|
Реферат: Написание БД "Распределение затрат аварийно-диспетчерской службы предприятия" (Программирование)
2. ОРГАНИЗАЦИОННО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1. Расчет стоимости часа работы ПЭВМ
Для расчета 1 часа работы ЭВМ необходимо иметь данные всех стоимостей
эксплуатационных расходов и структуру машинного времени данной ЭВМ.
См/ч = Рэ / Тполн
Рэ – эксплуатационные расходы.
Тполн – полезный фонд работы ЭВМ за год.
См/ч – стоимость машинного часа.
1. [pic](руб.)
где Pi – расходы на зарплату персонала ЭВМ.
|№ |Должность |Количество |Оклад |Затр. годовой |
| | | | |фонд |
|1 |Начальник ЭВМ |1 |500 |6000 |
|2 |Начальник смена опер. |2 |450 |10800 |
|3 |Оператор |4 |300 |14400 |
|4 |Вед. Инженер |1 |700 |8400 |
| |ИТОГО |8 |3300 |39600 |
Р1 = 39600 – основная зарплата персонала ЭВМ
Р2 = дополнительная зарплата (ночные часы)
Р2 = 0,1*Р1 – 0,1*39600 = 3960 р.
Р3 – сумма годовых амортизационных отчислений на социальное страхование.
Р3 = Кс*(Р1+Р2)
Кс = 7% по нормативу от основной и дополнительной зарплаты.
Р3 = 0,07*(39600+3960) = 3049,2 р.
Р4 – сумма годовых амортизационных отчислений
Р4 = Аоб+Азд
Аоб – амортизация оборудования.
Азд – амортизация здания.
Аоб = Коб*Си
Коб – норма амортизационных отчислений = 2% от оптово – отпускной
цены ЭВМ.
Си = Спрейскур+Кпр*Спрейскур
Где Кпр – коэффициент, учитывающий доставку, наладку и монтаж ЭВМ =
0,05
Си = 600550 + 0,05*600550 = 630577,5 р.
Аоб = 0,1*630577,5 = 63057,75 р.
Азд = зд*К’*S*H*Сзд
где зд – норма годовых амортизационных отчислений для зданий в
пределах 3%
К’ – коэффициент удорожания или надбавке к стоимости здания.
К’ = 1,5
S – площадь машинного зала (50 м2)
H – высота машинного зала (3 м)
Сзд = стоимость 1 м2 (50 р.)
Азд = 0,03*1,5*50*3*50 = 337,5 руб.
Р4 = 63057,75 + 337,5 = 63395,25 руб.
Р5 – сумма накладных расходов в пределах 100% зарплаты персонала ЭВМ.
Р5 = 35000 руб
Р6 – затраты на материалы и запчасти для текущего, капитального и
профилактического ремонта = 4% от стоимости ЭВМ.
Р6 = 0,04*600550 = 24022 руб.
Р7 – стоимость силовой электроэнергии потребляемой ЭВМ.
Р7 = Р*Сэ*Тн
где Р – мощность электродвигателя (потребляемая мощьность)
Сэ – стоимость 1 квт./ч.
Тн – номинальное время работы ЭВМ за год.
Р7 = 7050 руб
|№ |Статьи затрат |Сумма затрат (руб.) |
|1 |Основная зарплата |39600 |
|2 |Дополнительная зарплата |3960 |
|3 |Отчисления на соцстрах |3049,2 |
|4 |Амортизационные отчисления |63395,25 |
|5 |Накладные расходы |35000 |
|6 |Расходы на текущий ремонт |24022 |
|7 |Стоимость электроэнергии |7050 |
| |ИТОГО |176076,45 |
2. Определяется фонд полезного времени работы на ЭВМ.
Тпол = Тном - Тпроф - Тпрост
где Тном - номинаьный фонд времени работы ЭВМ = 5000 час.
Тпрофилактики = 750 час.
Тпростоя - (по журналу)
Тпр = 231 час.
(91 - неиспользованное время
20 - отсутствие работы
120 - прочее )
Тполн = 5000 - 750 - 231 = 4019 (час.)
Сн/ч = 176076,45/4019 = 43,81
|Сн/ч = 44 руб. |
3.
Сразр.пр. = Ссчета + Сотладки + Зпрогр.
Где Ссчета - стоимость счета на ЭВМ одного варианта:
Ссч = Т/60 * Сн.час.
где Т - время счета (мин.) (3 мин.)
Ссч = 1/60 * 44 = 2,2 (руб.)
Сотл = Тотл * Сн.ч. = 2*44 = 88 (руб.)
Время составления и отладки программы 1 месяц.
Оклад техника-программиста за месяц = 500 руб. с учетом коэффициента.
Зпр = К*500 = 575 (руб.)
Сразр = 665,2 руб.
При многократном использовании программы затраты на разработку и отладку
д/б удельными.
2.2. Расчет стоимости часа работы ПЭВМ
Определение расчета того же варианта вручную техником вычислителем с
окладом 500 рублей в месяц.
По паспортным данным ЭВМ ее быстродействие = 1млн. оп/сек.
Из них на долю арифметических приходится 1/3.
При решении будем учитывать только арифметические, т.к. логические
операции человек выполняет быстрее.
Таким образом технику-вычислителю необходимо проделать 4*108 операций.
Если он будет делать 10 операций в минуту ( 120000 операций в час ),
то для решения задания потребуется :
Твыч = N/счет = 4*108/1200000 = 3333,33 час.
Часовая ставка вычислителя определяется:
Зв = Змес*Кп/D*Тсм = 500*1,15/22*8 = 3,26 (руб.)
Змес - месячная зарплата
Кп - поясной коэффициент
D - количество рабочих дней в году
Тсм - длительность смены.
Сбаз.реш. = Зв*Твыч = 3,26*3333,33 = 10866,66 (руб.)
Определим экономию решения на ЭВМ:
Э = Сбаз - Снов = 10866,66-665,2=10201,46 руб.
Если учесть, что при повторном счете отпадает необходимость в
составлении программ и ее отладке, то экономия увеличивается.
Эф = (Сб+Ен*Кб)-(Сн+Ен*Кн)
где Сб - затраты по базовому варианту
Сн - затраты по новому варианту
Кб,Кн - капитальные затраты...
Ен - нормативный коэффициент эффективности.
Эф = (3333,33+0,2*700) - (665,2+0,2*10000) = 808,13 (руб.)
Ток = Кн-Кб/Эф = 100000-700/808,13=1,65 (года)
3.3. Расчет экономической эффективности задачи
Внедрение этой программы, как было рассчитано выше ( см. пункт 3.2.),
окупается за полтора года, с небольшим. С экономической точки зрения
экономики вложение денежных средств в разработку и внедрение этой программы
очень выгодно. Во-первых программы окупается через небольшое время, во-
вторых она позволяет облегчить труд рабочих, в-третьих исключить многие
ошибки, позволить централизованно хранить данные и т.д. Так как программа
является лишь частью большого комплекса задачи, в будущем можно будет
расширить круг решаемых задач, и моя разработка, по моему мнению, займет
достойное место в комплексе задач.
3. ОХРАНА ТРУДА И ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Женщины со времени установленной беременности и в период кормления
ребенка грудью к работе не допускаются. Персонал, работающий на
компьютере обязан соблюдать требования инструкции, разработанной на
основании Санитарных норм и правил СанПин 2.2.2.542-96 “Гигиенические
требования к видео дисплейным терминалам, персональным
электровычислительным машинам и организации работ”, а также нести личную
ответственность за соблюдение требований безопасности своего труда и за
создание опасного или вредного производственного фактора для других
работающих и поломку компьютера
При работе на компьютере необходимо:
- соблюдать трудовую и производственную дисциплину, ”Правила
внутреннего распорядка Фирмы”;
- выполнять только ту работу, по которой проинструктирован;
- не допускать присутсвия на рабочем месте посторонних лиц;
- уметь оказать первую помощь пострадавшему на производстве и принять
меры по устранению нарушений требований безопасности труда;
- о замеченных нарушениях и случаях травматизма немедленно сообщить
главным специалистам.
Запрещается распитие спиртных напитков и употребление наркотиков на
производстве. Курить разрешается только в специально отведенных местах,
оборудованных противопожарным инвентарем.
Запрещается загромождать доступ и проходы к противопожарному
инвентарю,
огнетушителям и гидрантам.
Помещение с компьютерами должно иметь естественное и искусственное
освещение.
Площадь на одно рабочее место с компьютером должна составлять не менее
6,0кв.м, кабинет должен иметь систему отопления, кондиционирование
воздуха или эффективно приточно-вытяжную вентиляцию.
При работе с компьютером вредными и опасными факторами являются:
- электростатические поля;
- электромагнитное излучение;
- наличие мощных ионизирующих излучений;
- локальное утомление, общее утомление;
- утомляемость глаз;
- опасность поражения электрическим током;
- пожароопасность.
Режимы труда и отдыха при работе с компьютером должны
организовываться в зависимости от вида и категории трудовой деятельности.
Виды трудовой деятельности разделяются на 3 группы:
Группа А- работа по считыванию информации с экрана компьютера с
предварительным запросом;
Группа Б- работа по вводу информации;
Группа В- творческая работа в режиме диалога.
За основную работу с компьютером следует принимать такую, которая
занимает не менее 50% времени в течении рабочей смены.
Для видов трудовой деятельности устанавливается 3 категории тяжести и
напряженности работы с компьютером, которые определяются:
для группы А- по суммарному числу считываемых знаков за рабочую смену,
но не более 60 000 знаков за смену;
для группы Б- по суммарному числу считываемых или вводимых знаков за
рабочую смену, но не более 40 000 знаков за смену;
для группы В-по суммарному времени непосредственной работы с
компьютером за рабочую смену, но н более 6 часов за смену.
Для обеспечения оптимальной работоспособности и сохранения здоровья
на протяжении рабочей смены должны устанавливаться регламентированные
перерывы.
Перед началом работы необходимо убедиться, что мониторы компьютера
имеют антиблоковое покрытие(кроме группы А) с коэффициентом отражения не
более 0,5.
Покрытие должно также обеспечивать снятие электростатического заряда с
поверхности экрана, искрение и накопление пыли.
Корпус монитора должен обеспечивать защиту от ионизирующих и
неионизирующих излучений.
Необходимо проверить рабочее положение компьютера:
- расстояние между стеной с оконными проемами и столом должно быть не
менее
0,8м.Принебольшом кол-ве рабочих мест желательно располагать столы у
противоположной стены относительно оконных проемов.
Расстояние между рабочими столами должно быть не менее 1,2м. Не
допускается нахождение второго рабочего места со стороны задней стенки
компьютера.
Экран видеомонитора должен находиться от глаз на оптимальном расстоянии
600-700мм, но не ближе 500мм.
Высота рабочей поверхности стола должна регулироваться а пределах 680-
800мм,при отсутствии такой возможности высота рабочей поверхности стола
должна составлять 725 мм.
Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100-
300мм от края, обращенного к пользователю.
Оптимальными параметрами температуры в кабинете являются 19-
21,допустимыми 18-22,относительная влажность воздуха 62-55% и соотв.39-31%
В кабинете следует осуществлять сквозное проветривание для улучшения
качественного состава воздуха, ежедневно проводить влажную уборку.
Для повышения влажности воздуха следует использовать увлажнители. в
кабинете должно быть искусственное и естественное освещение. Основной поток
естественного света должен быть слева, не допускается справа, сзади и
спереди работающего на компьютере. на окнах должны быть занавеси в два раза
больше ширины окна. Запрещается применять для окон черные занавеси.
Кабинет, где находиться компьютеры относится к пожароопасному помещению
категории “Б”, поэтому необходимо иметь углекислотный огнетушитель типа ОУ-
5 и уметь им пользоваться.
Обратить внимание на заземление, так как в компьютере используются
микросхемы, чувствительные к статическому электричеству. Обратить особое
внимание на целостность изоляции всех кабелей и разъемов, чтобы не
оказаться неожиданно под напряжением относительно земли. Запрещается
самостоятельно вскрывать корпус компьютера, из-за высокого напряжения
внутри. Исключается работа с компьютером и его периферийными устройствами с
открытым корпусом, самостоятельно переключать силовые и интерфейсные
кабели, проливать жидкости и т.д. Рабочее место работающего на компьютере
предусмотрено оборудовать специальной мебелью: вращающимся стулом с
изменяемой высотой сиденья и угла наклона спинки.
При работе на компьютере работающий должен быть:
- внимательным, не отвлекаться на построение дела.
Во время работы компьютера запрещается:
- оставлять компьютер без присмотра;
- проводить ремонт;
- снимать корпус с компьютера.
Продолжительность непрерывной работы с компьютером без
регламентированного перерыва не должна превышать 2 часов.
Во время регламентированного перерыва с целью снижения нервно-
эмоционального напряжения, утомления зрительного анализатора, устранения
влияния гиподинамии и гипокинезии, предотвращения развития познотопического
утомления целесообразно выполнять комплексы упражнений. Уровень шума в
помещении во время работы компьютеров не должен превышать 50 дБА.
Конструкция видеомонитора должна предусматривать меры, обеспечивающие
хорошую разборчивость изображения, независимую от внешней освещенности
,
В зависимости от назначения и области применения видеотерминалы могут
быть разделены на следующие группы:
- группа А- цветные мониторы только для демонстрационных целей
- группа Б- цветные мониторы для персональной работы
- группа В- монохромные мониторы.
Категорически запрещается использование на рабочем месте
электронагревательных приборов с открытым элементом, открытым огнем.
Пользование электронагревательными приборами с закрытыми нагревательными
элементами разрешается только в специально отведенных для этого местах.
Несоблюдение требований к микроклимату помещения может не только
резко снижать производительность труда, вызывать потери рабочего времени из-
за увеличенного числа ошибок в работе, но и приводить к функциональным
расстройствам или хроническим заболеваниям органов дыхания, нервной
системы, иммунной системы.
В АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЯХ компьютер должен немедленно отключен от сети:
- при отключении эл. энергии;
- при пожаре;
- при появлении запаха дыма.
Человека попавшего под напряжение, немедленно освободить от действия
тока, отключив компьютер или отбросив электропровода. Если это невозможно
сделать быстро, пострадавшего оттащить от токоведущих частей, действуя
одной рукой, изолированной резиновой перчаткой/сухой одеждой/ касаясь
только одежды пострадавшего. ДО прибытия врача пострадавшему оказать
первую помощь. В первые минуты с момента поражения необходимо начать
искусственное дыхание, закрытый массаж сердца. Во время пожара приступить к
тушению пожара углекислотным огнетушителем и вызвать пожарную команду по
тел. 01
После окончания работы отключить компьютер от сети. Привести в
порядок рабочее место. Обо всех неполадках, замеченных во время работы,
сообщить главным специалистам.
4. СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Джон Матчо, Дэвид Р.Фолкнер. «Delphi» — пер. с англ. — М.:Бином,
1995г.
2. WINDOWS 95 без проблем. Под редакцией С.Молявко. “Бином” Москва
1996 г.
3. Железо IBM 99 или все о современном компьютере А.Жаров изд. 5 Москва:
«МикроАрт» 1999 г.
Реферат на тему: Написание экспертной системы на языке Turbo-Prolo
Задание: Создать экспретную систему по породам дерева
Теория:
Структура экспертных систем
Чтобы проводить эспертизу, компьютерная программа должна быть способна
решать задачи посредством логического вывода и получать при этом достаточно
надежные результаты. Программа должна иметь доступ к системе фактов,
называемой базой знаний.
Программа также должна во время консультации выводить заключения из
информации, имеющейся в базе знаний. Некоторые экспертные системы могут
также использовать новую информацию, добавляемую во время консультации.
Экспертную систему, таким образом, можно представлять состоящей из трех
частей:
1. База знаний (БЗ).
2. Механизм вывода (МВ).
3. Система пользовательского интерфейса (СПИ).
База знаний - центральная часть экспертной системы. Она содержит
правила, описывающие отношения или явления, методы и знания для решения
задач из области применения системы. Можно представлять базу знаний
состоящей из фактических знаний и зна ний, которые используются для вывода
других знаний. Утверждение "Джон Ф. Кеннеди был 35-м президентом
Соединенных Штатов" - пример фактического знания. "Если у вас болит
голова,то примите две таблетки цитрамона" - пример знания для вывода. Сама
база знаний обычно располагается на диске или другом носителе.
Механизм вывода содержит принципы и правила работы. Механизм вывода
"знает", как использовать базу знаний так, чтобы можно было получать
разумно согласующиеся заключения (выводы) из информации, находящейся в ней.
Когда экспертной системе задается вопрос, механизм вывода выбирает способ
применения правил базы знаний для решения задачи, поставленной в вопросе.
Фактически, механизм вывода запускает экспертную систему в работу,
определяя какие правила нужно вызвать и организуя к ним доступ в базу
знаний. Механизм вывода выполняет правила, определяет когда найдено
приемлемое решение
и передает результаты программе интерфейса с пользователем.
Когда вопрос должен быть предварительно обработан, то доступ к базе
знаний осуществляется через интерфейс с пользователем. Интерфейс - это
часть экспертной системы, которая взаимодействует с пользователем.
Система интерфейса с пользователем принимает информацию от пользователя и
передает ему информацию. Просто говоря, система интерфейса должна
убедиться, что, после того как пользователь описал задачу, вся необходимая
информация получена. Интерфейс, основываясь на виде и природе информации,
введенной пользователем, передает необходимую информацию механизму вывода.
Когда
механизм вывода возвращает знания, выведенные из базы знаний, интерфейс
передает их обратно пользователю в удобной форме. Ин терфейс с
пользователем и механизм вывода могут рассматриваться как "приложение" к
базе знаний. Они вместе составляют оболочку экспертной системы. Для базы
знаний, которая содержит обширную и разнообразную информацию, могут быть
разработаны и реализованы несколько разных оболочек.
Хорошо разработанные оболочки экспертных систем обычно содержат механизм
для добавления и обновления информации в базе знаний.
Как видем , экспертная система состоит из трех основных частей.
Взаимосвязь между частями может быть сложной, зависящей от природы и
организации знаний, а также от методов и целей вывода. Следующие разделы
описывают эти аспекты экспертных сис тем. Сначала описывается представление
знаний вместе с некоторыми простыми примерами. Это описание применимо как к
системам, основанным на правилах,так и к системам, базирующимся на логике.
Затем рассматриваются методы вывода. Далее следует описание систем
интерфейса с пользователем вместе с примерами обработки ввода и вывода.
Затем предполагается, что читатель готов к рассмотрению двух конкретных
методик проектирования экспертных систем: систем, базирующихся на правилах,
и систем, базирующихся на логике.
Представление знаний
Представление знаний - это множество соглашений по синтаксису и
семантике, согласно которым описываются объекты. Хорошее правило при
проектировании представления знаний - это организация знаний в такой форме,
которая позволяет легко осуществлять доступ с помощью естественных и
простых механиз мов. "Чем проще, тем лучше" - правило, которое нужно
помнить, при работе с представлением знаний.
Экспертные системы часто создаются "инженером по знаниям"(или
проектировщиками экспертных систем), которые работают с человеком-
экспертом, чтобы закодировать знания эксперта в базе знаний.
Первый способ - это классификация и помещение фактов и чисел (фрагментов
фактического знания) в правила Турбо-Пролога.
Это представление подходит для использования в экспертных системах,
базирующихся на правилах. Другой способ - это организация фактов и числовой
информации в утверждениях, которые образуют базу знаний на утверждениях.
Представление знаний в утверждениях подходит для использования в
экспертных системах, базирующихся на логике.
Система пользовательского интерфейса
Система пользовательского интерфейса обеспечивает взаимодействие между
экспертной системой и пользователем. Это взаимодействие обычно включает
несколько функций:
1. Обработка данных, полученных с клавиатуры, и высвечивание вводимых и
выводимых данных на экране.
2. Поддержка диалога между пользователем и системой.
3. Распознавание ситуации непонимания между пользователем и системой.
4. Обеспечение "дружественности" по отношению к пользователю.
Система интерфейса с пользователем должна эффективно обрабатывать ввод
и вывод. Для этого необходимо обрабатывать вводимые и выводимые данные
быстро, в ясной и выразительной форме. Необходимо также включить
возможность работы с дополнительными средствами такими, как печатающие
устройства, магнитные диски и дополнительные файлы данных.
Кроме того, система интерфейса должна поддерживать соответствующий
диалог между пользователем и системой. Диалог - это общая форма
консультации с экспертной системой.
Консультация должна завершаться ясным утверждением, выдаваемым системой,
и объяснением последовательности вывода, приведшей к этому утверждению.
Система пользовательского интерфейса должна также распознавать
непонимание, между пользователем и системой, возникшее либо из-за ошибки,
либо на принципиальной основе . Система должна реагировать соответствующим
образом на эту ситуацию. Например, не должно произойти сбоя системы, если
пользователь вводит 1, когда ожидается "да" или "нет", или когда
пользователь задает бессмысленный вопрос.
Способность экспертной системы моделировать человека эксперта может
меняться от простых познавательных процессов до включения новых знаний или
новых способов решения задачи. Система интерфеса должна информировать
пользователя о методике работы системы и ее развитии, если такое развитие
предусмотрено в системе.
Наконец, система пользовательского интерфейса должна быть "дружелюбной"
к пользователю. Например, последовательность меню, показывающая задачи,
которые пользователь может выбрать, является необходимой чертой экспертной
системы.
Пользователь также должен иметь возможность взаимодействовать с
экспертной системой естественным образом. В идеале пользователь должен
иметь возможность использовать естественный язык
Экспертная система на правилах
Во всех экспертных системах существует зависимость между входным потоком
данных и данными в базе знаний. Во время консультации входные данные
сопоставляются с данными в базе знаний. Результатом сопоставления является
отрицательный или ут вердительный ответ. В системе, базирующейся на
правилах утвердительный результат является действием одного из
продукционных правил. Эти продукционные правила определяются входными
данными.
Таким образом, экспертная система, базирующаяся на правилах (на Турбо-
Прологе) содержит множество правил, которые вызываются посредством входных
данных в момент сопоставления. Экспертная система также содержит
интерпретатор в механизме вывода, который выбирает и активизирует различные
модули системы.
Работу этого интерпретатора можно описать последовательностью трех
шагов:
1. Интерпретатор сопоставляет образец правила с элементами данных в базе
знаний.
2. Если можно вызвать более одного правила,то интерпретатор использует
механизм разрешения конфликта для выбора правила.
3. Интерпретатор применяет выбранное правило , чтобы найти ответ на
вопрос.
Этот трехшаговый процесс интерпретации является циклическим и называется
циклом "распознавание-действие".
В системе, базирующейся на правилах, количество продукционных правил
определяет размер базы знаний. Некоторые наиболее сложные системы имеют
базы знаний с более чем 5000 продукционных правил.
1. Использовать минимально достаточное множество условий при определении
продукционного правила.
2. Избегать противоречащих продукционных правил.
3. Конструировать правила, опираясь на структуру присущую предметной
области.
Экспертные системы, базирующиеся на логике
В экспертных системах, базирующихся на логике, база знаний состоит из
утверждений в виде предложений логики предикатов.
Такие предложения могут группироваться, образуя базу данных Турбо-
Пролога. Правила могут либо описывать данные либо управ лять процессом
внутренней унификации Турбо-Пролога.
Так же как и в системе на правилах экспертная система, базирующаяся на
логике, имеет множество правил, которые могут вызываться с помощью данных
из входного потока. Система имеет также интерпретатор, который может
выбирать и активизировать модули, включаемые в работу системы.
Интерпретатор выполняет различные функции внутри системы на основе
следующей схемы:
1. Система имеет предложения в базе знаний, которые управляют поиском и
сопоставлением. Интерпретатор сопоставляет эти предложения с элементами
данных в базе данных.
2. Если может быть вызвано более одного правила , то система использует
возможности Турбо-Пролога для разрешения конфликта. Следовательно
пользователю/программисту не нужно рассматривать потенциально возможные
конфликты.
3. Система получает результаты унификационного процесса автоматически,
поэтому они могут направляться на нужное устройство вывода информации.
Так же как и в системе, базирующейся на правилах, данный циклический
процесс является процессом распознавание-действие.
Красота и большие возможности системы, основанной на логике, заключаются
в том, что она отражает структуру самого Турбо-Пролога. Этим объясняется
тот факт, что она очень эффективна в работе.
Наиболее важным аспектом для базы знаний в системе, осно ванной на
логике, является проектирование базы знаний, ее утверждений и их структуры.
База знаний должна иметь недвусмысленную логическую организацию, и она
должна содержать минимум избыточной информации. Так же как и в системе,
базирующейся на правилах, минимально достаточное количество данных образуют
наиболее эффективную систему.
Структура базы знаний экспертной системы для выбора породы дерева.
Для идентификации породы внутри каждого подмножества можно использовать
список атрибутов. Количество характеристик будет определять степень
точности классификации. Различающей не обязательно является какая-нибудь
единственная характеристика - все множество атрибутов используется для
достижения целей в
строящихся правилах.
Все перечисленные ниже атрибуты являются необходимыми, так как ни один из
них не характерен для всех пород одновременно.
1) лиственная;
2) хвойная;
3) мягкая;
4) твердая;
5) очень твердая;
6) серо-коричневая;
7) светло-красная;
8) светлая;
9) темная;
10) смолистая;
11) очень смолистая;
12) Крупная текстура;
13) Мелкая текстура.
Каждая характеристика для конкретной породы либо верна, либо не верна. Для
каждой породы справедливы следующие характеристики:
Порода Характеристики
Дуб 1,4,6,13
Бук 1,4,7,12
Осина 1,3,8,13
Тис 1,5,9
Ель 2,3,8,10
Сосна 2,3,8,11
Способ использования этой информации зависит от реализации экспертной
системы.
В нашем случае при проектировании базы знаний древовидная структура,
множество идентифицирующих характеристик и наборы номеров характеристик для
каждой породы составляют рабочую модель базы знаний для выбора породы.
Заметьте, что номера характеристик являются искусственными фактами,
необходимыми проектировщику, и введены они для того, чтобы функциональным
модулям экспертной системы было легче идентифицировать характеристики и
манипулировать ими.
Проектирование и реализация системы, базирующейся на правилах.
Сначала необходимо сделать декларации базы данных. База данных будет
хранить ответы пользователя на вопросы системы пользовательского интерфейса
(СПИ). Эти данные являются утвердительными или отрицательными ответами.
Далее нужно объявить предикаты для выполнения вывода (машина вывода) и
для взаимодействия с пользователем (система пользовательского интерфейса).
Все вместе это следующие декларации:
database
xpositive(symbol,symbol)
xnegative(symbol,symbol)
predicates
do_expert_job
do_consulting
ask(symbol,symbol)
dog_is(symbol)
it_is(symbol)
positive(symbol,symbol)
negative(symbol,symbol)
remember(symbol,symbol,symbol)
clear_facts
Предикаты базы данных xpositive и xnegative используются для хранения
утвердительных и отрицательных ответов пользователя. Первые четыре
предиката нужны для взаимодействия с пользователем, а остальные шесть - для
механизма вывода.
Должны быть составлены восемь продукционных правил : по одному для
каждой породы. Каждое правило должно идентифицировать породу по признаку
принадлежности к группе длинношерстных или короткошерстных.
Правило it_is производит эту идентификацию. Затем правило positive
идентифицирует характеристики собаки в каждом случае.
И it_is и positive используются механизмом вывода. Ниже приведено полное
продукционное правило для дуба:
tree_is("Дуб"):-
positive(tree,"Лиственная"),
positive(tree,"Твердая"),
positive(tree,"Серо_Коричневая"),
positive(tree,"Мелкая_текстура"),!.
Механизм вывода должен иметь правила для управления данными вводимыми
пользователем, для сопоставления их с продукционными правилами и сохранения
"трассы" (или запоминания) отрицательных и утвердительных ответов. Правила
positive и negative используются для сопоставления данных пользователя с
данными в продукционных правилах. Правило remember (запоминание) производит
добавление предложений с ответами yes (да) и no (нет), для использования
при сопоставлении с образцом:
positive(X,Y) :-
xpositive(X,Y),!.
positive(X,Y) :-
not(negative(X,Y)),!,
ask(X,Y).
negative(X,Y) :-
xnegative(X,Y),!.
remember(X,Y,yes) :-
asserta(xpositive(X,Y)).
remember(X,Y,no) :-
asserta(xnegative(X,Y)),
fail.
clear_facts :-
retract(xpositive(_,_)),
fail.
clear_facts :-
retract(xnegative(_,_)),
fail.
Назначение системы пользовательского интерфейса (СПИ) - связь вводимых
пользователем данных с системой логического вывода. Главный модуль
do_expert_job (выполни экспертную работу) и модуль do_consulting (выполни
консультацию)
осуществляют эту связь. Модуль ask(X,Y) (спроси) запрашивает данные у
пользователя и сохраняет ответы в базе знаний. Кроме того, окно
обеспечивает дополнительное удобство во время консультации. Система
пользовательского интерфейса полностью приведена ниже:
do_expert_job :-
setup_window,
do_consulting,
write("Press space bar."),nl,
readch(_),
removewindow,
exit.
setup_window :-
makewindow(1,7,7,"AN EXPERT SYSTEM",1,16,22,58),
nl,write("* * * * * * * * * * * * * * * * * * * *"),
nl,write(" A Tree Expert "),
nl,write(" "),
nl,write("This is a tree identification system. "),
nl,write("Please answer the question about "),
nl,write("the dog you would like by typing in "),
nl,write("'yes' or 'no'. "),
nl,write("* * * * * * * * * * * * * * * * * * * *"),
nl,nl.
do_consulting :-
dog_is(X),!,nl,
write("the tree you have indicated is a(n)",X,"."),nl,
clear_facts.
do_consulting :-
nl,write("Sorry I can't help you ! "),
clear_facts.
ask(X,Y) :-
write(" Question :- ",X," it ",Y," ?"),
readln(Reply),
remember(X,Y,Reply).
Заметьте, что главный модуль do_expert_job вызывает модули
setup_window (установи окно) и do_consulting (выполни консультацию).
Консультирующий модуль имеет две альтернативные формы. Первая
взаимодействует с механизмом вывода; если результат цикла "распознавание -
действие" положительный, то результат сообщается пользователю. Вторая форма
сообщает о негативном результате.
Теперь можно соединить отдельные компоненты и сформировать полную
экспертную систему на правилах для выбора породы дерева.
Эта программа просит пользователя выбрать режим консультации или выход
из программы. Затем экспертная система выбирает породу собаки на основании
ответов пользователя на вопросы, или в конце неудачного поиска выдает
сообщение “Sorry!”
Реализация:
domains
database
xpositive(symbol,symbol)
xnegative(symbol,symbol)
predicates
do_expert_bird.
do_consulting
ask(symbol,symbol)
tree_is(symbol)
positive(symbol,symbol)
negative(symbol,symbol)
remember(symbol,symbol,symbol)
clear_facts
goal
do_expert_bird.
clauses
do_expert_bird:-
makewindow(1,7,7,"Expert System",1,3,22,71),
nl,write(" ---------------------------------------------------"),
nl,write(" A Tree Expert "),
nl,write(" "),
nl,write(" Please answer the questions 'yes' or 'no'."),
nl,write(" ---------------------------------------------------"),
nl,nl,
do_consulting,
write("Press space bar."),nl,
readchar(_),
removewindow,
exit.
do_consulting:-
tree_is(X),!,nl,
write("Tree ",X,"."),nl,
clear_facts.
do_consulting:-
nl,write("Sorry !"),
clear_facts.
ask(X,Y):-
write(" expert> ",X," ",Y," ?"),
readln(Reply),
remember(X,Y,Reply).
positive(X,Y):-
xpositive(X,Y),!.
positive(X,Y):-
not(negative(X,Y)),!,
ask(X,Y).
negative(X,Y):-
xnegative(X,Y),!.
remember(X,Y,yes):-
asserta(xpositive(X,Y)).
remember(X,Y,no):-
asserta(xnegative(X,Y)),
fail.
clear_facts:-
retract(xpositive(_,_)),
fail.
clear_facts:-
retract(xnegative(_,_)),
fail.
tree_is("Дуб"):-
positive(tree,"Лиственная"),
positive(tree,"Твердая"),
positive(tree,"Серо_Коричневая"),
positive(tree,"Мелкая_текстура"),!.
tree_is("Бук"):-
positive(tree,"Лиственная"),
positive(tree,"Твердая"),
positive(tree,"Светло_Красная"),
positive(tree,"Крупная_текстура"),!.
tree_is("Осина"):-
positive(tree,"Лиственная"),
positive(tree,"Мягкая"),
positive(tree,"Светлая"),
positive(tree,"Мелкая_текстура"),!.
tree_is("Тис"):-
positive(tree,"Лиственная"),
positive(tree,"Очень_твердая"),
positive(tree,"Темная"),!.
tree_is("Ель"):-
positive(tree,"Хвойная"),
positive(tree,"Мягкая"),
positive(tree,"Светлая"),
positive(tree,"Смолистая"),!.
tree_is("Сосна"):-
positive(tree,"Хвойная"),
positive(tree,"Мягкая"),
positive(tree,"Светлая"),
positive(tree,"Очень_Смолистая"),!.
tree_is("Столб"):-
positive(tree,"Не_дерево"),
positive(tree,"Очень_Твердый"),!.
| |
