ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 31.03.2021
Просмотров: 6790
Скачиваний: 51
176
чтобы произвести с ним какие-то операции. Для того, чтобы выделить целый блок клеток, выпол-
няется следующая последовательность
действий:
• курсор таблицы помещается в начало выделяемого блока (его левый верхний угол);
• из меню выбирается команда
Выделить,
а затем
Ячейки
(или нажимается клавиша F8);
• выделенная область расширяется клавишами со стрелками до необходимого размера.
После этого выделенные данные можно изменить, выбрав из меню
Редактирования
одну из
команд:
Переместить, Копировать, Очистить.
Вычисления в электронных таблицах выполняются с помощью формул. Формула
может
содержать обозначения клеток таблицы, числа, знаки арифметических действий, скобки, опреде-
ляющие порядок действий, имена функций. Формула начинается со знака равенства (=).
Данные из электронной таблицы могут быть представлены в виде графиков, столбцовых
или круговых диаграмм. На диаграммах легче увидеть имеющиеся зависимости между данными.
Изменение данных в электронной таблице отражается на диаграмме. Чаще всего
ИСПОЛЬЗУЮТСЯ
следующие виды диаграмм:
• линейный график - значения представляются в виде точек, соединенных линиями;
• столбцевая диаграмма - каждое число представлено на диаграмме столбиком.
• круговая диаграмма - значения представляются секторами круга.
Работа с СУБД системы MS-Works.
Система управления базами данных MS-Works явля-
ется составной частью интегрированного пакета MS-Works. Для начала работы с базами данных
выполняются следующие действия. Нажатие клавиши Alt - переход в главное меню. При этом оп-
ция
Фаил
оказывается выделенной. Нажатие клавиши Enter - подтверждение выбора и открытие
подменю
Файл
работы с файлами.
Если создается новая база данных, то в этом меню выбирается команда
Создать файл.
В
этом случае программа выдаст запрос о том, какой файл следует создать. Из открывшегося меню
следует выбрать пункт
Новый файл в формате базы данных.
Если база данных уже была создана ранее, выберите в меню Файл команду Открыть
файл
и
введите имя файла или выберите его из списка имеющихся на диске. Выбор файла из списка ни-
чем не отличается от выбора опции из меню. Для выбора файла также используются клавиши со
стрелками. После выбора на экране задействована интегрированная среда с уже загруженным
файлом базы данных.
Экран при работе с базами данных разделен на зоны. Вверху экрана находится меню. Оно
содержит команды, которые используются для работы с базами данных.
Для перехода в меню надо нажать клавишу Alt. Ниже расположена строка ввода, в которой
отображается содержимое активного поля. Активным называется поле, в котором находится кур-
сор. Оно выделено цветом. Перемещение курсора по полям осуществляется при помощи клавиш
со стрелками.
Внизу экрана находится строка сообщений. Она содержит подсказки и описание команд в
меню. Сразу над строкой сообщений - статусная строка. Она позволяет следить за ходом работы.
Например, она содержит номер активной записи, имя активного поля этой записи, количество вы-
веденных на экран записей из общего числа записей в базе данных.
Остальная площадь экрана свободна. Это рабочая область, в которой происходит работа с
базой данных. Для того, чтобы создать базу данных, надо выполнить следующие действия:
• переместить курсор в то место экрана, где должно находится поле;
• ввести имя поля, после него поставить двоеточие (:);
• нажать клавишу Enter.
Вводятся также значения ширины (число символов) и высоты (число строк) поля. Напри-
мер, если это поле, в которое будут вводиться фамилии учащихся класса, то его ширина выбирает-
ся такой чтобы поместилась самая длинная фамилия, а высота задается в одну строку.
После нажатия клавиши Enter имя поля появится на экране, а справа от имени создается
само поле. Задав имена и размеры всех полей базы данных, определим форму базы данных.
После того, как создана форма базы данных, в каждое поле можно занести данные. Содер-
жимым поля может быть текст, число или дата. Можно ввести также формулу. Для того, чтобы
ввести данные, необходимо указать курсором нужное поле. Затем можно набирать текст, число
или дату. Нажатие клавиши Enter завершает ввод.
177
Если необходимо ввести данные и одновременно переместиться в следующее поле, следует
нажать Tab.
Если необходимо переместиться в предыдущее поле, нажмите одновременно Shift+Tab. Ес-
ли после ввода данных в последнее поле записи нажать клавишу Tab, происходит переход к сле-
дующей записи. Для перехода к следующей записи также можно использовать сочетание клавиш
Ctrl+PgDn.
Для того, чтобы отредактировать поле или имя поля, сделайте следующее:
• укажите курсором нужное поле;
• нажмите клавишу F2, при этом в строке ввода появится содержимое поля;
• внесите необходимые изменения с помощью буквенно-цифровых клавиш, клавиш управ-
ления курсором. Back Space и Delete;
• нажмите клавишу Enter.
Все действия с базой данных подобны действиям со специализированными системами
управления базами данных.
Одной из наиболее важных возможностей, предоставляемых системой управления базами
данных, является поиск записей, удовлетворяющих заданному условию. Для нахождения записи,
поля которой содержат заданный текст, выполняются следующие действия:
• переход в меню
Просмотр
(вариант: нажатие Alt и «М»), выбор команды
Таблица;
•
переход в меню
Выделить
(вариант: нажатие Alt и «В») и выбор во вспомогательном ме-
ню команды
Поиск;
• в окно
Что искать
вводится текст, который надо найти.
Часто бывает необходимо выделить из базы данных и наиболее наглядно представить не-
обходимую информацию. Для этого можно создать отчет, сгруппировав данные и подведя итог.
Действия при создании отчета таковы:
• переход в меню
Просмотр
(вариант: нажатие Alt и «М»), выполнение команды
Новый
Отчет;
• задание структуры отчета путем внесения необходимых изменений в стандартную форму
с помощью буквенно-цифровых клавиш, клавиш управления курсором, Back Space и Delete.
Стандартная форма включает в себя две пустые строки для задания заголовка отчета, две
пустые строки для задания заголовков столбцов; ниже располагаются строки записей. В нижней
части стандартной формы находятся две пустые строки для вывода итога. В них можно ввести
значения стандартных статистических формул СУММ (сумма), СРЧ (среднее значение), МАХ
(наибольшее значение), MIN (наименьшее значение).
Если в отчет включаются только записи, удовлетворяющие заданному условию поиска, то
после задания структуры отчета выполняются следующие действия:
• возврат в меню
Просмотр
(вариант: нажатие Alt и «М»), выбор команды
Запрос;
• ввод необходимых условий поиска в появившуюся на экране форму запроса;
• возврат в меню
Просмотр
(вариант: нажатие Alt и «М»), выбор команды
Отчет.
Иногда бывает нужно вставить информацию из базы данных в документ текстового редак-
тора. Например, если рассылается много одинаковых писем, то адреса можно вставлять из базы
данных. Можно вставлять также и отчеты. Для того, чтобы перенести информацию в текст, следу-
ет сделать следующее:
• перейти в меню
Просмотр
(вариант: нажать Alt и «М»), выбрать команду
Таблица;
• перейти в меню
Выделить
(вариант: нажать Alt и «В»), на экране появляется вспомога-
тельное меню (первые четыре строки которого указывают возможные выделяемые области);
• выделить информацию, которую надо скопировать, перейти в меню
Редактирование
(ва-
риант: нажать Alt и «Р») выполнить команду
Копировать;
• выбрать из открывшегося списка файлов тот, в который необходимо скопировать инфор-
мацию. После того, как этот файл появился на экране, следует поместить курсор в то место, где
надо расположить копию.
Аналогичные действия справедливы при одновременном использовании данных в различ-
ных средствах интегрированной системы: текстовом, графическом редакторах, электронных таб-
лицах и СУБД.
Контрольные вопросы и задания
178
1. Что называется интегрированным пакетом?
2. В чем достоинства и недостатки интегрированных пакетов по сравнению со специализи-
рованными инструментальными программными средствами?
3. Разработайте информационную систему «Каталог программных продуктов» и подготовь-
те следующие документы:
а) базы данных лицензионных и свободно распространяемых программных средств;
б) прайс-лист программных продуктов фирмы «Microsoft»;
в) рекламные буклеты по отдельным программным продуктам.
§ 9. ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ
Систему искусственного интеллекта, построенную на основе глубоких специальных знаний
о некоторой предметной области (полученных от экспертов-специалистов этой области), называ-
ют
экспертной системой.
Экспертные системы -один из немногих видов систем искусственного
интеллекта (см. гл.1), которые получили широкое распространение и нашли практическое приме-
нение. Существуют экспертные системы по военному делу, геологии, инженерному делу, инфор-
матике, космической технике, математике, медицине, метеорологии, промышленности, сельскому
хозяйству, управлению, физике, химии, электронике, юриспруденции и т.д. И только то, что экс-
пертные системы остаются весьма сложными, дорогими, а главное, узкоспециализированными
программами, сдерживает их еще более широкое распространение.
Особенности экспертных систем:
• компетентность - в конкретной предметной области экспертная система должна достигать
того же уровня, что и специалисты-люди; при этом она должна пользоваться теми же эвристиче-
скими приемами, также глубоко и широко отражать предметную область;
• символьные рассуждения -
знания, на которых основана экспертная система, представля-
ют в символьном виде понятия реального мира, рассуждения также происходят в виде преобразо-
вании символьных наборов;
• глубина - экспертиза должна решать серьезные, нетривиальные задачи, отличающиеся
сложностью знаний, которые экспертная система использует, или обилием информации; это не
позволяет использовать полный перебор вариантов как метод решения задачи и заставляет прибе-
гать к эвристическим, творческим, неформальным методам;
• самосознание - экспертная система должна включать в себя механизм объяснения того,
каким образом она приходит к решению задачи.
Экспертные системы создаются для решения разного рода проблем, но они имеют схожую
структуру (рис. 2.27); основные типы их деятельности можно сгруппировать в категории, приве-
денные в табл. 2.5.
Рис. 2.27.
Схема обобщенной экспертной системы
Экспертные системы, выполняющие
интерпретацию,
как правило, используют информа-
цию от датчиков для описания ситуации. Например, это может быть интерпретация показаний из-
мерительных приборов на химическом заводе для определения состояния процесса. Интерпрети-
рующие системы имеют дело не с четкими символьными представлениями проблемной ситуации,
а непосредственно с реальными данными. Они сталкиваются с затруднениями, которых нет у сис-
тем других типов, потому что им приходится обрабатывать информацию «зашумленную», недос-
таточную, неполную, ненадежную или ошибочную. Им необходимы специальные методы регист-
рации характеристик непрерывных потоков данных, сигналов или изображений и методы их сим-
вольного представления.
179
Таблица 2.5 Типичные категории способов применения экспертных систем
Категория
Решаемая проблема
Интерпретация
Прогноз
Диагностика
Проектирование
Планирование
Наблюдение
Отладка
Ремонт
Обучение
Управление
Описание ситуации по информации, поступающей от датчиков
Определение вероятных последствий заданных ситуаций
Выявление причин неправильного функционирования системы по наблюдениям
Построение конфигурации объектов при заданных ограничениях
Определение последовательности действий
Сравнение результатов наблюдений с ожидаемыми результатами
Составление рецептов исправления неправильного функционирования системы
Выполнение последовательности предписанных исправлений
Диагностика и исправление поведения обучаемого
Управление поведением системы как целого
Интерпретирующие экспертные системы могут обработать разнообразные виды данных.
Например, система анализа сцен и распознавания речи, используя естественную информацию (в
одном случае визуальные образы, в другом - звуковые сигналы), анализирует их характеристики и
понимает их смысл. Интерпретация в области химии использует данные дифракции рентгеновских
лучей, спектрального анализа или ядерного магнитного резонанса для вывода химической струк-
туры веществ. Интерпретирующая система в геологии использует каротажное зондирование - из-
мерение проводимости горных пород в буровых скважинах и вокруг них, чтобы определить под-
поверхностные геологические структуры. Медицинские интерпретирующие системы, основываясь
на показаниях следящих систем (например, значениях температуры, пульса, кровяного давления),
устанавливают диагноз или тяжесть заболевания. В военном деле интерпретирующие системы,
получая данные от радаров, радиосвязи и сонарных устройств, оценивают ситуацию и идентифи-
цируют цели.
Экспертные системы, осуществляющие
прогноз,
определяют вероятные последствия задан-
ных ситуаций. Примерами служат прогноз ущерба урожаю от некоторого вида вредных насеко-
мых, оценивание спроса на нефть на мировом рынке, прогнозирование места возникновения сле-
дующего вооруженного конфликта на основании данных разведки. Системы прогнозирования
иногда используют имитационное моделирование, т.е. программы, которые отражают причинно-
следственные взаимосвязи в реальном мире, чтобы сгенерировать ситуации или сценарии, кото-
рые могут возникнуть при тех или иных входных данных. Возможные ситуации вместе со знания-
ми о процессах, порождающих эти ситуации, образуют предпосылки для прогноза. Специалисты
по искусственному интеллекту пока что разработали сравнительно мало прогнозирующих систем,
возможно потому, что очень трудно взаимодействовать с имитационными моделями и создавать
их.
Экспертные системы выполняют
диагностирование,
используя описания ситуаций, харак-
теристики поведения или знания о конструкции компонентов, чтобы установить вероятные при-
чины неправильно функционирующей диагностируемой системы. Примерами служат определение
причин заболевания по симптомам, наблюдаемым у пациентов; локализация неисправностей в
электронных схемах и определение неисправных компонентов в системе охлаждения ядерных ре-
акторов. Диагностические системы часто являются консультантами, которые не только ставят ди-
агноз, но и помогают в отладке. Они могут взаимодействовать с пользователем, чтобы оказать по-
мощь при поиске неисправностей, а затем предложить порядок действий по их устранению. Ме-
дицина представляется вполне естественной областью для диагностирования, и действительно, в
медицинской области было разработано больше диагностических систем, чем в любой другой от-
дельно взятой предметной области. Однако в настоящее время многие диагностические системы
разрабатывают для приложений к инженерному делу и компьютерным системам.
Экспертные системы, выполняющие
проектирование,
разрабатывают конфигурации объек-
тов с учетом набора ограничений, присущих проблеме. Примерами могут служить генная инжене-
рия, разработка СБИС н синтез сложных органических молекул.
Экспертные системы, занятые
планированием,
проектируют действия; они определяют пол-
180
ную последовательность действий, прежде чем начнется их выполнение. Примерами могут слу-
жить создание плана применения последовательности химических реакций к группам атомов с це-
лью синтеза сложных органических соединений или создание плана воздушного боя с целью ней-
трализации определенного фактора боеспособности врага.
Экспертные системы, выполняющие
наблюдение,
сравнивают действительное поведение с
ожидаемым поведением системы. Примерами могут служить слежение
за
показаниями измери-
тельных приборов в ядерных реакторах с целью обнаружения аварийных ситуаций или оценка
данных мониторинга больных, помещенных в блоки интенсивной терапии. Наблюдающие экс-
пертные системы сравнивают наблюдаемое поведение с набором допустимых ситуаций нормаль-
ного поведения. Наблюдающие экспертные системы по самой своей природе должны работать в
режиме реального времени и осуществлять зависящую как от времени, так и от контекста интер-
претацию поведения наблюдаемого объекта.
Экспертные системы, выполняющие
обучение,
подвергают диагностике, «отладке» и ис-
правлению (коррекции) поведение обучаемого. В качестве примеров приведем обучение студен-
тов отысканию неисправностей в электрических цепях, обучение военных моряков обращению с
двигателем на корабле и обучение студентов-медиков выбору антимикробной терапии. Обучаю-
щие системы создают модель того, что обучающийся знает и как он эти знания применяет к реше-
нию проблемы. Системы диагностируют и указывают обучающемуся его ошибки, анализируя мо-
дель и строя планы исправлений указанных ошибок. Они исправляют поведение обучающихся,
выполняя эти планы с помощью непосредственных указаний обучающимся.
Экспертные системы, осуществляющие
управление,
адаптивно руководят поведением сис-
темы в целом. Примерами служат управление производством и распределением компьютерных
систем или контроль за состоянием больных при интенсивной терапии. Управляющие экспертные
системы должны включать наблюдающие компоненты, чтобы отслеживать поведение объекта на
протяжении времени, но они могут нуждаться и в других компонентах для выполнения любых или
всех из уже рассмотренных типов задач: интерпретации, прогнозировании, диагностики, проекти-
ровании, планировании, отладки, ремонта и обучения. Типичная комбинация задач состоит из на-
блюдения, диагностики, отладки, планирования и прогноза.
Рассмотрим примеры наиболее известных классических экспертных систем, с которых на-
чалось создание и развитие этого типа программных средств.
MYCIN
- это экспертная система, разработанная для медицинской диагностики. В частно-
сти, она предназначена для работы в области диагностики и лечения заражения крови и медицин-
ских инфекций. Система ставит соответствующий диагноз, исходя из представленных ей симпто-
мов, и рекомендует курс медикаментозного лечения любой из диагностированных инфекций. Она
состоит в общей сложности из 450 правил, разработанных с помощью группы по инфекционным
заболеваниям Стэнфордского университета. Ее основополагающим моментом является использо-
вание вероятностного подхода.
Система MYCIN справляется с задачей путем
назначения показателя определенности каж-
дому из своих 450 правил. Поэтому можно представлять MYCIN как систему, содержащую набор
правил вида «ЕСЛИ... , ТО» с определенностью
Р.
В случае MYCIN их предоставили люди-
эксперты, которые изложили и правила, и указали свою степень доверия к каждому правилу по
шкале от 1 до 10. Установив эти правила и связанные с ними показатели определенности, MYCIN
идет по цепочке назад от возможного исхода, чтобы убедиться, можно ли верить такому исходу.
Установив все необходимые исходные предпосылки, MYCIN формирует суждение по данному
исходу, рассчитанное на основе показателей определенности, связанных со всеми правилами, ко-
торые нужно использовать.
Допустим, чтобы получить исход Z, требуется определить предпосылки
Х
и
Y
, дающие воз-
можность вывести Z. Но правила для определения
Х
и
Y
могут иметь связанные с ними
Показате-
ли определенности Р
и
О .
Если значения
Р
и
Q
были равны 1,0, то исход Z не вызывает сомнения.
Если
Р
и
Q
меньше 1,0 (как это обычно бывает), то исход Z не последует наверняка. Он может по-
лучиться лишь с некоторой степенью определенности.
MYCIN не ставит диагноз и не раскрывает его точный
Показатель неопределенности.
Сис-
тема выдает целый список диагнозов, называя
Показатель определенности
для каждого из них.
Все диагнозы с показателями выше определенного, специфического для каждого диагноза уровня,
принимаются как в той или иной степени вероятные, и пользователю вручается список возможных