Системы продукций с обратными выводами
В системе продукций с обратными выводами с помощью правил строится дерево И/ИЛИ, связывающее в единое целое факты и заключения; оценка этого дерева на основании фактов, имеющихся в базе данных, и есть логический вывод. Логические выводы бывают прямыми, обратными и двунаправленными. При прямом выводе отправной точкой служат предоставленные данные, процесс оценки приостанавливается в узлах с отрицанием, причем в качестве заключения (если не все дерево пройдено) используется гипотеза, соответствующая самому верхнему уровню дерева (корню). Однако для такого вывода характерно большое количество данных, а также оценок дерева, не имеющих прямого отношения к заключению, что излишне. Преимущество обратных выводов в том, что оценивается только те части дерева, которые имеют отношение к заключению, однако если отрицание или утверждение невозможны, то порожденное дерево лишено смысла. В двунаправленных выводах сначала оценивается небольшой объем полученных данных и выбирается гипотеза, а затем запрашиваются данные необходимые для принятия решения о пригодности данной гипотезы. На основе этих выводов можно реализовать более гибкую и мощную систему.
|
|
Системы продукций с прямыми выводами среди систем, основанных на использовании знаний, имеют наиболее древнюю историю, поэтому они являются в некотором смысле основополагающими. Эти системы включают три компонента: базу правил, состоящую из наборов правил (правила вывода), базу данных, содержащую множество фактов, и интерпретатор для получения логического вывода на основании этих знаний. База правил и база данных образуют базу знаний, а интерпретатор соответствует механизму логического вывода. Вывод выполняется в идее цикла «понимание - выполнение», причем в каждом цикле выполняемая часть выбранного правила обновляет базу данных. В результате содержимое базы данных преобразуется от первоначального к целевому, т.е. целевая система синтезируется в базе данных. Иначе говоря, для системы продукций характерен простой цикл выбора и выполнения (или оценки) правил, однако из-за необходимости периодического сопоставления с образом в базе правил (отождествлением) с увеличением числа последних (правил) существенно замедляется скорость вывода. Следовательно, такие системы не годятся для решения крупномасштабных задач. Итак, упорядочим сильные и слабые стороны хорошо известных систем продукций.
Сильные стороны:
1. Простота создания и понимания отдельных правил;
2. Простота пополнения и модификации
3. Простота механизма логического вывода.
|
|
Слабые стороны:
1. Неясность взаимных отношений правил
2. Сложность оценки целостного образа знаний
3. Крайне низкая эффективность обработки
4. Отличие от человеческой структуры знаний
5. Отсутствие гибкости в логической выводе.
Таким образом, если объектом является небольшая задача, выявляются только сильные стороны системы продукций.
Вопросы для самоконтроля:
1. Дайте определение, что такое правила продукции?
2. Каким выражением характеризуется правила продукции?
3. Дайте определение, что такое система продукций с прямыми выводами?
4. Дайте определение, что такое система продукций с обратными выводами?
5. Какое строится дерево в системе продукций с обратными выводами?
6. Какие компоненты входят в состав системы продукций с прямыми выводами?
7. Перечислите основные недостатки системы продукций?