Пользовательские требования. 3 страница

Интерпретация ядра продукции может быть различной, например: «если А истинно, то В истинно,» «Если А – текущая ситуация, то надо делать В» и т.д.

Пример продукции:

ЕСЛИ отсутствуют товары в пункте У и пункты Х, У соединены транспортной сетью, ТО перевести товары из пункта Х в пункт Y.

Основной проблемой вывода знаний в системе продукций является выбор для анализа очередной продукции. Программа, управляющая перебором правил, называется машиной вывода.

Машина логического вывода – программа, моделирующая механизм рассуждений и оперирующая знаниями и данными с целью получения новых данных из знаний и других данных, имеющихся в рабочей памяти. Обычно машина логического вывода использует программно реализованный механизм дедуктивного логического вывода. К процедурам механизма вывода относятся:

прямой вывод – вывод от известных фактов, на каждом шаге которого к этим фактам применяют все возможные правила, которые порождают новые факты, и так до тех пор, пока в рабочей памяти не появится факт-цель;

обратный вывод – вывод от поставленной цели (гипотезы). Если цель согласуется с заключением правила, то его условие принимается за подцель, и этот процесс повторяется до тех пор, пока не будет получено совпадение подцели с известными фактами;

возврат – переход при выводе на несколько шагов назад для анализа или трассировки хода рассуждения или в целях поиска альтернативного пути;

монотонный вывод – вывод, при котором факты не удаляются из рабочей памяти;

немонотонный вывод – вывод, при котором факты могут удаляться из рабочей памяти. При немонотонном выводе существенную роль играет порядок применения продукционных правил;

разрешение конфликта – процедура выбора одного правила из нескольких правил, применимых при текущем состоянии рабочей памяти.

Чаще всего вывод бывает прямой (от данных к поиску цели) или обратный (от цели для ее подтверждения к данным). Данные – это исходные факты, на основании которых запускается машина вывода, перебирающая правила из базы.

Преимущества продукций:

• модульность – любая продукция может быть размещена в любом месте продукционной системы, так как организация знаний в продукционной системе обладает естественной модульностью. Поскольку каждая продукция – это законченный фрагмент знаний о предметной области, то все множество продукций может быть разбито на подмножества, соответствующие описанию некоторого объекта;

• единообразие структуры;

• декларативность – позволяет описывать предметную область, а не только строить программы преобразования информации. Кроме того, управление выводом и сам вывод осуществляется с использованием встроенного механизма;

• естественность – вывод заключения в продукционной системе во многом аналогичен процессу рассуждения человека;

• независимость продукций делает продукционные системы весьма перспективными для реализации на параллельных ЭВМ;

• гибкость родовидовой иерархии понятий, которая поддерживается только как связи между правилами (изменение правил влечет за собой изменение и в иерархии);

• оперативность – моментальная реакция на изменение данных;

• понимаемость – продукции являются достаточно крупными единицами, интуитивно понятными человеку;

• расширяемость – продукции могут добавляться в базу знаний или модифицироваться в течение длительного времени без изменения структуры базы знаний. Расширяемость является следствием модульности и декларативности.

Недостатки продукционных систем:

• процесс вывода менее эффективен, чем в других (традиционных) программных системах, поскольку большая часть времени при выводе затрачивается на проверку применимости правила;

• ограниченные возможности контроля правильности законченной продукционной системы;

• малая степень структуризации базы знаний;

• родовидовая иерархия понятий реализуется с большими затруднениями;

• неясность взаимных отношений продукций;

• неуниверсальность.

6.4. Семантические сети

Семантические сети отображают предметную область как совокупность взаимосвязанных понятий.

Наглядной структурируемой формой представления семантической сети является ориентированный граф, вершинами которого выступают понятия, а ребрами – связи между ними. Связь между понятиями сетевой модели выражает минимальный объем знаний, простейший факт, относящийся к двум понятиям.

Понятия – основа семантической сети. Существуют разные категории понятий: события, атрибуты, комплексы признаков и процедуры.

События – это суждения, факты, результаты наблюдений, рекомендации. Они могут представляться словосочетаниями и числами. События группируются в разделы по темам или функциям, могут быть характеризуемые и характеризующие. Например, событие-признак «идет дождь» характеризует событие «дождливая погода».

Атрибут – это характеризующее событие, имеющее несколько значений. Например, «погода» как атрибут «времени года».

Несколько признаков могут объединяться в комплекс, характеризующий событие в большей степени, чем отдельный признак.

Процедура – это специфический компонент сети, выполняющий преобразование информации. Она позволяет вычислять значения одних атрибутов на основании других, оперируя как числами, так и символами.

Отношения– это связи типа: «это», «принадлежит», «имеет частью», «любит».

Наиболее часто в семантических сетях используются следующие отношения-связи:

• принадлежности – "часть – целое", "класс – подкласс", "элемент – множество";

• функциональные, определяемые обычно глаголами "производит", "влияет";

• количественные – больше, меньше, равно;

• пространственные – далеко от, близко от, за, под, над;

• временные – раньше, позже, в течение;

• атрибутивные – иметь свойство, иметь значение;

• логические – и, или, не.

Существует несколько разновидностей семантических сетей: интенсиональная, экстенсиональная, ассоциативная, каузальная, причинно-следственная.

Сеть семантическая интенсиональная – это сеть, в которой отражены интенсиональные знания. Эти знания относятся к общим законам предметной области и оперируют не постоянными фактами, а высказываниями об области, содержащей переменные, которые могут принимать различные значения в конкретных ситуациях.

Сеть семантическая экстенсиональная – сеть, в которой отражены экстенсиональные знания о конкретной ситуации. В такой сети все ее вершины соответствуют конкретным объектам, а в связи между ними – конкретным связям, которые наблюдаются в описанной ситуации.

Сеть ассоциативная – семантическая сеть, в которой отношения указывают на ассоциативные связи между вершинами, характеризующими объекты, факты и ситуации для описываемой предметной области.

Сеть каузальная – семантическая сеть, в которой дуги характеризуют отношения, используемые в каузальной логике. В этой логике отношения совпадают с причинно-следственными отношениями или близки к ним по содержанию.

Сеть причинно-следственная – семантическая сеть, в которой все отношения между вершинами трактуются как отношение “причина – следствие”, то есть, как нерефлексивное, антисимметричное и транзитивное отношение.

Достоинство семантических сетей заключается в целостности и наглядности описания предметной области. Однако это свойство с увеличением размеров и усложнением связей теряется.

6.5. Фреймы

В основу фреймовых моделей знаний положена идея о восприятии человеком фактов, событий, ситуаций посредством сопоставления полученной извне информации с абстрактными образами объектов, которые уже существуют или будут созданы в его памяти. В теории представления знаний с помощью фреймов такие абстрактные образы объектов называются фреймами.

Например, понятие «дисплей» вызывает у воспринимающего информацию студента образ: «устройство, служащее для вывода на экран информации». Если из этого образа исключить какой-либо элемент (устройство, экран, вывод, информации), то нарушается понятие образа. В то же время для восприятия конкретной модели дисплея данный образ можно заполнить значениями элементов:

• устройство – периферийное, встроенное;

• экран – физический принцип действия: на базе электронно-лучевой трубки, жидкокристаллический или плазменный; цветной или монохромный; диагональ экрана, разрешающая способность и др. характеристики;

• вид информации – текстовая, графическая;

• производитель;

• цена.

Фрейм (англ. frame – каркас, рама) – это некоторая структура для представления знаний, которая при ее заполнении соответствующими значениями превращается в описание конкретного факта, события или ситуации.

Различают фреймы-образцы, или прототипы, хранящиеся в базе знаний, и фреймы-экземпляры, которые создаются для отображения реальных ситуаций на основе поступающих данных.

Модель фрейма является универсальной, так как позволяет отобразить все многообразие знаний о предметной области. Так, в экономической системе могут создаваться следующие модели:

• фреймы-структуры, для обозначения объектов и понятий – инфляция, кадры, баланс;

• фреймы-роли – менеджер, бухгалтер, программист;

• фреймы-сценарии (инвентаризация, анкетирование, аудиторская проверка);

• фреймы-ситуации (недопоставка сырья, сбой оборудования, производственный конфликт) и др.

Незаполненный фрейм называется протофреймом, а заполненный – экзофреймом. Роль протофрейма как оболочки в экзофрейме весьма важна, так как позволяет осуществлять процедуру внутренней интерпретации, благодаря которой данные в памяти системы не безлики, а имеют вполне определенный, известный системе смысл.

Структурной компонентой фрейма является слот (англ. slot – паз, щель). Любой фрейм содержит набор слотов, каждый их которых имеет имя, уникальное в рамках конкретного фрейма, значения и связи с другими слотами. Значениями слотов являются конкретные данные. Например, фрейм ЛЕКЦИЯ может включать слоты ПРЕДМЕТ, ЛЕКТОР, АУДИТОРИЯ, СЛУШАТЕЛИ со значениями соответственно Информатика, Павлов, 67, 75.

Фреймовую модель можно сравнить с реляционной моделью, у которой слоту соответствует атрибут (столбец) реляционной таблицы. В отличие от реляционной модели данных фреймовая модель имеет ряд особенностей:

– возможность смешанного заполнения слотов константами и переменными;

– возможность наличия пустых слотов;

– размещение в слотах указателей на другие фреймы для создания сети;

– размещение в слотах имен выполняемых процедур, которые будут выполняться при определенных условиях (при записи или удалении информации из слота, при обращении к слоту, в котором отсутствуют данные и т.д.) С каждым слотом может быть связано любое количество процедур.

Среди процедур выделяют процедуры-демоны и процедуры-слуги. Первые запускаются автоматически при выполнении некоторого условия, а вторые активируются только по специальному запросу. Например, фрейм, описывающий методику расчета штрафных санкций, включает слоты «Срок оплаты» и «Сумма штрафа». В первом из них находится некоторое значение, а во втором слоте может стоять имя процедуры-демона, вычисляющей величину штрафа, исходя из срока оплаты и текущей даты, причем процедура автоматически активизируется при превышении текущей даты срока оплаты.

Слот, кроме того, может содержать одну или несколько продукций (эвристик), с помощью которых это значение можно вывести. В слот может входить не одно, а несколько значений. Иногда этот слот включает компонент, называемый фасетом, который задает диапазоны или перечень его возможных значений. Фасет указывает также граничные значения заполнителя слота.

В качестве значения слота может выступать имя другого фрейма, в результате чего образуются сети фреймов.

Фреймы обладают способностью наследовать значения характеристик своих “родителей”, находящихся на более высоком уровне иерархии благодаря наличию AKO-связей (A-Kind-Of). Значения могут передаваться по умолчанию фреймам, находящимся ниже в иерархии, но если последние содержат собственные значения данных характеристик, то в качестве истинных принимаются именно они. Такой способ передачи “наследования” позволяет учитывать во фреймовых системах различного рода исключения.

Основным преимуществом фреймовых моделей является их способность отражать концептуальную основу организации памяти человека. Фреймы позволяют манипулировать не только декларативными, но и процедурными знаниями. Они отличаются наглядностью и гибкостью.

Недостаток фреймовых систем заключается в их относительно высокой сложности, что проявляется в снижении скорости работы механизма вывода и в увеличении трудоемкости внесения изменений в родовидовую иерархию.

Тема 7. Общая характеристика СУБД ACCESS

7.1. Общие сведения

Система управления базами данных Microsoft Access является одним из самых популярных приложений в семействе настольных СУБД. Приложение входит в комплект Microsoft Office и может эффективно использоваться совместно с другими его приложениями для организации бизнеса на современном уровне. Новые версии СУБД предъявляют новые требования к компьютерной системе. Так, для установки Microsoft Access 2003 необходимы следующие условия:

1. Персональный компьютер на базе микропроцессора Pentium 133 МГц или выше;

2. Операционная система Microsoft Windows 2000 с обновленным пакетом обновления Service Pack 3, или система Microsoft Windows XP и выше;

3. Программа Microsoft Internet Explorer 5.01 и выше, либо Netscape Navigator не ниже версии 6.2.

Microsoft Access относится к системам управления реляционными базами данных.

Access, как и любая СУБД предназначена для создания баз данных и позволяет выполнять простейшие операции с данными:

– добавлять в таблицу одну или несколько записей;

– удалять из таблицы одну или несколько записей;

– обновлять значения некоторых полей в одной или нескольких записях;

– находить одну или несколько записей, удовлетворяющих заданному условию.

Для выполнения этих операций используется механизм запросов. Результатом выполнения запросов является либо отобранное по определенным критериям множество записей из таблицы, либо изменения в таблицах. Запросы к базе формируются на языке SQL.

В СУБД Access реализованы функции управления данными: защита данных от несанкционированного доступа, поддержка многопользовательского режима работы с данными и обеспечение целостности данных.

В отличие от других настольных СУБД Access хранит все данные в одном файле, при этом распределяет данные по разным таблицам.

Таблица – это основной объект базы данных, хранилище информации. В базе может быть несколько таблиц, отражающих сведения из разных источников. Для совместной работы с данными из нескольких таблиц устанавливаются связи между таблицами.

К другим объектам, которые могут быть созданы в базе данных, относятся запросы, формы, отчеты, страницы доступа, макросы, модули.

Запрос позволяет проанализировать данные с помощью групповых операций, вычислений и отбора данных, удовлетворяющих некоторым условиям.

Форма обеспечивает представление данных на экране в виде, удобном пользователю. Формы позволяют вводить, просматривать, изменять данные, являются средством поиска данных и отличаются многообразием.

Отчет служит для отображения данных при выводе на печать.

Страница доступа к данным – это файл HTML, содержащий ссылки на данные в файле Microsoft Access. Страницы обеспечивают публикацию данных в сети интранет и Интернет.

Макросом называют набор из одной или более макрокоманд, выполняющих определенные операции, такие как открытие форм или печать отчетов. Макросы могут быть полезны для автоматизации часто выполняемых задач. Например, при нажатии пользователем кнопки можно запустить макрос, который распечатает отчет.

Модуль – это набор описаний и процедур на языке Visual Basic для приложений, собранных в одну программную единицу.

7.2. Инструментальные средства Access

Для эффективного выполнения основных функций Access имеет большое количество Мастеров и Построителей, перечень которых приведен ниже.

Автонабор номера	Связь с HTML
Автоотчет	Подстановка
Автостраницы	Создание списков
Автоформа	Связь с электронными таблицами
Автоформат	Связь с текстом
База данных	Кнопки для страниц
Импорт HTML	Отчет
Импорт из Exchange/Outlook	Печать схемы данных
Импорт текста	Диспетчер кнопочных форм
Импорт электронных таблиц	Простые запросы
Кнопки	Страницы
Надпись	Таблица
Перекрестные запросы	Создание полей со списком для страниц
Построитель полей	Построитель рисунков
Связь с Exchange/Outlook
Создание полей со списком	Слияние с Microsoft Word
Форма	Сводные таблицы
Экспорт	Создание списков для страниц
Архивариус	Создание групп переключателей
Диспетчер надстроек	Базы данных Microsoft SQL Server
Диспетчер связанных таблиц	Связь полей подчиненных форм и отчетов
Поиск записей без подчиненных	Анализ быстродействия
Поиск повторяющихся записей	Частичная репликация
Преобразование макросов в модули	Преобразование в формат SQL Server
Разделение баз данных	Построитель строк подключения ODBC
Связь с таблицами	Анализ таблиц
Создание диаграмм	Защита
Создание масок ввода	Создание подчиненных форм и отчетов

В Microsoft Access имеются службы Графического конструктора связей (Graphical System Relationships Builder – схема данных) и Графического запроса (Graphical query). Эти средства позволяют не только создать базу данных, но и наглядно сконструировать ее, что приближает Microsoft Access к CASE-средствам.

В Microsoft Access существуют функции и технологии, увеличивающие производительность системы: технология Rushmore; быстрая сортировка (QuickSort); средство наиболее часто выполняемых запросов (Top Value queries).

В Microsoft Access имеется ряд средств для использования данных совместно с другими приложениями. Технология OLE позволяет передавать информацию из одной программы в другую. Можно перенести данные в Excel или Word для анализа, включения в отчет или слияния с другими данными для отправки почты. Пользователь имеет возможность послать данные с помощью Microsoft Mail или другой программы электронной почты.

Microsoft Access может работать с разными форматами файлов. Обеспечивает полную поддержку Btriеve, dBASE III PLUS и dBASE IV, Microsoft FoxPro 3.x, Paradox, Miсrosoft SQL Server, SYBASE SQL Server. Кроме того, возможно использование драйверов ODBC для доступа к другим базам данных.

Microsoft Access представляет мощный инструментарий для разработчика. Универсальная среда разработчика со встроенным отладчиком обеспечивает возможности программирования на уровне Microsoft Visual Basic.

Управление событиями позволяет настраивать приложение в процессе исполнения, облегчая создание надежных приложений. Каскадные обновления и удаления помогают поддерживать целостность данных. Проверка правильности ввода на уровне процессора данных сохраняет целостность данных приложения.

Конструктор Меню (Menu Builder) предоставляет графические средства для создания меню без программирования.

Microsoft Access с помощью отдельно поставляемого пакета Microsoft Access Solutions Pack позволяет решать некоторые задачи бизнеса. Пакет содержит четыре универсальных приложения:

– Sales Manager – предназначен для хранения, отслеживания и нахождения информации о контактах с заказчиками и деловых возможностях;

– Asset Tracker – осуществляет учет и управление активами;

– Registration Desk – упрощает рутинную, но необходимую работу по регистрации событий;

– Service Desk – обрабатывает заявки на обслуживание.

7.3. Рабочая среда Access

Дата добавления: 2014-11-06