Продукционная модель

1. Лекция 4.

Интеллектуальные
информационные системы
для студентов специальности
«Прикладная информатика (в экономике)»
Лекция 4.
Продукционная модель
1

2.

В настоящее время это наиболее проработанная и
распространенная модель представления знаний, в
частности, в экспертных системах.
Модель предусматривает разработку системы
продукционных правил, имеющих вид:
Если А1 и А2 и … и Аn, то B1 или B2 или … или Bm,
где Ai и Bj – некоторые высказывания, к которым
применимы логические операции «и», «или».
Левая часть продукции представлена
совокупностью логических выражений, связанных
логической связкой И.
Если каждое из этих выражений принимает
значение «истина», то выполняется правая часть
продукции – вывод.
2

3.

Вывод представлен вариантами действий, то есть
выражениями, связанными логической связкой ИЛИ.
Вариантов может быть определенное количество.
Предпосылки называют антецедент, а вывод –
консеквент.
База знаний содержит в себе множество
продукционных правил, необходимых для работы
системы. Полнота базы знаний определяется миром
пользователя.
При анализе базы знаний осуществляется
сканирование каждого правила на предмет
совпадения левых частей с текущей проблемной
ситуацией. Такое сравнение называют сопоставление
с образцом.
3

4.

При
возникновении
проблемной
ситуации
формулируют значение параметров, её описывающих.
Образцы – это логические выражения, хранящиеся в
левой части продукции.
Значение параметров сравнивают с образцами.
Если логические выражения принимают значение
«истина», то переходят к выполнению правой части
продукции.
Предпосылка
Следствие
курс нац. валюты
мат. положение населения
объем производства
курс нац. валюты
мат. положение населения
уровень смертности
4

5.

Правила, хранящиеся в базе знаний как продукции
называются основными.
Правила, выводимые при сканировании базы
знаний называются выводимыми.
В современных коммерческих базах знаний
хранятся тысячи правил. Коммерческая стоимость
нового основного правила в этом случае очень
высока.
Для физической реализации продукционной
модели используются два подхода:
1. текстовый файл;
2. на базе реляционных таблиц.
5

6.

Первый способ – текстовый файл – в некотором
редакторе правила вводятся друг за другом с
использование следующих идентификаторов:
- идентификаторы начала и конца правила;
- идентификаторы предпосылок;
- идентификатор вывода;
- идентификаторы логических связок.
Правила записываются друг за другом, в процессе
работы происходит сканирование текстового файла
посимвольно.
6

7.

Второй способ – на базе реляционных таблиц –
для записи продукции используется общее свойство
кортежа.
Кортеж – это уникальная комбинация значений
атрибутов. Таким образом отдельные поля этой
таблицы отводятся под предпосылки, а другие – под
выводы.
В этом случае целесообразно ограничить
максимальное количество предпосылок и выводов.
Тогда при заполнении продукции, в случае если
количество предпосылок и выводов меньше
максимального, оставшиеся поля заполняются
идентификатором пустоты, например «NULL».
7

8.

Достоинства:
- простота выполнения и изъятия правил
- простота реализации механизма логического
вывода
- наглядность объяснений результатов работы
системы
Недостатки:
- трудность обеспечения непротиворечивости правил
при большом числе, что требует создание
специальных правил (метаправил) разрешения
возникающих
в
ходе
логического
вывода
противоречий
- время формирования итогового заключения может
быть достаточно большим.
8