes the EU, setting

(.(I)(. (I)

где /И - некоторая совокупность множеств; у- семейство правил вывода. Полагает, что еслиwhere / And - some set of sets; y is a family of inference rules. Believes that if

, Мб№ (j, Mb№ (j

( то для правила б-ф его работа может быть представлена в виде(then for rule bf his work can be represented as

вывода следствия вида (игжликации Если А, то В)derivation of a corollary of the form (iglations If A, then B)

}() } ()

Тогда двойственная модель ES (i) означает запись необходи -шк и достаточных условий того, что выполняется следование (3). Эти условия, имеют вид:Then the dual model ES (i) means writing down the necessary -shk and sufficient conditions for the fulfillment of the following (3). These conditions are of the form:

м m

Здесь Р -образ (класс элементов), индицируехунх ГушожествомHere P is an image (class of elements), indicated by Deity

причемmoreover

Р{11м)Пм /5-уP {11m) Pm / 5th

оСоoso

При-построении двойственной задачи im погруншем исходную задачу в некоторую окрестность в пространстве задач т с&ютрим на свойства всех задач этой окрестности.When constructing the dual problem im immersed the original problem in some neighborhood in the space of problems, we have the properties on all the problems of this neighborhood.

На ЭС можно смотреть как на оисте1шу вывода СЛЭДСТЕШЗ ЕЗ данных и знаняй, кроме того - 2 как на задачу эшфектиЕного выбора, т.е. нахождения элементаYou can look at the ES as an existing output of SLEDSTESH data and know, in addition, 2 as the task of making an effective choice, i.e. finding an item

(Cj (Cj

J J

Наконец, как на задачу диагностики объектов и ситуаций, т.е. какFinally, as the task of diagnosing objects and situations, i.e. as

на задачу распознавания образов. Отсюда видно, что на все эти задачи можно смотреть с точки зрения единой модели (I) и, следовательно, на двойственные задачи - как на проверку выполнения необходи1Ш}с и достаточных условий разрешимости включения (6),on the task of pattern recognition. This shows that all these problems can be looked at from the point of view of a unified model (I) and, therefore, dual tasks - as a verification of the fulfillment of the need and with sufficient conditions for the solvability of inclusion (6),

30 - набор способов выведения следствий вида КёгМ из Системе соотношений j :/,,,, (7j30 - a set of methods for deriving consequences of the form KGM from the System of relations j: / ,,,, (7j

Двойственная задача: запись необходшущх и достаточные условий того, что включение является следствие систеьш (7).The dual task: writing down the necessary and sufficient conditions that the inclusion is a consequence of the system (7).

Пусть М - дополнение до глножества М. Тогда либо О - О и тогда Д/ /7 ( /У , но тогда в силуLet - be a complement to the set M. Then either 0 - 0 and then / / 7 (/ У, but then, by virtue of

Мс О Mfимеем то же следствие: М П iiM (JWe have the same corollary: M: iiM (J

3 любом случае дело сводится к необходшлыгл и достаточным3 In any case, the matter boils down to sufficient and sufficient

ycлoвияlvI пустоты пересечения конечного числа шожескгв- . Для выпуклых множеств рассматривается вещественное линейное HopMirooBaHjjeiE пространство. Пусть М/.- - м - открытые и выпуклые множества, непустые и не совпадающие со всем пространством, а М - произвольное выпуклое ржзожество, непустое и неполное в Ь . Пусть { (I Тогда существует открытые полупространства Р,... ЯУ, , такие, что /И Р; ..mj.(9)conditions of the emptiness of the intersection of a finite number of -. For convex sets, a real linear HopMirooBaHjjeiE space is considered. Let / / - m be open and convex sets that are nonempty and do not coincide with the whole space, and - be an arbitrary convex rzzoszet, nonempty and incomplete in b. Let {(I) Then there exist open half-spaces,, ..., У, such that / И P; ..mj. (9)

где И i Р - замыкание множество Р, причем f f where And i P is the closure of the set P, and f f

В БЗ хранится конкретная инфорь-эция относительно соответствующего предмета - факты, цисоры, характеристики, практические правила и условия. МЛВ - 2 обращается к БЗ и на основе хранящихся в ней данных вырабатывает совет, рекомендацию или предполагаемое решение поставленной задачи. ЭС содержит средство обучения - блокA specific information is stored in the knowledge base regarding the corresponding subject - facts, cisors, characteristics, practical rules and conditions. MLV - 2 addresses the knowledge base and, on the basis of the data stored in it, develops advice, recommendation or proposed solution to the task. ES contains a learning tool - block

обучения 6, блок пояснения 8, сообщающее конетаог у пользователю о том, какие знаняя, правила и какой ход рассуждений привели к данноА у заключешло, почэглу система задает пользователю какой-то конкретный вопрос. ЭС содержит все подсистемы со своими интерфейсами, обеспеч:ивающ211ля связь с .цругзми функциональными блоками комплекса.  training 6, explanatory block 8, which informs the user about what knowledge, rules and the course of reasoning led to the data, but it turned out that the system asked the user some specific question. An ES contains all subsystems with its interfaces, providing: communication with the various functional blocks of the complex.

Основу ЭС составляет БЗ, представляющая собой множество фактов, относящихся к сфере компетентности того ила иного эксперта, набор правил, а ШЗ выдает заключения на основе анализа комбинаций этих правил. Для формирования и отладки БЗ необходип а следующая информация:The basis of the ES is the knowledge base, which is a set of facts related to the competence of that expert or another expert, a set of rules, and the SH gives conclusions based on the analysis of combinations of these rules. For the formation and debugging of the knowledge base, the following information is required:

-имена всех ячеек, соответствующих рассштриваемым переменным-name of all cells corresponding to the variables being expanded

-вопросы, позволяющие получать информацию от пользователя для уточнения значения ка;кдой переменной- questions that allow you to receive information from the user to clarify the value of ka; by which variable

-информацию о связях (зависимостшс) ме;эду промежуточными переменныгж и выходаыми переменныш-information about the relationships (dependencies) me; ed intermediate variables and outputs of variables

-множество обучавдих примеров, обеспечивающих настрошу сети. ЭС построена в виде связанной сети и выпо-лняет сладутощие задачи;- Lots of training in two examples that provide network tuning. ES is built in the form of a connected network and performs mellow tasks;

-реализацию выводов на основе неполной информации,-realization of conclusions based on incomplete information,

-поиск неизвестных входаых переменных, необходимых для реализации дополнительных выводов,-search for unknown input variables necessary to implement additional conclusions,

-обоснование полученнььх выводов.- justification of the findings.

В методах объяснения результатов проведения формального вывода применяются два подхода:In the methods for explaining the results of the formal conclusion, two approaches are used:

-объяснение с помощью генерации цепочки правил типа §;сли..., то..., свя ыващих исходные данные с результатами выводов,- an explanation using the generation of a chain of rules of type §; if ..., then ... that connect the initial data with the results of conclusions,

-демонстрация пользователю цепочки конструкций, использованных для получения конкретного вывода.Demonstration to the user of the chain of structures used to obtain a specific conclusion.

-получение входных значэршй Е момент Т( ( -obtaining input values E moment T ((

-расчет выходных значений с помощью ЭО на основе весовых коэффЕцаентов, (ячейки II-I3),- calculation of output values using EO based on weight coefficients, (cells II-I3),

- получение корректного выхода .ЩЕЯ входов, относящихся к предшествующему времени Г-с( ( с{ неотрщательная величина, характеризующая задержку времени .для данных вход-вшсод),- obtaining the correct output .SCHE of inputs related to the previous time G-s ((c {non-urgent value characterizing the time delay. for data input-input),

-выполнение одной итерации алгоритма обучения (с заданным примером), обеспечивающее корректршош-су соответствутощих весов персептрона. При этом наблюдается основное преин ущество системы: возможность оперативной обработки .ф намическ1з появл.шощихся обучающих примеров с точки зрения учета всех возмолшых шумов.-performing one iteration of the learning algorithm (with a given example), ensuring the correctness of the corresponding perceptron weights. At the same time, the main advantage of the system is observed: the possibility of on-line processing of the physical training tools appeared in terms of taking into account all the noisy noises.

Сеть автонойшо функционирущих элементов ячеек соединены направленныь/12 связяхш дугаг/ш сшг.., где обозначены - входаые ячейки 14 промежуточные II-I3 выунодхше ячейки 9. Кавдая связь имеет вес , который характеризует влияние ячейки Wj на i/i (положительные значения отвечают возбуждению, отрицательные - торможению). Веса опреде.ляют поведение сети в целом. Каждая ячеЙ1ха осуществляет активизацию - числовое значение в качестве своего выхода; все ячейки реализуют один и тот же алгоритм активизащ и. .Активизация любой ячейки определяется активизацией ячеек, непосредственно связанных с ней и соотеетствуьащийи весам-. Входы и активизация ячеек принимают значения I, О, - I. Активность произвольной ячейки Ui (за исключением входаых) вычисляется по шорй1 глам:A network of autonomously functioning cell elements is connected by directional / 12 connections arcs / w cd .., where are indicated - input cells 14 intermediate II-I3 located higher than cell 9. Each cavity has a weight that characterizes the influence of the cell Wj on i / i (positive values correspond to excitation negative to inhibition). Weights determine the behavior of the network as a whole. Each cell carries out activation - a numerical value as its output; all cells implement the same activation algorithm. .Activation of any cell is determined by the activation of cells directly associated with it and corresponding to the scales. The inputs and activation of the cells take the values I, O, - I. The activity of an arbitrary cell Ui (with the exception of the inputs) is calculated according to shory1 glam:

1-) 1-)

.y

+ I, если i. О+ I if i. ABOUT

- 1, если:$С О О, если Sc О- 1, if: $ С О О, if Sc О

Обучение связано с -грзна зоЕкой сети путем предъявления ей ody iaioщих прймероЕ - сшкоированных пар вход-выход.The training is connected with the threat of a live network by presenting to it ody iaiochiye primerye - chained pairs of input-output.

Ячейки типа (I4-I3-I2) - логичеср Ее элементы, итерация работы сети ооотомт из пересчета (Б результате активизации) значений активности всех ячеек сети. Такая сетевая модель - линейная дискришзнантная сеть.Cells of type (I4-I3-I2) - logical. Its elements, iteration of the network operation otoot from the recalculation (As a result of activation) of the activity values of all network cells. Such a network model is a linear discriminant network.

Преодолеть ограничения, свойственные персентроном, «ржно, переходя к использованию систем, где между входами выходом расположено какое-то число слоев скрытых 12,13,14 элементов. Алгоритм обучения для такого обобщенного персептрона - метод распространения ошибок.To overcome the limitations inherent in the persentron, it’s easy, turning to the use of systems where between the inputs of the output there is a certain number of layers of hidden 12,13,14 elements. The learning algorithm for such a generalized perceptron is the error propagation method.

Обзчающая система состоит из слоев, элементы 14 первого слоя являются ВХОДНЫ1ЙИ - на них подается подлежащие анал11зу ззображения J.I . Последний слой II - выходаой, с него снимется изображение /0; . входным 14 и выходным II расположены сло|з скрытых элементов. 3 системе имеются связи только между элементаш, принадлежащим соседаим слоя171; число элементов в каичдомThe reviewing system consists of layers, the elements 14 of the first layer are INPUT1 - they are subjected to J.I. images to be analyzed. The last layer II is the output, the image / 0 will be removed from it; . input 14 and output II are a layer of hidden elements. 3, the system has connections only between the element belonging to the adjacent layer 171; the number of elements in kaichdom

слое может быть различным.the layer may be different.

При поступлении сигнала Х на вход L -го элемента в слое с номером 1г этот элемент вырабатывает выходной сигнал по закону У; Г i eicp / /J (I Конкретный вид зависимости . М не очень существененен. Необходимо чтобы при изменении сигнала )( от -сэо до -ьсдо значение сигнала v монотонно возрастало от О до I. Это .для упращения расчетов.When the signal X arrives at the input of the Lth element in the layer with number 1g, this element generates an output signal according to the law Y; Г i eicp / / J (I The specific type of dependence. M is not very significant. It is necessary that when the signal changes) (from -eo to -do, the value of the signal v monotonically increases from O to I. This is to simplify the calculations.

В СБОЮ очередь, сигнал поступающий на элемент j в сяед пощем, h-fl слое, формируется как взвешенная сумма выходных сигналов от элементов предыдущего Pt -го слоя:In the FIRST turn, the signal arriving at element j in a common, h-fl layer is formed as a weighted sum of output signals from elements of the previous Pt layer:

j;V.  j; V.

яБляется предъяБляемоэ IlSoopasieH e, т.э. 1 j .I am presented with IlSoopasieH e, i.e. 1 j.

Выходаой сигнал элемэнтов посдэднего слоя дает результат обработки,The output signal of the elements of the last layer gives the result of processing,

I/ гI / g

Т.Э. J I j T.E. J i j

Если весовые коэффициенты связей случайны, случайной будет ш реакция такой састемы - формируемое на ее выходе изображение. Задача обучения состоит в том, чтобы путем подбора весовых коэффициентов связей добиться требуемой реакции на предъявляемое изображение.If the weighting coefficients of the bonds are random, the reaction of such a system will be random - the image formed at its output. The task of training is to achieve the desired response to the presented image by selecting the weighting coefficients of the bonds.

йс;ш в распоряжении имеются М различных эталонных изображений I / для каздого из которы с известна желаемая реакция выходаое изображение И// | . Необходимо так подобрать значенияys; w available M different reference images I / for each of which the desired reaction is known output image And // | . You need to choose the values

( J d)}(J d)}

весовых коэшрциентов | Jyi V и число проглежуточных слоев, чтооы при подаче на вход системы любого из эталонных изображений на ее выходе появлялась соответств тащая заданная нами картина. Определи1у1 ошибку какweight co-customers | Jyi V and the number of progladstvennyh layers, which when applying to the input of the system any of the reference images, the corresponding picture we set appeared at its output. Define 1u1 error as

zA-,,,/. 0) zA - ,,, /. 0)

/И / j/ And / j

где SO//M i//.w представляют собой выхо,1щые сигналы элементовwhere SO // M i //. w are output, 1 element signals

V /J fV / j f

последнего слоя II при подаче на первый 14 слой эталонного изображения j 1|,ги| . Эта функция достигает своего минимального значения, лишь если ,для всех М эталонных изображений результатthe last layer II when applying to the first 14 layer of the reference image j 1 |, gi | . This function reaches its minimum value only if, for all M reference images, the result

обработки совпадает с желаемым. Цель обучения сводится к нахождениюProcessing is the same as desired. The purpose of training is to find

т )t)

значений коэффициентов минимизушщих функцию (Е) (О);обучение оказывается сл|гж0ой задачей оптимизации.values of the coefficients minimizing the drying of the function (E) (0); learning turns out to be a simple optimization problem.

Чтобы минимизировать Е по способу быстрейшего спуска, необходимо вычислить частные производные от Е по отношению к весовому коэффициенту каящой связи. Любая такая производная будет даваться суммой величин, относящихся к различным эталонным изображениям. По отдельности для каздого эталонного изображения все частные производные от Функции ошибки вычисляются методом обратного распространения ошибок.To minimize E by the fastest descent method, it is necessary to calculate the partial derivatives of E with respect to the weight coefficient of the repentant connection. Any such derivative will be given by the sum of the values relating to the various reference images. Separately for each reference image, all partial derivatives of the Error function are calculated by the back propagation method.

у 1 7 at 1 7

Claims (1)

Связная экспертная система (ЭС), включающая базу знаний (БЗ), базу данных (ВД), процессор с динамическим запоминающим устройством, соединенный с машиной логического вывода (МЛВ), включающей интерпретатор и селектор, блок объяснений, блок организации взаимодействия с пользователем, отличающаяся тем, что в МЛВ введен блок проверки двойственности, а база значений выполнена в виде нейронной сети на основе персентрона, соединенная с селектором МЛВ, вход блока проверки двойственности соединен с селектором МЛВ, выход его соединен с интерпретатором МЛВ.A connected expert system (ES), including a knowledge base (KB), a database (VD), a processor with dynamic storage device connected to a logical inference machine (MLV), including an interpreter and selector, an explanation block, a unit for organizing user interaction, differing by the fact that a duality check block is introduced in the MLV, and the base of values is made in the form of a pertron-based neural network connected to the MLV selector, the input of the duality check block is connected to the MLV selector, its output is connected to the interpreter m MLV.
Figure 00000001
Figure 00000001
RU2002135158/20U 2002-12-30 2002-12-30 Connected Expert System RU29597U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002135158/20U RU29597U1 (en) 2002-12-30 2002-12-30 Connected Expert System

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002135158/20U RU29597U1 (en) 2002-12-30 2002-12-30 Connected Expert System

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU29597U1 true RU29597U1 (en) 2003-05-20

Family

ID=48286572

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002135158/20U RU29597U1 (en) 2002-12-30 2002-12-30 Connected Expert System

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU29597U1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466461C1 (en) * 2011-07-28 2012-11-10 Закрытое акционерное общество "Комплексный технический сервис" Device to assess quality of expert systems
RU2485581C1 (en) * 2012-04-26 2013-06-20 Открытое акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М.Громова" Expert search engine
RU2607995C2 (en) * 2015-02-11 2017-01-11 Общество С Ограниченной Ответственностью "Мивар" Automated building route of inference in mivar's knowledge base

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2466461C1 (en) * 2011-07-28 2012-11-10 Закрытое акционерное общество "Комплексный технический сервис" Device to assess quality of expert systems
RU2485581C1 (en) * 2012-04-26 2013-06-20 Открытое акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М.Громова" Expert search engine
RU2607995C2 (en) * 2015-02-11 2017-01-11 Общество С Ограниченной Ответственностью "Мивар" Automated building route of inference in mivar's knowledge base

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Barlas Formal aspects of model validity and validation in system dynamics
US8447720B1 (en) Adaptive case-based reasoning system using dynamic method for knowledge acquisition
Pavlov et al. Decision Control, Management, and Support in Adaptive and Complex Systems: Quantitative Models: Quantitative Models
KR102141709B1 (en) Engineering big data-driven design expert system and design method thereof
RU2670781C9 (en) System and method for data storage and processing
Peters Decision making, cognitive science and accounting: An overview of the intersection
Bailey Jr et al. Artificial Intelligence, Cognitive Science, And Computational Modeling In Auditing Research: A Research Approach.
Zhang et al. An interpretable online learner's performance prediction model based on learning analytics
Kadir et al. Exploring the competency of ChatGPT in solving competitive programming challenges
RU29597U1 (en) Connected Expert System
CN119577116B (en) An intelligent data analysis and knowledge question answering method and system based on multimodal large model
Patel et al. Student performance analysis and prediction of employable domains using machine learning
Weigend Paradigm change in prediction
Boose et al. From ETS to Aquinas: Six years of knowledge acquisition tool development
Schoenberg et al. Building more robust system dynamics models through validation
O'Leary Expert system prototyping as a research tool
Bullinaria IAI: Expert systems
Jantke et al. The Turing test approach to validation
Sun et al. Curriculum Engineering: Structured Learning for Large Language Models (LLMs) Through Curriculum Based Retrieval
Paradice Causal modeling as a basis for the design of an intelligent business problem formulation system (expert, decision support, path analysis, management information)
Nii An Introduction to Knowledge Engineering, Blackboard Model, and AGE.
Luck Motivated inductive discovery
Katsoulakos Expert systems and marine applications
Meyer et al. Interpreting, representing and integrating scientific knowledge from interdisciplinary projects
Andriole et al. The Cognitive Bases of Design