15. Рассмотрим структуру продукционных систем.

Продукционные систем состоят из продукционных правил и стратегий управления выводом, которая формально может быть записана в виде набора M=<M1,M2,M2>. М1 – процедура формирования множества продукционных правил, для которых выполнимо условие их применения. М2 – процедура выбора из сформированного подмножества, которое называют конфликтным одного правила, которое и будет выполняться на данном шаге. М3 – процедура, которая вносит изменения в базу знаний на основании того, как было реализовано правило. Возможны 2 основных варианта, которые приводят к выполнению правил:

1. после выполнения в базу знаний вносятся новые факты.

2. Взаимодействие с пользователем.

Возможны дополнительные варианты. Интерпретация правил выполняется специальным интерпретатором, который проводит их означивание, определяет выполнится или нет. Часто условие применимости правила Р и проверку выполнимости предпосылки правила А комбинируют, например в начале определяют множество правил, для которых выполнена предпосылка, а затем определяют какой приоритет у того или иного правила.

Рассмотрим функциональную структура систем. Она состоит из 3-х основных частей:

1. рабочая память (рабочая часть базы знаний)

2. база правил (постоянная часть базы знаний)

3. блок управления выводом (машина вывода)

16. Прямой вывод

Будем рассматривать монотонный вывод. 1) прямой вывод, последовательность которого идет от известных фактов, на каждом шаге к этим фактам применяются всевозможные правила, которые порождают новые факты. Так до тех пор пока в рабочей памяти не появится факт цель или процесс вывода просто не сможет быть продолженным. 2) Обратный вывод – вывод от поставленной цели или гипотезы. Если целевой факт согласуется с заключением правила, то его условия принимаются за подцель, для которой процесс рекурсивно повторяется до тех пор пока не будет получено совпадение подцели с известными фактами или не получено ее опровержение. Проиллюстрируем:

Структуру системы можно представить в виде графа, вершины которого соответствуют фактам кружок, правило – квадратик. Если из кружка в квадрат, то предпосылка правила, если наоборот – заключение правила.

Пусть в качестве целевого факта задан факт 9. Рассмотрим прямой вывод. Нас интересует выполнится ли 9 при истинности фактов 1, 2, 3, 4, 5. Последовательность прямого вывода зависит от процедуры разрешения конфликтов. На первом шаге видим, что у нас работают правила 1, 2, 3. Рассмотрим 2 стратегии:

1. поиск в ширину (выбор первого подходящего правила). В соответствии с ней в начале работает правило 1, добавится факт 6. Затем 2, в память 7. Потом правило 3 и в память добавляется факт 9. При такой последовательности в память добавили факт ., который не относился к фактору вывода 9.

2. Стратегия, которая стремится анализировать правила, предпосылки которых срабатывают последними. Это стратегия называется поиск в глубину или выбор последнего подходящего правила. Есть правило какой первым выбирать факт на первом шаге работы (можно в соответствии с нумерацией), тогда последовательность другая.

Срабатывает 2, в базу добавляется 7, срабатывает 1, добавляется 6, срабатывает 3, получаем 9.Для это конфигурации выигрыша нет, но если бы нумерация была бы такова, что срабатывала бы вначале правило 2, потом 3 и получили 9.