 |
Технология быстрого прототипирования
|
|
|
|
Прототипиая система является усеченной версией экспертной системы, спроектированной для проверки правильности кодирования фактов, связей и стратегий рассуждения эксперта. Она также дает возможность инженеру по знаниям привлечь эксперта к активному участию в процессе разработки экспертной системы, и, следовательно, к принятию им обязательства приложить все усилия к созданию системы в полном объеме.
Объем прототипа — несколько десятков правил, фреймов или примеров. На рис. 2.4 изображено шесть стадий разработки прототипа и минимальный коллектив разработчиков, занятых на каждой из стадий (пять стадий заимствовано из работы [Хейес-Рот и др., 1987]). Приведем краткую характеристику каждой из стадий, хотя эта схема представляет собой грубое приближение к сложному, итеративному процессу.
Рис. 2.4.Стадии разработки прототипа ЭС
Хотя любое теоретическое разделение бывает часто условным, осознание коллективом разработчиков четких задач каждой стадии представляется целесообразным. Роли разработчиков (эксперт, программист, пользователь и аналитик) являются постоянными на протяжении всей разработки. Совмещение ролей нежелательно.
Сроки приведены условно, так как зависят от квалификации специалистов и особенностей задачи.
Идентификация проблемы
Уточняется задача, планируется ход разработки прототипа экспертной системы, определяются:
• необходимые ресурсы (время, люди, ЭВМ и т. д.);
• источники знаний (книги, дополнительные эксперты, методики);
• имеющиеся аналогичные экспертные системы;
• цели (распространение опыта, автоматизация рутинных Действий и др.);
• классы решаемых задач и т. д.
|
|
|
Средняя продолжительность 1-2 недели.
Извлечение знаний
На этой стадии происходит перенос компетентности от эксперта к инженеру по знаниям, с использованием различных методов (см. главу 4):
• анализ текстов;
• диалоги;
• экспертные игры;
• лекции;
• дискуссии;
• интервью;
• наблюдение и другие.
Средняя продолжительность 1-3 месяца.
Структурирование или концептуализация знаний
Выявляется структура полученных знаний о предметной области, то есть определяются:
• терминология;
• список основных понятий и их атрибутов;
• отношения между понятиями;
• структура входной и выходной информации;
• стратегия принятия решений;
• ограничения стратегий и т. д.
Такое описание называется полем знаний. Средняя продолжительность этапа 2-4 недели. Подробно стадия структурирования описана в главе 3.
Формализация
Строится формализованное представление концепций предметной области на основе выбранного языка представления знаний (ЯПЗ). Традиционно на этом этапе используются:
• логические методы (исчисления предикатов 1-го порядка и др.);
• продукционные модели (с прямым и обратным выводом);
• семантические сети;
• фреймы;
• объектно-ориентированные языки, основанные на иерархии классов, объектов.
Все чаще на этой стадии используется симбиоз языков представления знаний, например, в системе ОМЕГА [Справочник по ИИ, 1990] — фреймы + семантические сети + полный набор возможностей языка исчисления предикатов. Средняя продолжительность 1-2 месяца. Подробно см. в главах 3, 4.
Реализация
Создается прототип экспертной системы, включающий базу знаний и остальные блоки, при помощи одного из следующих способов:
• программирование на традиционных языках типа Pascal, C++ и др.;
• программирование на специализированных языках, применяемых в задачах искусственного интеллекта: LISP [Хювянен, Сеппянен, 1991], FRL [Байдун, Бунин, 1990], SMALLTALK [Справочник по ИИ, 1990] и др.;
|
|
|
• использование инструментальных средств разработки ЭС типа СПЭИС [Ковригин, Перфильев, 1988], ПИЭС [Хорошевский, 1993], G2 [Попов, Фоминых, Кисель, 1996];
• использование «пустых» ЭС или «оболочек» типа ЭКСПЕРТ [Кирсанов, Попов, 1990], ФИАКР [Соловьев, Соловьева, 1989] и др.
Средняя продолжительность 1-2 месяца. Более подробно эти вопросы рассматриваются в главе 6.
Тестирование
Оценивается и проверяется работа программ прототипа с целью приведения в соответствие с реальными запросами пользователей. Прототип проверяется на:
• удобство и адекватность интерфейсов ввода/вывода (характер вопросов в диалоге, связность выводимого текста результата и др.);
• эффективность стратегии управления (порядок перебора, использование нечеткого вывода и др.);
• качество проверочных примеров;
• корректность базы знаний (полнота и непротиворечирость правил).
Средняя продолжительность 1-2 недели.
|
|
|
