SYSTEMY INŻYNIERII WIEDZY

Transkrypt

1 Politechnika Gdańska Wydział Elektrotechniki i Automatyki Katedra Inżynierii Systemów Sterowania SYSTEMY INŻYNIERII WIEDZY Temat: Budowa prostych systemów ekspertowych wykorzystanie szkieletowego regałowo-modelowego systemu ekspertowego rmse z elementarną i dokładną bazą wiedzy Ćwiczenie Laboratoryjne nr 4 Opracowanie: Rutkowski Tomasz, dr inż. Gdańsk, listopad 2013

2 Oprogramowanie niezbędne do realizacji niniejszego ćwiczenia laboratoryjnego dostępne jest na komputerach znajdujących się w laboratorium. Są to szkieletowe, regałowo-modelowe systemy ekspertowe umożliwiające pracę z bazami wiedzy: elementarnymi dokładnymi, elementarnymi niepewnymi, rozszerzonymi dokładnymi i rozszerzanymi niepewnymi. 1 Można je również pobrać (wersje anglojęzyczne) ze strony internetowej autora: W takim przypadku należy jednak zwrócić uwagę na anglojęzyczne nazwy samych systemów ekspertowych, odpowiednich podkatalogów poszczególnych aplikacji, zmianę rozszerzeń plików oraz sposobu definiowania faktów, ograniczeń czy modeli. W związku z powyższym konieczna będzie modyfikacja plików przygotowanych do zadań 1-3 a dołączonych do ćwiczeń laboratoryjnych w postaci archiwum SIW_lab4.ZIP). Zadanie 1/5 Zapoznać się z interfejsem oraz pomocą aplikacji rmse_ed, która jest szkieletowym regałowomodelowym systemem ekspertowym umożliwiającym pracę z elementarną dokładną bazą wiedzy. Wskazówki: aplikacja rmse_ed, znajduje się na pulpicie w folderze SIWlab4, plik Main_ed.exe uruchamiający aplikację rmse_ed, znajduje się w katalogu RMSE_ED/EXE, plik pomocy rmse_ed.chm aplikacji rmse_ed, znajduje się również w katalogu RMSE_ED/EXE. Zadanie 2/5 Zweryfikować za pomocą aplikacji rmse_ed przebieg wnioskowania w przód i wstecz dla przykładowej bazy reguł REPPT.BED znajdującej się w katalogu RMSE_ED/BAZY. W zadaniu należy: zapoznać się z regułami znajdującymi się w bazie reguł, w celu prześledzenia przebiegu wnioskowania w przód i wstecz w aplikacji rmse_ed przyjąć, analogicznie jak w trakcie wykładów, jako znane odpowiednie fakty i hipotezę, zapisać listę reguł w odwrotnej kolejności w bazie reguł i przeprowadzić wnioskowanie w przód i wstecz analitycznie ( ręcznie na kartce ), zweryfikować przeprowadzone wnioskowanie analityczne w aplikacji rmse_ed, rozbudować bazę reguł o co najmniej cztery reguły, z których dwie mają warunki dopytywane i dla trzech przykładowych zestawów (znane fakty - wartości warunków 1 A. Niederliński: "Regułowo-Modelowe Systemy Ekspertowe" PKJS 2006 ( 2 z 5

3 dopytywanych, różne hipotezy) ponownie prześledzić przebieg wnioskowania w przód i wstecz, przedstawić wnioski. Wskazówki: a) po uruchomieniu aplikacji rmse_ed zamknąć okno Witamy w, b) z menu głównego wybrać opcję Baza reguł dokładna -> Ładowanie bazy reguł i załadować bazę reguł REPPT.BED znajdującą się w katalogu RMSE_ED/BAZY, c) reguły w bazie reguł można przeglądać wybierając w menu głównym opcję Baza reguł dokładna -> Przegląd bazy reguł, d) reguły w bazie reguł można edytować wybierając w menu głównym opcję Baza reguł dokładna ->Edycja bazy reguł, e) wnioskowanie w przód lub wstecz z załadowaną bazą reguł, można przeprowadzić wybierając z menu głównym opcję Wnioskowanie ->Wnioskowanie elementarne dokładne w przód lub odpowiednio Wnioskowanie ->Wnioskowanie elementarne dokładne wstecz, f) deklaracja wartości logicznych faktów/warunków dopytywanych może odbywać się poprzez bezpośrednią deklarację w postaci klauzuli np.: fakt(a) w bazie reguł (A jest prawdą) lub w trakcie procesu wnioskowania (system wnioskujący pyta użytkownika jakie wartości im przypisać). Zadanie 3/5 Zapoznać się ze strukturą bazy wiedzy student i przeanalizować zawartość następujących plików znajdujących się w odpowiednich podkatalogach folderu głównego aplikacji rmse_ed: student.opi w katalogu RMSE_ED/OPISY opis bazy wiedzy, REstudent.BED w katalogu RMSE_ED/BAZY baza reguł, MOstudent.BED w katalogu RMSE_ED/BAZY baza modeli, OGstudent.BED w katalogu RMSE_ED/BAZY baza ograniczeń, RAstudent.BED w katalogu RMSE_ED/BAZY baza rad. W zadaniu należy: po załadowaniu jedynie bazy reguł: o prześledzić przebieg wnioskowania w przód i wstecz dla różnych wartości faktów i hipotez, po załadowaniu bazy reguł, bazy modeli, bazy ograniczeń i bazy rad: o prześledzić przebieg wnioskowania w przód i wstecz dla różnych wartości faktów i hipotez, o przeanalizować kiedy użytkownik może uzyskać dodatkowe rady od eksperta, o rozbudować bazę reguł o co najmniej dwie reguły (przy czym jedna z warunkiem/warunkami dopytywalnymi) o rozbudować bazę rad dodając dodatkowe rady eksperta dla wybranej reguły, ograniczenia i modelu, o ponownie prześledzić przebieg wnioskowania w przód i wstecz dla różnych wartości faktów i hipotez. 3 z 5

4 Wskazówki: aby załadować bazę reguł należy wybrać z menu głównego opcję Baza reguł dokładna -> Ładowanie bazy reguł, aby załadować bazę modeli należy wybrać z menu głównego opcję Baza modeli dokładna -> Ładowanie bazy modeli, aby załadować bazę ograniczeń należy wybrać z menu głównego opcję Baza ograniczeń dokładna -> Ładowanie bazy ograniczeń, aby załadować bazę rad należy wybrać z menu głównego opcję Baza rad dokładna -> Ładowanie bazy rad. Zadanie 4/5 I. Przygotować elementarną dokładną bazę wiedzy (przygotować odpowiednie pliki dla aplikacji rmse_ed) związaną z typowymi dolegliwościami wakacyjnymi mogącymi wynikać z nadużywania słońca 2. II. Prześledzić przebieg wnioskowania w przód i wstecz dla różnych wartości faktów i hipotez. III. Przedstawić wnioski. Warunki dopytywane: o bladość Czy chory jest blady? o zimny_pot Czy chory ma zimne poty? o szybki_puls Czy chory ma szybki puls? o normalna_temperatura Czy chory ma normalną temperaturę? o czerwona_głowa Czy chory ma czerwoną głowę? o wysoka_temperatura Czy chory ma wysoką temperaturę? o zimna_skóra Czy chory ma zimną skórę? o mdłości Czy chory ma mdłości? o wymioty Czy chory ma wymioty? o ciepła_skóra Czy chory ma ciepłą skórę o oddychanie Czy chory oddycha? o nieprzytomność Czy chory jest nieprzytomny? o dreszcze Czy chory ma dreszcze? Baza reguł: o przegranie jest gdy chory jest blady, ma zimne poty, szybki puls i normalną temperaturę o udar cieplny jest gdy chory jest blady, ma zimne poty, czerwoną głowę, ciepłą skórę i wysoką temperaturę, o udar słoneczny jest gdy chory jest blady, ma zimne poty, czerwoną głowę, zimną skórę mdłości i wymioty. Baza rad: o położyć chorego na boku gdy: o stwierdzono przegranie i chory jest nieprzytomny i oddycha, o lub stwierdzono udar cieplny i chory jest nieprzytomny i oddycha, o lub stwierdzono udar słoneczny i chory jest nieprzytomny i oddycha, o położyć chorego w cieniu gdy: 2 Zaczerpnięte z: A. Niederliński: "Regułowe systemy ekspertowe" PKJS z 5

5 o stwierdzono udar cieplny i chory jest nieprzytomny i oddycha, o lub stwierdzono udar słoneczny i chory jest nieprzytomny i oddycha, o przeprowadzić sztuczne oddychanie gdy: o stwierdzono przegranie i chory jest nieprzytomny i nie oddycha, o lub stwierdzono udar cieplny i chory jest nieprzytomny i nie oddycha, o lub stwierdzono udar słoneczny i chory jest nieprzytomny i nie oddycha, o podać choremu słoną wodę do picia gdy: o stwierdzono przegranie i chory jest przytomny o przykryć chorego gdy: o stwierdzono przegranie i chory jest przytomny i ma dreszcze, o zawinąć chorego w mokre prześcieradło gdy: o stwierdzono udar słoneczny i chory jest nieprzytomny Zadanie 5/5 I. Przygotować samodzielnie elementarną dokładną bazę wiedzy (kilka reguł, ograniczeń i rad) związaną z doborem parametrów regulatora PID w liniowym układzie sterownia klasy SISO ze względu na chyb sterowania, występujący w układzie w wyniku skoku jednostkowego wartości zadanej, w stanie przejściowym i ustalonym. II. Prześledzić przebieg wnioskowania w przód i wstecz dla różnych wartości faktów i hipotez. III. Przedstawić wnioski. 5 z 5