Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Рабочая поездка специалистов-экспертов Контрольного управления при Губернаторе Ростовской области в Зимовниковском районе в целях проведения проверочн...полностью>>
'Основная образовательная программа'
(далее « Программа») муниципального образовательного учреждения средней общеобразовательной школы №2 г. Ярославля ( далее « Школа») разработана на осн...полностью>>
'Документ'
В соответствии с поручением Минобрнауки России АПК и ППРО проводит вебинар по актуальным вопросам реализации третьего этапа курса «Основы религиозных ...полностью>>
'Методические рекомендации'
В соответствии с учебным планом студенты направления 031600.62 «Реклама и связи с общественностью» заочной формы обучения в процессе изучения курса «П...полностью>>

Главная > Документ

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

7. Логические модели представления знаний в интеллектуальных системах

Описания предметных областей, выполненные в логических языках, называются логическими моделями
ОПРЕДЕЛЕНИЕ И СТРУКТУРА ЛОГИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
В основе моделей такого типа лежит формальная система, задаваемая четверкой вида:
 M=
Структурные части: T
Множество  Т – множество базовых элементов различной природы (алфавит),
Структурные части: S
Множество S – множество синтаксических правил.
С их помощью из элементов Т образуют синтаксически правильные совокупности (формулы). Декларируется существование процедуры P(S), с помощью которой за конечное число шагов можно получить ответ на вопрос, является ли совокупность X синтаксически правильной.
Структурные части: A
Элементы А называются аксиомами.
Должна существовать процедура P(А), с помощью которой для любой синтаксически правильной совокупности можно получить ответ  на вопрос о принадлежности ее к множеству А.
АКСИОМА – утверждение, которое априорно считается истинным
Структурные части: B
Множество В – множество правил вывода. Применяя эти правила к элементам А, можно получать новые синтаксически правильные совокупности, к которым снова можно применять правила из В. Если имеется процедура P(В), с помощью которой можно определить для любой синтаксически правильной совокупности, является ли она выводимой, то соответствующая формальная система называется разрешимой. Именно правила вывода – наиболее сложная составляющая формальной системы.
В настоящий момент в логических моделях широко используется логика высказываний и предикат 1-го порядка.
Исчисление высказываний – формальная система, базовыми элементами которойявляются высказывания.
Исчисление высказываний изучает связи между этими высказываниями, которые задаются логическими связками (отрицанием, дизъюнкцией, конъюнкцией, импликацией и др.)
Исчисление, в котором наряду с формулами исчисления высказываний используются формулы, в которых могут входить отношения (предикаты), связывающие между собой группы элементов исчисления и кванторы общности и существования – исчисление предикатов. Исчисление предикатов, в котором под знаком квантора не могут находиться символы предикатов.

8. Нечеткая логика. Особенности нечетких моделей представления знания

Математический аппарат теории нечетких множеств позволяет описывать нечеткие понятия и знания, выполнять операции над ними, осуществлять нечеткие выводы, т.е. направлен на формализацию знаний человека о реальном мире, характеризующихся неопределенностью.

Характерные черты:

  • наряду или в дополнении к числовым переменным используются нечеткие величины и так называемые лингвистические переменные;

  • простые отношения между переменными описываются с помощью нечетких высказываний;

  • сложные отношения описываются нечеткими алгоритмами.

Преимущества нечетких моделей:

  • возможность формализации и обработки неточной, недопроверенной и противоречивой исходной информации (например на естественном языке);

  • наличие математического аппарата получения выводов в условиях такой информации;

  • соответствие интуитивному представлению человека о моделируемых понятиях и процессах.

Приложения:

  • обработка информации на естественном языке;

  • интеллектуальное управление сложными системами;

  • принятие решений в условиях неопределенности.

Основные понятия:

  • Нечеткое множество (Fuzzy set) – для x€Х нет однозначного ответа относительно свойства R, а также элементы могут принадлежать нечеткому множеству в разной степени. Функция принадлежности устанавливает степень принадлежности элемента подмножеству А множества М. А = {0,3/x1; 0/ x2; 1/x3}. Она определяет субъективную степень уверенности эксперта, что данное значение базовой шкалы соответствует определенному нечеткому множеству. Она может быть трапециевидной, колоколообразной, треугольной, гауссовой …

Точка перехода – элемент со степенью принадлежности 0,5

Х- универсальное множество

х€Х- элемент Х

R- некоторое свойство

μ А(х)- характеристическая функция

  • Нечеткая переменная (Fuzzy variable) - тройка <α, X, A>, где

α – имя переменной, X – множество элементов или область определения,

А={<μA(x)/x>} – нечеткое множество на Х, описывающее возможные значения нечеткой переменной(определяет семантику):

<Высокий рост, {170, 180, 190}, {0.7/170, 0.8/180, 0.9/190}>

  • Лингвистическая переменная (Linguistic variable) (ЛП) – переменная, значение которой определяется набором вербальных (совестных) характеристик некоторого свойства.

Например: ЛП «Рост» = {карликовый, низкий, средний, высокий, гигантский}

Определяется <β, Т, Х, G, M>, где

β – имя, Т - базовый терм (множество значений ЛП), Х – множество определения ЛП,

G – синтаксическая процедура, позволяющая оперировать элементами из Т-множества, генерировать новые значения лингвистической переменной, исходя их базового Т-множества, логических операций (и, или, не) и модификаторов (очень, слегка)

М – семантическая процедура – позволяет превратить новое значение ЛП, образуемое процедурой G в нечеткую переменную, путем формирования соответствующего нечеткого множества.

Например: М(α1 или α2) = А1UА2; М(α1 и α2) = А1∩А2; М(не α1) = ⌐А1;

М(очень α1) = con (A1); - концентрация

М(слегка α1) = dil (A1); - растяжение

9. Назначение, функции и структура экспертных систем

Экспертные системы – это сложные программные продукты, аккумулирующие знания специалистов в конкретных предметных областях и тиражирующие этот эмпирический опыт для консультаций менее квалифицированных пользователей.

Экспертная система – это программа для компьютера, которая оперирует со знаниями в определенной предметной области с целью выработки рекомендаций или решения проблем.

Обобщенная структура экспертной системы

Реальные ЭС могут иметь более сложную структуру, но указанные на рис. блоки присутствуют в любой ЭС.

Процесс функционирования ЭС можно представить следующим образом:

  • Пользователь, желающий получить необходимую информацию, через пользовательский интерфейс посылает запрос к ЭС.

  • Решатель, пользуясь базой знаний, генерирует и выдает пользователю подходящую рекомендацию, объясняя ход своих рассуждений при помощи подсистемы объяснений.

Пользователь – специалист предметной области, для которого предназначена система. Его квалификация может быть недостаточно высока и он нуждается в помощи со стороны ЭС.

Инженер по знаниям (когнитолог, инженер-интерпретатор, аналитик) – специалист в области ИИ, выступающий в роли промежуточного буфера (звена) между экспертом и базой знаний.

Интерфейс пользователя – комплекс программ, реализующих диалог пользователя с ЭС как на стадии ввода информации, так и при получении результатов.

База знаний (БЗ) – ядро ЭС, совокупность знаний предметной области, записанная на машинный носитель в форме, понятной эксперту и пользователю (обычно на языке, приближенном к естественному). Параллельно такому «человеческому» представлению существует БЗ во внутреннем «машинном» представлении.

Решатель(дедуктивная машина, машина вывода, блок логического вывода) – программа, моделирующая ход рассуждений эксперта на основании знаний, имеющихся в БЗ.

Подсистема объяснений – программа, позволяющая пользователю получить ответы на вопросы: «Как была получена та или иная рекомендация?» и «Почему система приняла такое решение?». Ответ на вопрос «как» - это трассировка всего процесса получения решения с указанием использованных фрагментов БЗ, то есть всех шагов цепи умозаключений. Ответ на вопрос «почему» - ссылка на умозаключение, непосредственно предшествовавшее полученному решению, то есть отход на один шаг назад. Развитые системы объяснений поддерживают и другие типы вопросов.

Интеллектуальный редактор БЗ – программа, предоставляющая инженеру по знаниям возможность создавать БЗ в диалоговом режиме. Включает в себя систему вложенных меню, шаблонов языка представления знаний, подсказок и других сервисных средств, облегчающих работу с БЗ.

С техн. т.з. ЭС – программный пакет для решения неформализованных задач на основе знаний о предметной области и опыта экспертов. Технологию построения ЭС называют инженерией знаний

ЭС применяются: интерпретация, прогноз, диагностика, планирование, наблюдение, отладка, ремонт, обучение и т.п.

В современных ЭС существуют 3 основных метода представления знаний.

  1. Правила (Если <условие> то <действие>)

  2. Семантические сети. СС – ориентированный граф, вершины которого – понятия, а дуги – отношения между ними

  3. Фреймы. {,,,…,,}N – имя фрейма, Si – имя слота, Vi – значение слота

10. Назначение и структура интеллектуальных подсистем в современных САПР

Специфика ИСАПР состоит в моделировании процесса проектирования, а в более широком плане, в управлении жизненными циклами как продукта проектирования (товара), так и процесса, так и средств проектирования. Грубо говоря, ядро ИСАПР = (система моделей продукта + система моделей процесса проектирования).
ИСАПР есть обычная САПР плюс надстройка, обеспечивающая работу со знаниями, ассоциативный поиск и т.п.
Интеллектуальные компоненты в САПР ТП Автопроект («АСКОН»).
В основу работы САПР ТП «КОМПАС – АВТОПРОЕКТ» положен принцип заимствования ранее принятых технологических решений. В процессе эксплуатации системы накапливаются типовые, групповые, единичные технологии, унифицированные операции, планы обработки конструктивных элементов и поверхностей. Разработка технологических процессов осуществляется в следующих режимах:

  • проектирование на основе технологического процесса – аналога (автоматический выбор соответствующего ТП из базы данных с последующей его доработкой в диалоговом режиме);

  • формирование ТП из отдельных блоков, хранящихся в библиотеке типовых технологических операций и переходов;

  • объединение отдельных операций архивных технологий;

  • автоматическая доработка типовой технологии на основе данных, переданных с параметризированного чертежа КОМПАС – ГРАФИК (чертежно – конструкторского редактора);

  • разработка ТП в режиме прямого документирования в диалоговом режиме с помощью специальных процедур к справочным базам данных.

Одним из основных преимуществ КОМПАС – АВТОПРОЕКТ является возможность модернизации системы без участия разработчика самими пользователями. Корректируются состав и структура всех баз данных, настраиваются формы технологических документов, подключаются новые программные модули.
Гибкость программного и информационного обеспечения позволяет быстро адаптировать систему к любым производственным условиям. Инструментальные средства системы позволяют разрабатывать на ее основе пользовательские приложения.
Интеллектуальные компоненты в САПР ТП TechCARD (НПП «Интермех»).
Одной из основных целей, поставленных при разработке системы TECHCARD, всегда была максимально возможная автоматизация труда пользователей. В этой системе можно определить правила автоматического подбора оснастки, оборудования, исполнителей и вспомогательных материалов. Автоматический подбор оснастки может использовать сложные условия и выбирать инструменты нужных размеров, причем при этом можно использовать не только параметры той операции или перехода, для которой происходит подбор. В состав системы TECHCARD входит полномасштабная экспертная система TECHEXP, которая позволяет организовать произвольные расчеты с использованием математических формул и технологических таблиц. На многих предприятиях эта система позволила полностью автоматизировать расчет режимов резания, допусков и припусков при обработке деталей, а также нормирование.

«Автоматизация конструкторского и технологического проектирования»

  1. Предпосылки автоматизации инженерного труда. Преимущества использования САПР. Понятие проектирования. Основные этапы (стадии) проектирования.

  2. Структура, классификация и анализ функциональных возможностей современных интегрированных САПР (CAD/CAM/CAE-систем).

  3. Область применения, методы и оборудование быстрого прототипирования.

  4. Исходная информация для проектирования ТП. Методы автоматизации проектирования ТП (проектирование ТП на основе заимствования технологии детали-аналога, метод проектирования  унифицированных технологических процессов, метод синтеза ТП).

  5. Основные преимущества применения станков с ЧПУ. Функциональная схема управления станком с ЧПУ. Классификация систем ЧПУ.

  6. Структура, назначение и функциональные возможности современных CAM-систем (модулей) (на примере ГеММа 3D, SolidCAM и др.).

  7. Автоматизация разработки ТП в современных САПР (на примере Компас/Автопроект, T-Flex/Технология, T-Flex/ТехноПро).

  8. Определение, задачи и функции АСТПП. Состав и назначение АСТПП. САПР ТП механической обработки.

  9. Типы трехмерных моделей. Основные операции получения трехмерных геометрических моделей.

  10. Обзор функциональных возможностей современных отечественных и зарубежных интегрированных САПР в машиностроении.

  11. Назначение, структура и основные функциональные возможности интегрированной САПР T-Flex.

  12. Назначение, структура и основные функциональные возможности интегрированной САПР Компас.

  13. Назначение, структура и основные функциональные возможности современных зарубежных интегрированных САПР.

  14. Структура, назначение и функциональные возможности CAE-систем.

1. Предпосылки автоматизации инженерного труда. Преимущества использования САПР. Понятие проектирования. Основные этапы (стадии) проектирования.

Предпосылки автоматизации инженерного труда

  • постоянное увеличение объема информации

  • необходимость снижения сроков проектирования и освоения производства

  • необходимость снижения стоимости продукции при высоком качестве

  • необходимость быстрого обмена информацией в рамках производственных объединений со множеством географически удаленных филиалов

Преимущества использования САПР

  • резкое снижение времени проектирования и производства

  • высокое качество проектной документации и проектных решений

  • простота внесения изменений в проектную документацию

  • возможность проектирования сложного изделия несколькими пользователями

  • возможность избежать ошибки при производстве путем предварительной эмуляции обработки на ЭВМ

Проектирование – процесс составления описания, необходимого для создания в заданных условиях еще не существующего объекта на основе первичного описания данного объекта и (или) алгоритма его функционирования.

Это сложный творческий процесс, основанный на глубоких научных знаниях, использовании накопленного практического опыта и навыков в определенной сфере.

Включает в себя комплекс исследовательских, расчетных и конструкторских работ, целью которых является получение описания предмета проектирования, необходимого и достаточного для создания нового изделия реализации нового процесса, удовлетворяющего заданным требованиям.

Проектирование технического объекта – создание, преобразование, представление в принятой форме образа еще не существующего объекта. Образ создается в воображении человека или генерируется в соответствии с некоторыми алгоритмами при взаимодействии с ЭВМ.

Осн.этапы:

ТЗ (исходное описание объекта)→Процесс проектирования (Эскизное проектирование, Техническое проектирование, Рабочее проектирование) →Комплект документации, содержащий достаточные сведения для изготовления объекта в заданных условиях (проект).

1.Подготовительный этап (предпоректный). Осн.задачи: изучение назначения изделия, условий эксплуатации и производства, на котором предполагается изготовление. Цель этапа – разработка ТЗ, в котором содержится информация о назначении, основных тех.характеристиках, условиях эксплуатации, транспортировки и хранения.

2. Эскизное проектирование. Основная задача – определение возможности разработки изделия в соответствии с требованиями ТЗ. Определяют техническую основу изделия (физические элементы и детали), ориентировочную оценку состава и количества оборудования, разрабатывают структуру, определяют технические характеристики изделия и устройств, входящих в его состав. На этом этапе может выявиться невозможность построения изделия, отвечающего требованиям ТЗ. Тогда

-корректировка ТЗ с последующим утверждением

- прекращение дальнейшей разработки

3. Техническое проектирование. Задачи:

    • подробная разработка принципа работы изделия,

    • уточнение технических характеристик,

    • разработка конструкции блоков, узлов и всего изделия,

    • получение конструкторских характеристик,

    • согласование взаимодействия всех составных частей изделия

    • разработка технологии их изготовления

    • определение технологии сборки и наладки, методики испытаний

Результат – подготовленное производство опытного образца

  1. Рабочее проектирование. Задача – разработка технологической оснастки и оборудования для серийного производства изделия.

Внедрение САПР не изменяет сути процесса проектирования, но повышает производительность труда и качество проекта.



Похожие документы:

  1. А. В. Витавская доктор технических наук, профессор, заведующая проблемной лабораторией по созданию продуктов нового поколения

    Документ
    ... по соответствующим проектным дисциплинам): - просматривает бланки ... Эти системы имитируют интеллектуальные процессы обработки ... САПР или подсистемы САПР; - головной организацией по САПР (при создании САПР проектной организации или типовой подсистемы САПР ...
  2. А. В. Михеев локальная устойчивость псевдосферических ортотропных оболочек на упругом основании

    Документ
    ... » Рассматриваются вопросы построения подсистемы САПР метеорологической поддержки (МП ... практических занятий по дисциплине «концепции современного ... интеллектуального анализа данных. Интеллектуальный анализ, параллельные алгоритмы, интеллектуальный ...
  3. Курс лекций по дисциплине «Теория информационных процессов и систем» для студентов ВлГУ, обучающихся по направлению 230400. 62 Информационные системы и технологии

    Документ
    ... рядом САПРов, которые ... Подсистема контроля качества 2. Подсистема управления технологическим процессом 3. Подсистема ... развития естественнонаучных дисциплин (таковы дифференциальное ... осуществляющим информационную и интеллектуальную поддержку выработки ...
  4. Аннотация к рабочей программе дисциплины «Математическая логика и теория алгоритмов» по направлению 230100. 62 Информатика и вычислительная техника

    Документ
    ... файлов. 11. Программы САПР, их графические возможности. ... программных средств интеллектуальных систем. Краткое содержание дисциплины. Искусственный интеллект ... . Функциональные подсистемы АСОИУ: структура функциональной подсистемы, функциональные ...
  5. Учебное пособие по дисциплине 1722 «Проектирование асоиу» по специальности 230102 Автоматизированные системы обработки информации и управления Факультет ит

    Анализ
    ... системы имитируют интеллектуальные процессы обработки ... проектирования (САПР) - предназначены ... Подсистема маркетинга Производственные подсистемы Финансовые и учетные подсистемы Подсистема ... поддерживать удобную дисциплину сопровождения, модификации ...

Другие похожие документы..