|
«данные», хотя такое употребление этих терминов несколько принижает их значение. Любое знание несет информацию и может быть представлено в виде данных. Преобразование концептуального знания в фактуалыюе часто называют формализацией знания. Фактуальное знание может быть использовано для хранения, редактирования, обработки средствами вычислительной техники. Современную форму накопления фактуальных данных принято называть базами данных. Для организации баз данных, для поиска в них нужной информации следует опираться на концептуальное знание. 3. Алгоритмическое (процедурное знание) — это то, что принято называть словами «умение», «технология» и др. В вычислительной технике алгоритмическое знание реализуется в виде алгоритмов, программ и подпрограмм. Такая реализация алгоритмического знания называется программным продуктом. Наиболее распространенные формы программного продута — пакеты прикладных программ, программные системы и другие, ориентированные на конкретную область применения динамической экспертной системы. Организация и использование пакетов прикладных программ также базируется на концептуальном знании. Представления концептуального знания, а точнее системы, реализующие все три категории знания, но выделяющие концептуальное знание на первый план и работающие на основе его интенсивного использования, называются базами знаний. Создание и широкое применение баз знаний одна из актуальнейших задач. Концептуальную часть базы знаний часто называют моделью предметной области, алгоритмическую часть — программной средой, а фактуальиую часть базой данных. Следующая функция динамической экспертной системы решение задач. Задача может быть решена экспертной системой только в том случае, если она формально поставлена (написана формальная спецификация). Последняя должна опираться на некоторую базу знаний. Модель предметной области описывает общую обстановку, в которой возникла задача, а спецификация — содержание задачи. В совокупности они позволяют установить, какие абстрактные связи и зависимости, в каких сочетаниях и в какой последовательности должны быть использованы для решения задачи. Прикладные программы представляют собой конкретные средства, стоящие за этими зависимостями, а также содержат алгоритмы для решения возникающих при этом уравнений. Наконец, база данных поставляет все исходные данные или часть их для выполнения этих алгоритмов, недостающие данные должны содержаться в спецификации. Этим трем частям баз знаний соответствуют три этапа решения задачи: 23 |
4.4. Динамические экспертные системы мониторинга Скорость изменения ситуации в сложных технических объектах требует высокого быстродействия интеллектуальной системы. Данному условию удовлетворяют динамические экспертные системы [41], на основе которых также возможно построение интеллектуальных мониторинговых систем. Динамическая экспертная система есть некоторое комплексное образование, способное оценивать состояние системы и среды, сопоставлять параметры желаемого и реального результатов действия, принимать решение и вырабатывать управление, способствующее достижению цели. Для этого динамическая экспертная система должна обладать необходимым запасом знаний и располагать методами решения задач. Знания, передаваемые экспертной системе, можно разделить на три категории: 1 .Концептуальное (на уровне понятий) знание — это знание воплощенное в словах человеческой речи, в научно-технических терминах в стоящих за этими терминами классах и свойствах объектов окружающей среды. Сюда входят связи, отношения и зависимости между понятиями и их свойствами, причем связи абстрактные, также выраженные словами и терминами. Концептуальное знание — это сфера преимущественно фундаментальных наук 2. Фактуальное (предметное) знание — это совокупность сведений о качественных и количественных характеристиках конкретных объектов. Именно с этой категорией знания связываются термины «информация» и «данные», хотя такое употребление этих терминов несколько принижает их значение. Любое знание несет информацию и может быть представлено в виде данных. Преобразование концептуального знания в фактуальное часто называют формализацией знания. Фактуальное знание может быть 147 использовано для хранения, редактирования, обработки средствами вычислительной техники. Современную форму накопления фактуальных данных принято называть базами данных. Для организации баз данных, для поиска в них нужной информации следует опираться на концептуальное знание. 3. Алгоритмическое (процедурное знание) -— это то, что принято называть словами «умение», «технология» и др. В вычислительной технике алгоритмическое знание реализуется в виде алгоритмов, программ и подпрограмм. Такая реализация алгоритмического знания называется программным продуктом. Наиболее распространенные формы программного продукта — пакеты прикладных программ, программные системы и другие, ориентированные на конкретную область применения динамической экспертной системы. Организация и использование пакетов прикладных программ также базируется на концептуальном знании. Представления концептуального знания, а точнее системы, реализующие все три категории знания, но выделяющие концептуальное знание на первый план и работающие на основе его интенсивного использования, называются базами знаний. Создание и широкое применение баз знаний одна из актуальнейших задач. Концептуальную часть базы знаний часто называют моделью предметной области, алгоритмическую часть — программной средой, а фактуальную часть базой данных. Следующая функция динамической экспертной системы решение задач. Задача может быть решена экспертной системой только в том случае, если она формально поставлена (написана формальная спецификация). Последняя должна опираться на некоторую базу знаний. Модель предметной области описывает общую обстановку, в которой возникла задача, а спецификация — содержание задачи. В совокупности они позволяют установить, какие абстрактные связи и зависимости, в каких сочетаниях и в какой последовательности должны быть использованы для решения задачи. 148 Прикладные программы представляют собой конкретные средства, стоящие за этими зависимостями, а также содержат алгоритмы для решения возникающих при этом уравнений. Наконец, база данных поставляет все исходные данные или часть их для выполнения этих алгоритмов, недостающие данные должны содержаться в спецификации. Этим трем частям баз знаний соответствуют три этапа решения задачи: построение абстрактной программы решения (включая возникновение задачи, ее постановку и спецификацию); перевод задачи на «машинный язык»; трансляция и выполнение программы. Функциями динамической экспертной системы являются также оценка результатов решения задачи, формирование параметров будущего результата действий, принятие решения об управлении, выработка управления и сравнение параметров желаемого и полученного результатов. Здесь предусматривается моделирование процессов для оценки возможных последствий и корректности решения задачи. В реальных случаях существует проблема описания исследуемых объектов. Такое описание неправомерно считать частью спецификации задачи, поскольку относительно одного объекта ставится, как правило, много задач, которые требуется учитывать при формировании базы знаний. Кроме того, может оказаться, что возникшую задачу не решить до конца автоматически, например, из-за неполноты спецификации или описания объекта, поэтому на определенных стадиях целесообразен интерактивный режим работы с динамической экспертной системой. Важной проблемой являются создание единой программной среды и синтез алгоритмов в части постановке задачи. В зависимости от цели, которая стоит перед этими системами, база знаний, алгоритмы решения задачи, принятия решения, выработки управления могут естественно иметь различное представление, зависящее, в 149 |