Теоретическая часть. Использование коэффициента уверенности при проектировании интеллектуальных систем с нечеткой логикой

Использование коэффициента уверенности при проектировании интеллектуальных систем с нечеткой логикой

Работа № 7

Контрольные вопросы

Варианты заданий

Описать правила и реализовать программный код, используя теорию Байеса для следующих задач:

1. диагностика неисправностей электронной аппаратуры

2. диагностика неисправностей автомобиля

3. диагностика заболеваний (по выбору)

4. прогнозирование (по выбору)

a. спортивных мероприятий

b. телепередач

c. природных катаклизмов

и т.п.

5. классификация объектов (по выбору)

6. задачи информационно-советующего характера (по выбору)

a. помощник заведующего склада

b. помощник аптекаря

c. помощник оператора справочной службы

d. выбор должности

e. проведение отпуска

и т.п.

1. Какие данные являются исходными для расчета вероятности наступления события?

2. Какие данные вводятся экспертом?

3. В чём отличие создания правил при использовании теории вероятностей?

4. В чем отличие программной реализации при использовании диалога с пользователем?

Цель работы: Научиться использовать формулы для вычисления коэффициента уверенности на практических примерах.

Не всегда можно описать событие с помощью точно определенных правил. Люди не всегда могут ответить на вопросы точно. Можно ли узнать, какая у человека температура, если он говорит, что слегка заболел? Скорее всего нет! Такие слова, как «высокий», «горячий» и «легкий», «растет» или «падает», представляют собой лингвистические переменные, которые нельзя определить одним значением. Использование этих понятий при формировании правил называется нечеткой логикой.

Понятие «падает» - также лингвистическая переменная, использующаяся в правилах, описывающих фондовую биржу. Применяя лингвистические переменные можно вычислить значения некоторых вероятностей, не обременяя пользователя лишними вопросами. Для этого необходимо конкретизировать лингвистические переменные. Пользователю экспертной системы нужно позволить добавлять к этим переменным определения, например «маленький» или «средний». Пользователь может задать маленькое повышение курса доллара и экспертная система должна точно знать, что под этим подразумевается.

КУ используется в области математики, называемой нечеткой логикой.. КУ может иметь значение от -1 до 1. Отрицательное значение КУ показывает степень уверенности в том, что правило не верно, а положительное значение – что верно. Правила, для которых КУ=-1, рассматривать нет смысла.

Прежде всего сформулируем общие принципы вычисления КУ правила:

1. Выбрать максимальное значение КУ из КУ для условий правила, разделенных логическим оператором И.

2. Если в правиле есть оператор ИЛИ, выбрать максимальное значение из КУ для всех условий правила, разделенных оператором И для всех условий, связанных оператором ИЛИ.

3. Умножить выбранный КУ на КУ правила.

4. Если существует несколько правил с одинаковым логическим выводом, выбрать из всех полученных КУ максимальный.

Во многих случаях изначально заданы граничные значения коэффициента уверенности. Логический вывод считается верным только в том случае, если его КУ превышает заранее заданные граничные значения. Работа с базой знаний продолжается до тех пор, пока значение коэффициента уверенности логического вывода больше граничного значения. В процессе работы выполняются определенные вычисления.

Предположим, для частного логического вывода КУ равно 0,4. Это значение запоминается. Затем оно сравнивается с граничным значением КУ (допустим, что оно равно 0,8). Запомненное значение оказалось меньше граничного, и, значит, работа с базой знаний продолжается. Если при работе с базой знаний встретился тот же самый логический вывод, КУ для нового правила умножается на 1 минус значение запомненного ранее КУ и результат прибавляется к запомненному ранее КУ. Значение КУ, равное 1, свидетельствует об абсолютной уверенности в правильности вывода. Затем вновь запомненное значение КУ сравнивается с граничным и если оно больше, выполняется логический вывод, в противном случае, работа с базой знаний продолжается. Вышесказанное можно записать с помощью равенства:

Запомненный КУ = Ранее запомненный КУ+ (1-Ранее запомненный КУ) * КУ нового правила

Например:

Граничное значение КУ = 0,8

Правило: ЕСЛИ А, ТО В (КУ=0,6)

Запомненный КУ: 0,6

Новое правило: ЕСЛИ С,ТО В (КУ=0,7)

Запомненный КУ=0,6+ (1-0,6)*0,7=0,88 (граничные значения превышены, и выполняется вывод).

2. Порядок выполнения работы:

1. Для выбранного варианта написать правила, использую коэффициенты уверенности

2. Реализовать «дружественный интерфейс» пользователя;

3. Организовать вывод информации пользователю;

4. Описать программное обеспечение реализации задачи.

Дата добавления: 2015-05-07