 |
Пример выполнения и оформления практической работы
|
|
|
|
СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ.. 1
1. ЗАДАНИЕ И ТЕМЫ РАБОТ.. 2
3. ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ И ОФОРМЛЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ... 5
ЗАДАНИЕ И ТЕМЫ РАБОТ
В качестве практической работы выполняется разработка демонстрационного прототипа экспертной системы.
Задание
1. Сформулировать не менее 5 вопросов (целей), на которые способна ответить экспертная система.
2. Подобрать знания (факты и правила) к экспертной системе. Фактов должно быть не менее 20, правил - тоже не менее 20. База знаний экспертной системы должна быть сложной, т. е. по крайней мере для трех правил базы знаний должно выполняться требование: некоторые посылки первого правила должны быть заключениями (выводами) во втором правиле, и одновременно некоторые посылки второго правила должны быть заключениями (выводами) в третьем правиле.
3. Написать и отладить на компьютере программу на языке программирования Prolog или AutoLISP, реализующую цели экспертной системы.
Темы практических работ
1. Экспертная система определения конфигурации компьютера.
2. Экспертная система оценки качества продовольственных товаров.
3. Экспертная система оценки качества непродовольственных товаров.
4. Экспертная система оценки остаточной стоимости автомобиля при продаже подержанных автомобилей.
5. Экспертная система оценки материального ущерба потерпевшего в дорожно-транспортном происшествии.
6. Экспертная система - консультант при покупке ценных бумаг.
7. Экспертная система определения неисправности компьютера.
8. Экспертная система - консультант по инвестициям банка.
9. Экспертная система управления кредитами банка.
10. Экспертная система определения неисправности автомобиля.
|
|
|
11. Экспертная система - консультант по торговому залу крупного магазина.
12. Экспертная система - консультант по трудоустройству.
13. Экспертная система оценки недвижимости.
14. Экспертная система оценки земельных участков.
15. Экспертная система - консультант при покупке товара с заданными потребительскими свойствами.
16. Экспертная система диагностики неисправности какой-либо системы.
17. Экспертная система по выбору инструментального средства создания компьютерного программного проекта.
18. Экспертная система оценки интеллектуального уровня человека.
19. Экспертная система оценки уровня профессионализма программиста.
20. Экспертная система оценки уровня владения иностранным языком.
21. Экспертная система определения рыночной арендной ставки нежилых помещений.
22. Экспертная система по изменению котировок валют.
23. Экспертная система по определению участка под строительство заданного объекта.
24. Экспертная система конкурсного отбора специалиста на должность руководителя компьютерного программного проекта.
25. Экспертная система конкурсного отбора абитуриентов при зачислении в вуз на различные специальности.
26. Экспертная система конкурсного отбора заявок на финансирование работ.
27. Экспертная система определения пород собак.
28. Экспертная система по выбору подходящего инвестора.
29. Экспертная система оценки финансового состояния предприятия.
30. Экспертная система оценки уровня профессионализма специалиста в какой-либо предметной области.
Отчёт о результатах разработки экспертной системы должен содержать разделы:
| I. | Задание на разработку экспертной системы Здесь формулируется задание на разработку экспертной системы буквально в том виде, как оно сформулировано в данном разделе методических указаний. |
| II. | Цели (вопросы) экспертной системы Формулируются на обычном языке все цели (вопросы) экспертной системы. |
| III. | Факты экспертной системы Формулируются на обычном языке все факты экспертной системы, которые в правилах базы знаний используются в качестве посылок или заключений. |
| IV. | Правила экспертной системы Формулируются на обычном языке все правила, входящие в базу знаний экспертной системы. Взаимосвязанные правила должны быть помечены, т. е. помечаются одинаково оба правила, если некоторые посылки одного из них являются заключениями другого. |
| V. | Описание формализованной записи фактов и правил На примерах иллюстрируется способ записи отдельных фактов и правил в синтаксисе выбранного языка программирования. |
| VI. | Листинг программы Текст программы на исходном языке программирования с комментариями (констант, переменных, функций, предикатов термов, блоков, процедур и т. д.), оформленными по правилам синтаксиса языка программирования. |
| VII. | Протокол работы экспертной системы Для двух конкретных примеров работы экспертной системы приводится протокол её работы. |
ПРИМЕР ВЫПОЛНЕНИЯ И ОФОРМЛЕНИЯ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ
|
|
|
Ниже приводится пример выполнения и оформления практической работы.
I. Задание на разработку экспертной системы ………………………….…..3
II. Цели экспертной системы………………………………………………… 3
III. Факты экспертной системы………………………………………………. 4
IV. Правила экспертной системы…………………………………………….. 5
V. Описание формализованной записи фактов и правил…………………. 9
VI. Листинг программы……………………………………………………….11
VII. Протокол работы экспертной системы…………………………………..14
I. Задание на разработку экспертной системы
Разработать экспертную систему - консультант при покупке нового автомобиля.
1. Сформулировать не менее 5 вопросов (целей), на которые способна ответить экспертная система.
2. Подобрать знания (факты и правила) к экспертной системе. Фактов должно быть не менее 20, правил - тоже не менее 20. База знаний экспертной системы должна быть сложной, т. е. по крайней мере для трех правил базы знаний должно выполняться требование: некоторые посылки первого правила должны быть заключениями (выводами) во втором правиле, и одновременно некоторые посылки второго правила должны быть заключениями (выводами) в третьем правиле.
|
|
|
3. Написать и отладить на компьютере программу на языке программирования AutoLISP, реализующую цели экспертной системы.
II. Цели экспертной системы
Целью экспертной системы является определение автомобиля наиболее удовлетворяющего требованиям покупателя:
1. Вам подойдет автомобиль ВАЗ-21102 (Нива)
2. Вам подойдет автомобиль ГАЗ-3110 (Волга)
3. Вам подойдет автомобиль Форд
4. Вам подойдет автомобиль ВАЗ 21115
5. Вам подойдет автомобиль ВАЗ 2109
6. Вам подойдет автомобиль ВАЗ 2106
7. Вам подойдет автомобиль ИЖ 2715
8. Вам подойдет автомобиль КАМАЗ
9. Вам подойдет автомобиль ГАЗЕЛЬ
10.Вам подойдет автомобиль ТАТРА
III. Факты экспертной системы
В правилах базы знаний в качестве посылок или заключений экспертная система использует следующие факты:
1. Тип кузова пикап
2. Тип кузова седан
3. Тип кузова фургон
4. Тип двигателя - карбюратор
5. Тип двигателя - инжектор
6. Тип двигателя - дизельный
7. КПП механическая
8. КПП автоматическая
9. Тормозная система гидравлическая
10. Тормозная система пневматическая
11. Амортизаторы гидравлические
12. Амортизаторы газовые
13. Машина должна быть внедорожником
14. Тип горючего - дизельное топливо
15. Тип горючего - бензин АИ-76
16. Тип горючего - бензин АИ-92
17. Тип горючего - бензин АИ-95
18. Тип горючего - газ
19. У машины должен быть фаркоп
20. У машины должен быть гидроусилитель руля
21. Грузоподъемность свыше 5 тонн
22. Грузоподъемность свыше 15 тонн
23. Количество пассажирских мест должно быть свыше 7
24. У машины независимая подвеска
25. Вам подойдет автомобиль ВАЗ-21102 (Нива)
26. Вам подойдет автомобиль ГАЗ-3110 (Волга)
27. Вам подойдет автомобиль Форд
28. Вам подойдет автомобиль ВАЗ 21115
29. Вам подойдет автомобиль ВАЗ 2109
30. Вам подойдет автомобиль ВАЗ 2106
31. Вам подойдет автомобиль ИЖ 2715
32. Вам подойдет автомобиль КАМАЗ
33. Вам подойдет автомобиль ГАЗЕЛЬ
34.Вам подойдет автомобиль ТАТРА
IV. Правила экспертной системы
Экспертная система использует следующие правила при обработке ответов пользователя на ее вопросы:
|
|
|
1. Вам подойдет автомобиль ВАЗ-21102 (Нива)
при условии, что на вопросы экспертной системы были даны следующие ответы:
- машина должна быть внедорожником
- тип двигателя - карбюраторный
- тип горючего - бензин АИ-92
- У машины должен быть фаркоп
- КПП механическая
- тормозная система гидравлическая
- амортизаторы гидравлические
2. Вам подойдет автомобиль ГАЗ-3110 (Волга)
при условии, что на вопросы эксперной системы были даны следующие ответы:
- тип кузова седан
- тип двигателя инжектор
- тип горючего - бензин АИ-95
- тормозная система гидравлическая
- КПП - механическая
- амортизаторы гидравлические
- у машины должен быть гидроусилитель руля
3. Вам подойдет автомобиль Форд
при условии, что на вопросы экспертной системы были даны следующие ответы:
- Тип кузова седан
- тип двигателя инжектор
- тип горючего - бензин АИ-95
- амортизаторы газовые
- КПП автоматическая
- тормозная система гидравлическая
- у машины должен быть гидроусилитель руля
4. Вам подойдет автомобиль ВАЗ 21115
при условии, что на вопросы экспертной системы были даны следующие ответы:
- тип кузова седан
- тип двигателя инжектор
- тип горючего - бензин АИ-95
- амортизаторы газовые
- КПП механическая
- тормозная система гидравлическая
- у машины должен быть гидроусилитель руля
5. Вам подойдет автомобиль ВАЗ 2109
при условии, что на вопросы экспертной системы были даны следующие ответы:
- тип кузова седан
- тип двигателя - карбюратор
- тип горючего - бензин АИ-95
- амортизаторы гидравлические
- КПП механическая
- тормозная система гидравлическая
- у машины должен быть гидроусилитель руля
6. Вам подойдет автомобиль ВАЗ 2106
при условии, что на вопросы экспертной системы были даны следующие ответы:
- тип кузова седан
- тип двигателя - карбюратор
- тип горючего - бензин АИ-92
- амортизаторы гидравлические
- КПП механическая
- тормозная система гидравлическая
- у машины должен быть фаркоп
7. Вам подойдет автомобиль ИЖ 2715
при условии, что на вопросы экспертной системы были даны следующие ответы:
- тип кузова пикап
- тип двигателя - карбюратор
- тип горючего - бензин АИ-76
- амортизаторы гидравлические
- КПП механическая
- тормозная система гидравлическая
- у машины должен быть фаркоп
8. Вам подойдет автомобиль КАМАЗ
при условии, что на вопросы экспертной системы были даны следующие ответы:
- тип кузова фургон
- тип двигателя - дизельный
- тип горючего - дизельное топливо
- амортизаторы гидравлические
- КПП механическая
- тормозная система пневматическая
|
|
|
- грузоподъемность свыше 5 тонн
- машина должна быть внедорожником
9. Вам подойдет автомобиль ГАЗЕЛЬ
при условии, что на вопросы экспертной системы были даны следующие ответы:
- тип кузова фургон
- тип двигателя - карбюратор
- тип горючего - газ
- амортизаторы гидравлические
- КПП механическая
- тормозная система гидравлическая
- количество пассажирских мест должно быть свыше 7
10.Вам подойдет автомобиль ТАТРА
при условии, что на вопросы экспертной системы были даны следующие ответы:
- тип двигателя - дизельный
- тип горючего - дизельное топливо
- амортизаторы гидравлические
- КПП механическая
- тормозная система пневматическая
- грузоподъемность свыше 15 тонн
- у машины независимая подвеска
- у машины должен быть гидроусилитель руля
11. Если тип двигателя инжектор, то тип горючего бензин АИ-95
12. Если тип двигателя дизельный, то тип горючего - дизельное топливо
13. Если тип кузова седан, то автомобиль ВАЗ 2106, ВАЗ 2109, ВАЗ 21115,
14. Если тормозная система пневматическая, то автомобиль КАМАЗ или ТАТРА
15. Если тип двигателя карбюратор, то автомобиль ВАЗ 2106, ВАЗ 2109, ВАЗ 21102, ИЖ 2715
16. Если машина внедорожник, то автомобиль ВАЗ 21102, КАМАЗ, ТАТРА
17. Если у машины независимая подвеска, то машина внедорожник
18. Если тип горючего газ, то тип двигателя карбюратор
19. Если у машины есть гидроусилитель руля, то автомобиль ГАЗ 3110, Форд, ВАЗ 2109, ВАЗ 21115, ТАТРА
20. Если у машины есть фаркоп, то ВАЗ 2106, ИЖ 2715, ВАЗ 2102
21. Если тип кузова пикап, то автомобиль ИЖ 2715
22. Если количество пассажирских мест должно быть свыше 7, то автомобиль ГАЗЕЛЬ
22. Если грузоподъемность свыше 15 тонн, то автомобиль ТАТРА
23. Если КПП автоматическая, то автомобиль Форд
V. Описание формализованной записи фактов и правил
Массив выбора модели автомобиля описан следующим образом:
(setq mod_base ‘(("Машина является внедорожником" "тип двигателя - карбюраторный" "тип горючего - бензин АИ-92" "у машины есть фаркоп" "КПП механическая" "тормозная система гидравлическая" "амортизаторы гидравлические") ("Вам подойдет автомобиль ВАЗ-21102 (Нива)"))
(("Тип кузова седан" "тип двигателя инжектор" "тип горючего - бензин АИ-95" "тормозная система гидравлическая" "КПП - механическая" "амортизаторы гидравлические" "машина оснащена гидроусилителем руля") ("Вам подойдет автомобиль ГАЗ-3110 (Волга)")) …)
VI. Листинг программы
(defun MODEL (/MOD_BASE coals hypothesis l_base facts l_coals tf_coals m)
; механизм вывода
(defun proof (hypothesis / RULES RULE L_RULES I TF_RULES J CONDS L_CONDS TF_CONDS K ANSWER)
(if (member 'hypothesis '(facts t))
(progn (setq rules () L_rules 0 I 0)
(repeat L_base
(setq rule (nth I MOD_BASE))
(if (equal hypothesis (car (nth I rule)))
(setq rules (cons rule rules)))
)
(setq I (1+ I))
(cond (rules (setq L_rules (length rules) TF_rules nil J -1)
(while (and(<=(1+ J)) (1- L_rules)) (not TF_rules))
(setq J (1+ J))
(setq rule (nth J rules) conds (nth 0 rule))
(setq L_conds (length conds) TF_conds t K -1)
(setq TF_rules
(or TF_rules
(repeat L_conds
(setq K (1+ K))
(setq TF_conds
(and TF_conds
(proof (nth K conds))
)
)
)
)
)
)
)
(t (initget I "y n")
(setq answer (getkword (apply 'strcat
'("\n" hypothesis
"?(y or n)"
)
)
)
)
(if (= answer "y")
(progn (setq facts (cons hypothesis facts)) t)
nil
)
)
)
)
)
)
; база знаний (правила)
(setq MOD_BASE '(
(("Машина является внедорожником" "тип двигателя - карбюраторный" "тип горючего - бензин АИ-92"
"у машины есть фаркоп" "КПП механическая" "тормозная система гидравлическая"
"амортизаторы гидравлические") ("Вам подойдет автомобиль ВАЗ-21102 (Нива)"))
(("Тип кузова седан" "тип двигателя инжектор" "тип горючего - бензин АИ-95"
"тормозная система гидравлическая" "КПП - механическая" "амортизаторы гидравлические"
"машина оснащена гидроусилителем руля") ("Вам подойдет автомобиль ГАЗ-3110 (Волга)"))
(("Тип кузова седан" "тип двигателя инжектор" "тип горючего - бензин АИ-95" "амортизаторы газовые"
"КПП автоматическая" "тормозная система гидравлическая" "машина оснащена гидроусилителем руля")
("Вам подойдет автомобиль Форд"))
(("Тип кузова седан" "тип двигателя инжектор" "тип горючего - бензин АИ-95"
"амортизаторы газовые" "КПП механическая" "тормозная система гидравлическая"
"машина оснащена гидроусилителем руля") ("Вам подойдет автомобиль ВАЗ 21115"))
(("Тип кузова седан" "тип двигателя - карбюратор" "тип горючего - бензин АИ-95"
"амортизаторы гидравлические" "КПП механическая" "тормозная система гидравлическая"
"машина оснащена гидроусилителем руля") ("Вам подойдет автомобиль ВАЗ 2109"))
(("Тип кузова седан" "тип двигателя - карбюратор" "тип горючего - бензин АИ-92"
"амортизаторы гидравлические" "КПП механическая" "тормозная система гидравлическая"
"у машины есть фаркоп") ("Вам подойдет автомобиль ВАЗ 2106"))
(("Тип кузова пикап" "тип двигателя - карбюратор" "тип горючего - бензин АИ-76"
"амортизаторы гидравлические" "КПП механическая" "тормозная система гидравлическая"
"у машины есть фаркоп") ("Вам подойдет автомобиль ИЖ 2715"))
(("Тип кузова фургон" "тип двигателя - дизельный" "тип горючего - дизельное топливо"
"амортизаторы гидравлические" "КПП механическая" "тормозная система пневматическая"
"грузоподъемность свыше 5 тонн" "машина должна быть внедорожником") ("Вам подойдет автомобиль КАМАЗ"))
(("Тип кузова фургон" "тип двигателя - карбюратор" "тип горючего - газ" "амортизаторы гидравлические"
"КПП механическая" "тормозная система гидравлическая"
" количество пассажирских мест должно быть свыше 7") ("Вам подойдет автомобиль ГАЗЕЛЬ"))
(("Тип двигателя - дизельный" "тип горючего - дизельное топливо" "амортизаторы гидравлические"
"КПП механическая" "тормозная система пневматическая" "грузоподъемность свыше 15 тонн"
"у машины независимая подвеска" "машина оснащена гидроусилителем руля") ("Вам подойдет автомобиль ТАТРА"))
)
)
;факты
(setq facts nil)
; разрешенные начальные цели
(setq coals '("Вам подойдет автомобиль ВАЗ-21102 (Нива)" "Вам подойдет автомобиль ГАЗ-3110 (Волга)"
"Вам подойдет автомобиль Форд" "Вам подойдет автомобиль ВАЗ 21115" "Вам подойдет автомобиль ВАЗ 2109"
"Вам подойдет автомобиль ВАЗ 2106" "Вам подойдет автомобиль ИЖ 2715" "Вам подойдет автомобиль КАМАЗ"
"Вам подойдет автомобиль ГАЗЕЛЬ" "Вам подойдет автомобиль ТАТРА"
)
)
(setq L_base (length MOD_BASE); число правил в БЗ
L_coals (length coals); число разрешенных начальных целей
)
(setq M -1)
(setq TF_coals nil)
(while (and (<= (1+ M) (1- L_coals)) (not TF_coals))
(setq M (1+ M)
(setq tf_coals (or tf_coals (proof (nth M coals))))
)
(if tf_coals
(princ (apply 'strcat '("\n" (nth M coals) " ")))
(princ ("\n Sorry, I_can't_help_you!")
)
(progn)
)
VIII. Протокол работы экспертной системы
После запуска программы система начинает задавать вопросы. Отвечаем положительно на следующие вопросы:
- Тип кузова седан
- тип двигателя инжектор
- тип горючего - бензин АИ-95
- амортизаторы газовые
- КПП автоматическая
- тормозная система гидравлическая
- у машины должен быть гидроусилитель руля
на все остальные вопросы отвечаем отрицательно. По окончании работы экспертная система выдает следующий ответ: Вам подойдет автомобиль Форд. Тип кузова седан, тип двигателя инжектор, тип горючего - бензин АИ-95, амортизаторы газовые, КПП автоматическая, тормозная система гидравлическая, машина оснащена гидроусилителем руля.
Далее приводится второй протокол работы экспертной системы.
|
|
|
