Сунъий интеллект

8- Ma’ruza
BILIMLARNI TASVIRLASh USULLARI.
Reja:
1.Bilimlarni kurinishi modellari.
2. Produksion sistemalarda xulosani boshqarish.
1.Bilimlarni kurinishi modellari.
Xamma bilimlarni kurinishi modellarini ikki tipga bulish mumkin.
1) mantikiy
2) evristik
Mantikiy modellar asosida formal sistemasini kuydagi turtlik asosida ifodalash mumkin.
Ê=

2. Produksion sistemalarda xulosani boshqarish.
Boshlovchi mexanizm uz ichiga maksadlar daraxtini va bazali yechimni kidirish strategiyasini oladi. Boshlovchi mexanizm ikki komponentadan iborat:
1. Uz xulosasini uzi amalga oshiradi.
2. Bu xulosani boshlaydi.
Xulosa komponenti mavjud faktni ishchi xotiradan kurib chikib, bilimlar bazasidan QOIDAlarni aniqlab, QOIDAlarni to’g’ri yoki noto’g’riligini ta’kidlaydi. Berilgan komponent informatsiyani kamligi sharoitida ishlashi zarur. Chunki ichkaridan eshitmagan faktlarni xar doim ham kuchirish imkoniyati bulmaydi. Boshlovchi komponent QOIDAlarni ishlatish tartibini aniqlaydi. Xamda shu bilan birga ishning davom etdirilishi natijasida nazarda tutiladigan faktlarni aniqlaydi. Boshlovchi komponentlar 4 ta faktordan iborat:
1. Takkoslash. Bunda namunaviy QOIDA, bor faktlar bilan takkoslanib kuriladi.
2. Tanlash. Agar konkret situatsiyada bir necha QOIDAlar ishlashi mumkin bo’lsa, u holda ular ichida beriladigan kriteriy buyicha mosrogi tanlab olinadi. Bu esa konfliktning yechilishi deyiladi.
3. Ishlatilish. Agar namunaviy QOIDA takkoslash jarayonida ishchi xotiradagi faktlar bilan mos kelsa, u holda QOIDA ishga tushadi.
4. Xarakat. Ishchi xotira uzgarishga duch kelgan holda yangi ishlangan QOIDA yordamida qo’shimchalar kiritish va xossalarning kiritilishi xarakat deyiladi.
Interpretator sikl ravishda ishlaydi. Xar bir siklda u xar bir QOIDAlarni u hozirgi paytgacha ma’lum bo’lgan faktlarni ishchi xotiradan kurib chikadi.

Umuman olganda, barcha bilimlarni quyidagicha bulishimiz mumkin:

Deklarativ bilimlar – bu biror bir sistemada uzaro boglangan dalillardir. Xakikatdan ham ruy bergan biror xodisa, vokea dalilga misol bula oladi.
Protsedurali bilimlar – dalillar ustida bajarilsa, amallar (algoritmlar, programmalar, analitik o‘zgarishlar, imperik qoidalar) va shu kabilarni amalga oshirish natijasida xosil bo‘ladigan bilimlardir. Bilimlarning bunday bo‘linishi shartli xarakterga ega, chunki bilimlarni ifodalash tasvirlashning aniq modellari xar xil maqsadda tasvirlashning deklarativ va protsedurali shakllarini ishlatadi.
EXMning boshlangich uch avlodida protsedurali tasvirlash yagona, u ham masalalarni yechishda qo‘llaniladi. EXM lar uchun programmalar bu bilimlarni xar doim saqlovchilari bo‘ladi, deklarativ bilimlar xar doim tob’e bilimlardir. Ekspert tizimlar sohasidagi tadqiqotlar shuni ko‘rsatadiki, bilimlarni tasvirlash uchun qo‘llaniladigan maxsus qoidalar, semantik tarmoqlar va freymlar modellari ko‘rinishida ishlatiladi. Shuning uchun, bu modellarni to‘laroq ko‘rib chiqamiz.
1. Maxsuliy (produksion) qoidalar 70-yillarning o‘rtalariga qadar, ekspert tizimlarida bilimlarni ifodalovchi maxsulot modellari keng qo‘llanildi. Bu umumiylik ekspret tizimlarini birinchi avlodiga xos edi. (masalan, dendral, mycin, ruf, r1 va boshqalar)
Maxsuliy qoidalar bilimlarni “Agar – u holda” ko‘rinishda tasvirlaydi. Qoidaning “Agar” qismi bir qator shartlarni ifodalaydi, bu shartlar qanoatlantirilsa, qoidaning ikkinchi ya’ni “u holda” qismidagi xulosalar mazmunga ega bo‘ladi. Buni quyidagi sxema misolida ko‘rib chiqamiz.
Agar talabalar darsga muntazam kelib turishmasa va dars vaqtida tinglab yoki konspekt yozib turmasa va uyda muntazam shugullanmasa, u holda ular 30 soat dars qo‘yib yuboradi, xamma fanlarni vaqtida o‘zlashtirmayotgan bo‘ladi, institutdan chetlashtirish kerak. Bilimlarni tasvirlaydigan sistemalar maxsuliy produksion tizimlar deb nom oldi. Ekspert tizimlarining qo‘llanishi bo‘yicha maxsulotlarni
“vaziyat® xarakat”,
“xolat® yechimini qabul qilish”,
“jo‘natish- xulosa”
tarzida talqin qilish mumkin. Deduktiv xulosa sistemasi uchun o‘ziga xoslik – bu “junatish-xulosa” ko‘rinshda talqin qilinadi. Bu junatishlar va xulosalar – aksioma va teoremalarni, maxsulotlarni o‘zi esa xulosa qoidalarni ifodalaydi.
Maxsulotlar tilining asosiy elementi quyidagi konstruksiyadir:
(i), Ð, Ðj ; A=B; (i) Q
Bu konstruksiya ogzaki quyidagicha tekst bilan ifodalanishi mumkin: “Agar R shart bajarilsa va A shart o‘rinli bo‘lsa, u holda V ishni qilish V maxsulotning i nomerli shartini Q shartiga o‘zgartirishi kerak”. Bizning misolda i- qoidaning tartib nomeri.
Misol tariqasida quyidagi formulani ko‘ramiz.
R=R1 VV R2 VV R3 VV R4
Bunda R1 – tirsotoksikos, R2 – qandli diabet, R3- addisione kasalligini deb kompirsen shakli, R4 –koronar (yurak kon tanqisligining oir formasi). A- gipotersoz, V-tirsodenning 0.3 gr qabuli, Q qiymatini 0.3gr ga oshirish kerak bo‘lsin. Predikat Rk (q>1) tirsoidni navbatdagi qabuliga ruxsat etishni baxolaydi, chunki, kattalar uchun sutkalik norma 1 g dan oshmasligi kerak. Maxsulot ko‘rinishi bunday bo‘ladi:
(i), Ð, Ðj ; A=B; (i) Q
Bu maxsulotning ma’nosi bunday:
“Agar kasal gipotisos bo’lsa, organizm tirsoidin kabul qilishi zarur va buni sutkalik normada xisobga olmok kerak”. Bir kecha kunduz utgandan sung biror maxsulot u qiymatga ) ga tushub koladi .
Xulosa chiqish jarayoniga QOIDAlar, granlar yoki tarmoqlar kurinishidagi murakkkab zanjirlarni xosil kiladi. Ekspert tizimlar xulosalarni chiqarish buyicha 3 xil buladi ;
1. To’g’ri yo’l bilan xulosa chiqarish
2. Teskari yo’l bilan xulosa chiqarish
3. Aralash yo’l bilan xulosa chiqaruvchi ekspert tizimlar
Masalan, to’g’ri yo’l bilan xulosa chiqaruvchi ekspert tizimlar yordamida kasallik alomatlariga ko’ra kasallik aniqlanadi. Teskari yo’l bilan xulosa chiqaruvchi farazlardan (taxmin qilingan kasallikdan) bu farazni isbotlovchi yoki isbotlay olmaydigan dastalabki ma’lumotlarga asta boramiz. Yukorida kurib chikilgan misollar xulosani to’g’ri yo’l bilan chiqaruvchi usulga to’g’ri keladi. Shartli ravishda bu usulni quyidagicha yozish mumkin F& B®Z.
Bu degani, agarda F va b xolatlar mavjud bo’lsa, u holda Z xolat ham mavjud.
Sxemada bularni quyidagicha aks ettirish mumkin.
Qisqacha qoidalarning ishlashini ko‘rib chiqamiz. Birinchi bajariladigan qoida, bu A®D, chunki A ma’lumotlar bazasida joylashgan. A – MB bo‘lganligi uchun D ni ham kiritilishi S&D®F qoidasining bajarilishini ta’minlaydi va Z MB kiritiladi.
Bu jarayonni quyidagicha tasvirlash mumkin, ma’lumotlar bazasida Z izlab ko‘riladi, agarda Z bo‘lmasa, u holda Z ni qoidalar ichida Z keltirib chiqaradigan qoidani aniqlaydi (ya’ni strelkadan o‘ng tomonda turgan Z ni izlaydi). Bizning misolimizda bu F&B ® Z qoidasi. Z aniqlash uchun avval F va B aniqlanishi kerak ekanligini tizim o‘ziga aniqlab oladi. Z qadamda tizim F vaqtni aniqlashga kirishadi. Avval F ni ma’lumotlar bazasidan ko‘rib chiqadi, topolmagan qoidalar F chiqarib beradigan qoidani aniqlaydi (ya’ni, strelkani ung tomonida F turadigan qoidani). Bu S&D ®F ni beradi va oldin S va D faktlarni aniqlash kerakligi ‘aqida xulosa chiqaradi.
3-5- qadamlarda tizim MB da S ni topadi va D ni topish uchun avval A faktni aniqlaydi.
6-8- qadamlarda sistema D ni aniqlash uchun 3- qoidani bajariladi, F ni topish uchun ikkinchi qoidani va Z (asosiy maqsadni) 1- qoidani bajaradi.
Ikkinchi modellarni kodlash, programma qanday qilib bunday natijaga kelganligini tushuntirib, ancha soddalashtiradi va xar bir qadamda qanday xolat yuzaga kelganligini ko‘rsatib berishga imkon beradi.
Mashxur chet el ekspert tizimlaridan Dendral sistemasi to‘gri yo‘l bilan xulosa chiqaruvchi, MYCIN ham teskari yo‘l bilan xulosa chiqaruvchi tizimlarda ikkita jiddiy kamchilik bor. Birinchidan, o‘xshash qoidalar to‘plamiga aniqlik kirita oladigan, xamda qoidalar to‘plamiga o‘zgartirish kiritishda qoidalar o‘rtasida o‘zaro munosabatlarni aniqlashda foydali bo‘ladigan qoidalar modulini qoidalarga asoslangan ekspert tizimlarning bilimlar bazasini tashkil etishga to‘sqinlik qiladi. Ikkinchidan, tuzilishning bir jinsligi ko‘p xollarda bilimlarning xar xil turlarini bir sintaksisda tasvirlashga majbur qiladi va oqibatda sistemadagi bilimlarning vazifasini zaiflashtiradi, yashirin holda ma’lumotni chiqarishda ishlatiladigan qoidalardan farqlab bo‘lmaydi.
Bu kamchiliklar hozirgi zamon programmalash amaliyotida tasvirlashning imkoniyatlarini birmuncha cheklaydi.