MühaziRƏ 1 Verilənlər. Alqoritmlər və verilənlərin strukturu

Biliklərin təsvirinin semantik şəbəkə ilə verilməsi.
İxtiyari mürəkkəb predmet sahəsi kimi ES də müxtəlif xüsusiyyətlər çox­lugu ilə təyin olunur. Ekspert sistemlərin konkret qəbul olunmuş klassifika­siyası yoxdur. Onları xarakteristik göstəricilərinə görə aşağıdakıl kimi klassi­fikasiya etmək olar:

1. biliklərin təsvir metodları (modelləri);

2. məqsəd və istifadə olunan predmet sahəsi;

3. yaradılma dərinliyi;

4. biliklərin paylanma metodları;

5. giriş icazəsinin təmini;

6. idrak dərəcəsi;

7. sistemin reaksiyası;

1. Biliklərin təsvir metodlarına görə məntiqi, produksion, freym, və s. mo­dellər və uyğun ES var. Müxtəlif predmet sahələri üçün biliklərinin təsvirinin onlarla modeli var. Onlardan ən əsasları (başqaları da bunnlara gətirilə bilər­lər):

- produksion modellər;

- semantik şəbəkə;

- freym;

- formal məntiq modeli;

- qeyri- səlis relyasion model.

Produksion model-qaydalara əsaslanan modeldir, bilikləri " Əgər ( şərt), onda (nəticə)" tipində təsvir etməyə imkan verir.

Şərt elə bir cümlədir ki, onun əsasında BB-da axtarış gedir, "nəticə" – axtarışın müvəffəqiyyətli gedişində alınan hərəkətdir.

Produksion modeldən istehsal ES-də daha çox istifadə olunur.

Semantik şəbəkə. Semanetik-"mənaca" deməkdir, semantika elmdir, sim­vollar və obyektlər arasında, onların ifadə etdiyi münasibəti müəyyən edən elmdir, işarələrin mənasını təyin edən elmdir.

Semantik şəbəkə istiqamətlənmiş qrafdır, onun tərəfləri -anlayışlar, xət­lər- onlar arasında münasibətlərdir. Anlayış hər hansı abstrakt və ya konkret obyektlərdir, münasibət-əlaqələrdir: "bu", "hissəsidir", "yerləşir", "sevir".

Sayına görə münasibətlərin tipləri:

- həmcins münasibət (bir itp münasibət);

- həmcins olmayan münasibət (müxtəlif tip münasibət).

Tipinə görə münasibətlər:

- binar (münasibət iki obyekti birləşdirir);

- N-ar (xüsusi münaisbətlər olub, ikidən çox anlayışı birləşdirir).

Semantik şəbəkədə olan münasibətlər:

- "hissə- tam" tipli əlaqə (sinif-qrup, element- çoxluq);

- funksional əlaqə ("baş verir" , "təsir edir" və i.a.);

- kəmiyyət (çox, az, bərabər, ...) ;

- məkan (uzaq, yaxın, altında, üstündə, içində,...);

- atribut əlaqələr (jəhətlərə malikdir, mahiyyəti var);

- məntiqi əlaqələr (və, və ya, yox);

- linqvistik əlaqələr və i.a.

Semantik şəbəkə tipli BB-da həllin axtarış problemi hər hansı altşəbəkəyə uyğun bazaya verilmiş sorğunu əks etdirən şəbəkə fraqmentinin axtarışı məsə­ləsinə gətirilir.

Bu model amerikan psixoloqu Kuillian tərəfindən təşkil olunub.

Freym- Marvin Minskinin adı ilə bağlıdır. Freym- hər hansı qavranışın steorotipinin abstrakt obrazıdır.

Məsələn "otaq" dedikdə "dörd divarı, tavanı, döşəməsi, qapı və pənjərəsi olan, sahəsi 6-20m² olan" obraz yaranır. Bu atributlardan biri olmazsa bu ar­tıq otaq olmaz, yəni bu təsvirdən heç nə götürmək olmaz, bunlar "otaqın" "slotları"dır və onların da öz mahiyyətləri var-məsələn pənjərələrin sayı, tava­nın hündürlüyü, divarın rəngi və i.a.

Freym nəzəriyyəsində otağın belə təsviri otaq freymi adlanır. Freym həm də obrazın təsviri üçün formalizasiya modelinə deyilir.

BB-da saxlanılan freym obrazı və daxil olan verilənlər əsasında real fak­tiki vəziyyəti təsvir etmək üçün freym ekzemplərı fərqləndirmək lazımdır.

Freym model kifayət qədər universaldır, o aşağıdakıların koməyi ilə çox­jəhətli bilikləri əks etdirməyə imkan verir:

_ freym- struktur- obyekt və anlayışları ifadə etmək üçün;

- freym- rollar;

- freym- ssenari;

- freym- situasiya;

Freymin ənənəvi strukturu:

(Freymin adı:

( 1-ci slotiun adı: 1-ji slotun mahiyyəti)

( 2-ci slotun adı: 2-ji slotun mahiyyəti)

( N-ci slotun adı: N-ji slotun mahiyyəti).

Biliklərin qeyri-səlis relyasion modeli əsasında təsvir edilməsi zamanı hər bir obyekt onu səjiyyələndirən jəhətlər, zaman və məkan xüsusiyyətlərini əks etdirən münasibətlərlə ifadə olunur.Bu modelə əsasən hər bir obyekt R=S, T, P üçölçü ilə təsvir edilir ki, burada S- obyektə məxsus jəhətlər, T- onun zaman, P- məkan xüsusiyyətləridir. Obyekt olaraq anlayış, hərəkət və ya bir ifadə, fikir ola bilər. Məsələn, predmet sahəsi kimi elm sahəsi götütülərsə R obyekti kimi hər hansı ayrıja götürülmüş bir elmi müəssisə- elmi-tədqiqat müəssisəsi (ETM) ola bilər; S- ETM- in fəaliyyətini səjiyyələndirən kriteriyalar çoxluğu; T- ETM-in bir tədqiqat obyekti kimi baxıldığı dövr və ya zaman intervalı; P- ETM- in məkan xarakteristikalrı, daha doğrusu, onun yerləşdiyi məkan, istehsal əlaqələri və i.a. başa düşülür. Bu jəhərlərin, zaman və məkan xüsusiy­yətlərinin obyektə uyğunluğunu əks etdirən dördölçülü relyasion matrislə təs­vir edilir:

G_z(R):_z(x)[0,1], z{S, T, P}

Burada _z(x) -z elementlərinin R obyektinə mənsubiyyət funksiyasıdır.

2. ES- in məqsədi göstərilən parametirlər ilə təyin olunur: ES-in yara­dılma məqsədi- çətin formalaşan problemlərin həlli, işçilərin təhsilləndirilməsi; adi idarə işlərinin(rutina) avtomatlaşdırılması; ekspertlərin biliklərinin yayıl­ması və s.

Predmet sahəsi-parametrlər çoxluğu ilə öyrənilir. Predmet sahəsi və orada həll olunan problemlərin tipləri jədvəl 3-də verilmişdir.

Ekspert sistemləri müxtəlif məqsədlə istifadə olunurlar və əsasən aşağıdakı problemlərin həllinə yönəldilmişlər (cədvəl 1):

Cədvəl 1 .

Tip	problemin təsviri 	Problemin müəyyənləşdirilməsi
1. İdentifikasiya ES	müşahidə olunan verilənlərlə bağlı vəziyyətin təsviri	sürətlərin, dilin tanınması radarlardan alınan siqnalların tanınması.
2. İdarəetmə ES	cari vəziyyətlərin ardıjıl şərhi, təhlili və idarəediji qərarın verilməsi	quru, dəmiryol, hava, dənizlə gətirilmənin idarəedilməsi (idarə  idarəetmə).
3. Diaqnostik ES	Müşahidəyə əsaslanan sistemdə ola biləjək xətalar əsasında nətijələrin çıxarılması	Xəstəliklərin diaqnozu, texniki düzəlişlərin, təhsil alanların savadının müəyyən olunması (və s).
4.Proqnoz ES	Verilmiş vəziyyətdən təxmini nətijələrin çıxarılması (müşahidə vəziyyətlərinin nətijələrinin təyini).	Havanın, hüjum hərəkətinin təyin olunması, demaqrafik tijarət təxminləri.
5. Layihələndirmə ES	Verilmiş sərhədlərə uyğun mürəkkəb obyektin konfiqurasiyasının yaradılması.	Verilmiş sərhədlər daxilində xüsusiyyətləri saxlayan predmetin yaranması
6. Planlaşdırma ES.	Obyekti müəyyən vəziyyətə gətirən vəziyyətlər sırası (hərəkətin çertyocu, planın layihəsi).	Eksperimentlərin planlaşdırılması, robotun hərəkətinin (davranışının) obyekti müəyyən vəziyyətə gətirən vəziyyətlər sırasının öyrənilməsi .
7.Monitorinq ES.	əvvəldən ortaya çıxmış kritik vəziyyətlərin ardıjıl izlənməsi	Əməliyyatdan sonra xəstənin halının izlənməsi; hərəkətin əsas parametirinin izlənməsi və kiritik vəziyyətlərin əvvəldən öyrənilməsi.
8.Təhsilləndirmə ES	Ekspertlərin təhsil alanlara məsləhəti, tələbələrin biliklərinin yoxlanılması.	Öyrədiji sistemlər.
9. Simvol və simvolların mənası.	Giriş verilənlərinə görə izahlı təsvirin olması	Təbii dil problemləri, texnoloci sitstemlərdə simvolların mənası.

ES yaradılarkən statiki və dinamiki predmet sahələrini ayırmaq lazımdır. Əgər predmet sahəsini təsvir edən giriş verilənləri zaman ərzində dəyişmirsə, belə predmet sahəsinə statiki deyilir. Predmet sahəsinin statikliyi onun giriş ve­rilənlərinin dəyişilməzliyi deməkdir.

Əgər predmet sahəsini təsvir edən giriş verilənləri problemin həlli prose­sində dəyişirsə, predmet sahəsinə dinamik deyilir.

Ekspert sistemlərin də statik və ya dinamik olması problemin statik və dinamik olması ilə bağlıdır.

3. İstifadə olunan biliyin dərinliyi baxımından ES səthi və dərin sistemlərə bölünürlər: səthi ES biliklərə qoşulan hərəkət qaydaları kimi təsvir oluna bilər­lər. Bir qaydanın qoşulması bir vəziyyətin əsasıdır və bunun saxlanması qay­daya uyğunlaşır. Həllin tapılması əsasları jari vəziyyətlərlə qarşılaşdırılan qay­daların vasitəsi ilə müəyyən olunur. Nəzərdə tutulur ki, həllin tapılması prosesində bu jür vəziyyətlər sırası həll üsulu tapılmayınja çıxarılmır, yəni heç bir halda qarşılaşdırıla bilməyən, bəlli olmayan vəziyyət ortaya çıxmır.

Dərin ES səthi ES-in bu imkanlarından başqa bəlli olmayan vəziyyət ortaya çıxarsa, bəzi proseduralar yardım ilə hansı hərəkətin edilməsini də öyrə­dir.

4. Paylanma xarakterinə görə-mərkəzləşmiş və paylanmış bilik bazaları əsasında yaradılan ES mövjuddur. Bunların bilik bazası şəbəkə təpələrinə paylanmışdır. Paylanmıış biliklər bazası iki jür ola bilir: fraqmental olaraq paylanmış və fərdi olaraq paylanmış BB. Birinji halda BB eyni jür təşkil olun­muş, hər biri ayrı-ayrılıqda sərbəst olan , lakin ümumi məsələnin həlli üçün birgə fəaliyyət göstiərən fərdi BB-dan təşkil olunurlar. Belə ekspert sistem­lərdən yaradılmış BB paylanmış bir neçə altbiliklər bazasıdır və ES yalnız bun­ların çoxluğu ilə təyin olunur.

Fərdi lokal BB bir neçə asılı olmayan ES-in təpələrində olan BB-nin top­lamıdır. Fərq ondadır ki, lokal BB-ların fərqli yaradıla bilirlər və hər biri ES üçün qapalıdır.

5. Giriş icazəsinin olmasına görə ES fərdi və kollektiv istifadəyə yararlı ola bilərlər. Birinji qrupa bir BB olan ES daxildir, yəni bir adam bir BB ilə ça­lışır. İkinji qrupa bir neçə BB olanES daxildir. Fərdi ES-ə bənzər kollektiv ES də iki qrupa bölünürlər. 1-ci qrupa çoxluq təşkil edən ES daxildir.

2-ci qrup ES-in son nəsillərinə aiddir, yəni bu ES-ə kollektiv qərarın verilməsi metodları əsasında reallaşan sistemlər aiddir.

6. Təfəkkür dərəjəsinə görə ES bu gün də iki nəslə ayrılırlar. 1-ci nəsl-təkcə biliklərə yiyələnən ES-dir. Bu cür ES-də bütün ES mexanizmləri (ağıl işlətmə, məntiqli nəticə, hərəkətin aydınlaşması və s.) əvvəldən müəyyən olun­muş BB-a daha da gerçəkləşir. 2-ci nəsl ES özü təhsilli və ya adaptə olunan ES-dir. Bu ES-də olan hər bir bdoklar BB-in və məntiqli nətijələrin verilmiş qərarların nətijələrinə görə adaptə olunmasına imkan verir.

7. Reaksiya dərəjəsinə görə yavaş və tez reaksiya verən ES var. İkinji (tez reaksiya verən) tip ES-ə real vaxt (zaman) çərçivəsində çalışan ES adlanır və onlar texnoloci proseslərin idarə olunması probleminin həllində geniş istifadə olunurlar.

İstifadə olunan metodlar və biliklərə görə ES ənəvi və hibrid ES-lərə ayrılırlar. Ənənəvi ES əsasən formalizə olunmayan bilik mühəndisliyi metod­ları ilə və ekspertlərdən alınan formalizə olunmayan biliklərə əsaslanır. Hibrid ES bilik mühəndisliyi üsulları ilə bərabər formalizə edilən metodlardan, ənənəvi yazılardan və riyazi verilənlərdən istifadə edir.

Son illər iki böyük ES sinfi ayrılır:sadə və mürəkkəb:

Sadə ES bu parametrlərlə səjiyyələnir: Səthi ES; ənənəvi ES, insan yığını ES, dəyər qiyməti 100$-25000$; yaradılma dəyəri 50000$-dan 300000$-a kimi, yaradılma müddəti 3 aydan bir ilədək, 200-1000 qayda.

Mürəkkəb ES bu parametirlərlə səjiyələnir: Dərin ES, hibrid ES simvol BS-da və ya güjlü BS uyğundur: dəyər qiyməti 50000$-dan 1 milyon $, yaranma dəyəri 5-10 mln. $, yaranma müddəti 1-5 il, 1500-10000 qayda.

İşlənmə səviyyəsinə görə ES jədvəl 4-də göstərildiyi kimi klassifikasiya oluna bilərlər.