|
|
| |
РАЗРАБОТКА ЭКСПЕРТНЫХ И ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ ПРИНЦИПОВ ИСКУСТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА А.А. Суконщиков, А.Н. Швецов, А.П. Сергушичева Внедрение современных информационных технологий в различные области производства и образования привело к широкому использованию экспертных систем (ЭС) и автоматизированных обучающих систем (АОС). Одной из проблем развития подобных систем является повышение уровня интеллекта, создание встроенного механизма эффективного введения, накопления и порождения знаний. При этом возникают задачи рационального выбора соответствующего математического аппарата для создания модели проектируемой ЭС или АОС и использования эффективных инструментальных средств программирования. Предлагается системный и формализованный подход к проектированию ЭС и АОС, включающий в себя построение формальной модели проектируемой системы на базе продукционных методов и сетевых моделей (фрэймы, семантические сети), верификацию полученной формальной модели, оптимизацию и коррекцию данной модели, создание БД и БЗ с помощью программного интерфейса, адаптированного к пользователю-экспетру, реализацию проектируемой ЭС или АОС путем настройки инструментальной оболочки на предметную область в соответствии с разработанными моделями. Основной проблемой является создание инструментальной оболочки для разработки ЭС и АОС, которая должна использовать глубинные знания в виде теории предметных областей; поддерживать создание и хранить модель системы, проектируемой пользователем; иметь развитый пользовательский интерфейс; иметь средства для одновременной работы с различными моделями предметной области; поддерживать индуктивный и дедуктивный вывод; иметь средства автоматического поиска закономерностей; осуществлять верификацию БЗ на внутреннюю непротиворечивость. Разрабатываемая инструментальная система должна иметь возможность настройки на несколько режимов работы, как в виде экспертной системы (режимы консультирования и диагностики), так и в виде обучающей системы (обучение и тестирование). При этом возникает возможность совместного использования баз знаний и данных в соответствующей предметной области в одном из выбранных режимов. В процессе автоматизации и компьютеризации технологических процессов и производств становится актуальной задача построения ЭС реального времени, консультирующих управленчекий персонал при решении сложных производственных задач. Особую важность подобные ЭС и АОС имеют для поддержки принятия решений в экстремальных ситуациях в аврийно-опасных производствах. На практике большинство случаев принятия решений происходит в условиях неопределенности, поэтому целесообразно исследовать ЭС, работающие с неполной или нечеткой информацией. Для формализации задач принятия решения с нечеткой целью или нечетким ограничением может использоваться теория нечетких множеств.Таким образом , представляется возможной разработка ряда взаимосвязанных автоматизированных обучающих, тестирующих, консультирующих и экспертных систем, охватывающих такой спектр областей, как подготовка специалистов в управлении автоматизированным производством.Для решения этих задач разрабатываемый комплекс программных средств должен включать в себя следующие возможности: ввод и редактирование БД информации для тестирования; работу с графическими базами данных; изменения уровня сложности тестирования; учет введения новых специальностей; модульность структуры ПО для обеспечения возможности добавления новых функций и модификации существующей структуры программного комплекса; автоматическую генерацию заданий для полностью формализованных разделов дисциплин; сбор, просмотр и печать статистической информации по результатам тестирования. На рисунке приведена обобщенная структурная схема программного комплекса. Структуру программного комплекса можно разделить на два основных режима: Режим1 – работа комплекса с непривилегированным пользователем (студент), Режим 2 – работа комплекса с привилегированным пользователем (преподаватель). В составе структуры программного комплекса есть три модуля общих для обоих режимов:
В состав структуры режима 1 входят три основных модуля:
В состав структуры режима 2 входят семь основных модулей:
Все модули программного комплекса работают в режиме “запрос – обработка запроса – ответ”, что позволяет легко вводить в структуру новые модули или видоизменять уже существующие.Программный комплекс разрабатывается на ПЭВМ IBM PC/AT стандартной конфигурации и должен функционировать в среде операционной системы MS DOS версии 3.30 и выше. Язык программирования - Clipper 5.01.
|
|
|
