АрмавирскАЯ государственнАЯ

педагогическАЯ АКАДЕМИЯ

Козырева Г.Ф.

Проектирование экспертных систем

средствами CLIPS

учебно-методическое пособие

для студентов, обучающихся по специальности

«ПРИКЛАДНАЯ ИНФОРМАТИКА В ЭКОНОМИКЕ»

Армавир 2011

Печатается по решению УМС АГПА

Рецензент: Бельченко В.Е, кандидат технических наук, зав. кафедрой информатики и информационных технологий обучения АГПА

Козырева Г.Ф. Проектирование экспертных систем средствами CLIPS. Учебно-методическое пособие для студентов, обучающихся по специальности «прикладная информатика в экономике». – Армавир, 2011г.

Описана технология разработки экспертных систем в среде CLIPS на примере демонстрационной экспертной системы AutoЕxpert. Подробно рассмотрены основные этапы проектирования экспертной системы, приведены необходимые комментарии и распечатки соответствующих листингов.

Пособие может быть использовано для организации самостоятельной работы студентов по курсу «Интеллектуальные информационные системы»

Учебно-методическое пособие предназначено для студентов, обучающихся по специальности «прикладная информатика в экономике», а также может использоваться всеми, кто интересуется вопросами разработки экспертных систем.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………4

1. РАЗРАБОТКА ДЕМОНСТРАЦИОННОЙ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ (ЭС) AUTOЕXPERT………………………………………….5

1.1. Постановка задачи………………………………………………...5

1.2. Идентификация проблемной области……………………………5

1.3. Формирование базы данных ЭС…………………………………6

1.4. Реализация диалога с пользователем ……………………………8

1.5. Диагностические правила………………………………………...9

2. ЛИСТИНГ ПРОГРАММЫ…………………………….……………….15

3. Запуск и ТЕСТИРОВАНИЕ ПРОГРАММЫ………………………20

4. ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОСТОЯТЕЛЬНОЙ РАБОТЫ…………………23

4.1 Экспертная система PrinterExpert…………………….………….23

4.1.1. Постановка задачи ……………………………………….……………23

4.1.2. Идентификация проблемной области…………………….……….….23

4.1.3. Рекомендации по разработке экспертной системы……………….…24

4.2 Экспертная система PlayerExpert………………………………..25

4.2.1. Постановка задачи……………………………………………………..25

4.2.2. Идентификация проблемной области………………………………...26

4.2.3. Рекомендации по разработке экспертной системы………………….27

ЛИТЕРАТУРА………………………………………………………..........29

Введение

Экспертные системы (ЭС) – это системы искусственного интеллекта (интеллектуальные системы), предназначенные для решения плохоформализован­ных и слабоструктурированных задач в определенных проблемных областях на основе заложенных в них знаний специалистов-экспертов. В настоящее время ЭС внедряются в различные виды человеческой деятельности, где использование точных математических методов и моделей затруднительно или вообще невозможно. К ним относятся: медицина, обучение, поддержка принятия решений и управление в сложных ситуациях, различные деловые приложения и т.д.

Основными компонентами ЭС являются базы данных (БД) и знаний (БЗ), блоки поиска решения, объяснения, извлечения и накопления знаний, обучения и организации взаимодействия с пользователем. БД, БЗ и блок поиска решений образуют ядро ЭС.

Для конструирования ЭС используются различные инструментальные средства: универсальные языки программирования, языки искусственного интеллекта, инструментальные системы и среды и системы-оболочки. Системы-оболочки являются наиболее простым средством формализации (автоформализа­ции) экспертных знаний, практически не требующие участия посредников в лице инженера по знаниям или программиста при их использовании. Инженер по знаниям только помогает эксперту выбрать наиболее подходящую для его проблемной области оболочку. В качестве такой оболочки может использоваться язык искусственного интеллекта CLIPS (C Language Integrated Production System), разработанный в Центре космических исследований NASA (NASA's Johnson Space Center) в середине 1980-х годов. Язык CLIPS совместно с его объектно-ориентированным расширением COOL находится в открытом доступе (его можно «скачать» по сети INTERNET). По своим возможностям он не уступает множеству гораздо более дорогих коммерческих продуктов.

В пособии рассматривается учебный пример создания полноценной, хотя и не очень сложной экспертной системы, проводящей диагностику неисправности двигателя автомобиля по внешним признакам. Приводится подробное описание всех основных этапов проектирования экспертной системы, а также полный листинг программы с комментариями.

Для самостоятельной работы студентам предлагается разработать одну из двух предлагаемых экспертных систем.

В качестве результата выполнения лабораторной работы студентом должен быть подготовлен отчет о проделанной работе, который включает:

1. Постановку задачи

2. Идентификацию проблемной области.

3. Текст программы на языке CLIPS (с необходимыми комментариями)

4. Результаты тестирования

В настоящем пособии приводится список литературы, которая может быть использована для организации самостоятельной работы студентов.