Файл: Разновидности интеллектуальных информационных систем.pdf

Весомым свойством FRL выступает присутствие в нем особого встроенного механизма, называемого «наследованием свойств». Суть данного механизма заключена в следующем. Все понятия из предметной сферы в базах знаний организовываются в форме классификационной иерархической системы, в которое любое понятие увязывается при помощи специальных отложений уже с более конкретными. В целях реализации данных отложений имеются слоты INSTANSE и АКО. Слот АКО увязывает понятие с понятием более общим или родовым. Слот INSTANSE увязывает понятие с понятием более конкретным (например, видом). Свойства, которые присущи всему классу, описывают лишь во фрейме класса, тогда как остальные фреймы данного класса могут данное свойство наследовать в ситуации необходимости.

Процедуры проведения обработки FRL делятся на присоединенные и независимые. Вне зависимости от типа данные процедуры обычно пишутся на языке реализации непосредственно FRL. Сегодня большинство FRL-систем были написаны на языке LISP.

В последние годы к разработке ЭС начал все чаще привлекаться язык программирования «Пролог». Название свое Пролог обрел от сокращения слов «Программирование логики». Математической базой Пролога выступают исчисления предикатов в основном первого порядка, а также метод резолюции Робинсона и концепция рекурсивных функций.

Базой в конструкции этого языка (в форме, которая принята для Пролога), выступает импликация:

А← В1, В2, …., Вn, именуемая правилом, в которой А1,В1,В2….,Вn – это предикаты.

Ее смысл таков «А будет истинно, если истинным является В1 и истинно В2 и … и истинно Вn».

Имеющиеся системы программирования Пролога включают огромный набор уже «встроенных» предикатов (то есть предикатов, которые понимает сам Пролог), обеспечивающие исполнение каких-либо арифметических операций, символьную или строковую обработку, функции ввода или вывода, а также целый перечень специфических функций. Посредством присутствия встроенных предикатов в рассматриваемом язык Пролог его можно относить в группу универсальных языков программирования, а также даже к языкам группы системного программирования.

Ключевой особенностью языка Пролог выступает присутствие реляционной базы данных, доступ, работа с реляционными отношениями при этом погружены в непосредственно Пролог. Данные отношения для пользователя имеются только в форме предикатов. Указанное свойство Пролог делает весьма удобным средством для выполнения описания технологических и организационных структур. Например, на Прологе весьма эффективно реализуются цели и задачи подсистемы «Кадры», которые выдают всевозможную информацию касательно кадровой структуры подразделений, а также предприятия в целом. Весьма удобно использовать Пролог также для анализа технологической схемы производственного процесса со множеством различных взаимосвязей отдельных узлов и установок по материальным, информационным, энергетическим и иным потокам.

Сегодня создано огромное количество разных по мощности и эффективности Пролог-систем, которые предлагают свой синтаксис языка, а также свой комплекс встроенных предикатов. Здесь синтаксис языка определяется формой записей Пролог – конструкций: правил, вопросов, фактов, предикатов, переменных, выражений, атомов и т.д.

Visual Basic язык – это язык, который поддерживает событийно-управляемое программирование (programming event-driven): это визуальное проектирование, а также элементы объектного ориентированного программирования. В 1991 году выпустив первую версию VB, компания Microsoft весьма скромно оценивала все возможности данной системы, ее ориентируя, в первую очередь, на категорию непрофессиональных и начинающих программистов. Ключевой задачей в те годы был выпуск на рынок простого и удобного инструмента разработки в еще тогда достаточно новой среде Windows, в которой программирование представляло собой проблему даже для опытных специалистов и работников.

В 1992 году состоялся выпуск второй версии, а в 1993-94 годы - третей версии. Данная версия дала продукту возможность войти в перечень инструментальных значимых средств программирования, а также существенно расширить свой рынок.

В 1996-97 годы была выпущена пятая версия. Необходимо отметить, что в VB5 уже было много усовершенствований и он обеспечивал намного более высокий уровень производительности и предлагал ожидаемый много времени компилятор, который преобразовывал программу в машинный внутренний код.

В 1998 году увидел свет Visual Basic 6.

На протяжении нескольких лет ведутся постоянные споры о том, Visual Basic может или нет относиться в группу языков объектно-ориентированного программирования (ООП). Элементы ООП, с одной стороны, в нем присутствовали всегда, и число их увеличивалось от версии к версии. А с другой стороны, многих необходимых возможностей ООП в рассматриваемом Visual Basic не присутствовало. Возникновение Visual Basic.NET было призвано конец спорам, так как в нем запланирована реализация всех необходимых атрибутов ООП. Известно, что модель ООП подразумевает присутствие трех непременных механизмов: это инкапсуляция, полиморфизм и наследование. Первые два компонента были воплощены в предыдущих версиях и обрели развитие в новой версии, а последний в ней впервые появился.

Visual Basic в конце концов стал уже полноценным объектно-ориентированным языком программирования. Вне сомнений, Visual Basic.NET существенно прибавил в мощности средств, при этом и работать с ним будет намного сложнее, так как объектно-ориентированные методы и средства программирования предъявляют уже более весомые требования к уровню квалификации разработчиков, на которых перекладываются многие вопросы и проблемы обеспечения действенности и работоспособности программы.

Также приведем описание отдельных новых элементов рассматриваемого языка на концептуальном уровне.

Под Web Services понимают принципиально новую платформно-независимую технологию, связанную с применением стандарта XML, а также протокола SOAP (Simple Access Object Protocol – это протокол получения доступа к обычным объектам), которая широко будет интегрирована в разработанные средства. Ключевая идея заключается в обеспечении формирования компонентов на уровне бизнес-логики, которые будут взаимодействовать с внешними объектами посредством традиционных Web-протоколов.

Encapsulation (т.е. Инкапсуляция). Основная идея заключена в том, что здесь можно создавать скрытый комплекс процедур (свойств и методов), которые будут формировать отдельный программный интерфейс. Иной код имеет возможность обращаться к данным свойствам и методам, не вдаваясь в детальные подробности внутренней их реализации.

Free-threaded (т.е. Многопоточность). Данная комплексная концепция поддержания исполнения одного и более потока заданий в какое-то одно время. К примеру, пользователь имеет возможность продолжать взаимодействовать с приложением, после того как была задана операция фоновой печати какого-то документа. Такой режим очень необходим для формирования серверных масштабируемых компонентов и может являться полезным для воплощения пользовательского интерфейса. Создание данных вычислительных потоков делается примерно так:

Inheritance (т.е. Наследование). Это важнейшее понятие объектного ориентированного программирования, включающее возможности использования (включая расширение) поведения чужого объекта. Проще говоря, имеется возможность создания объекта Продукт, а потом на основе его такие объекты, как Программный Продукт, а также Технический Продукт. Два новых объекта наследуют методы и свойства объекта Продукт, и при этом имеется возможность изменения поведения наследующего объекта. Разработчики Visual Basic могут сейчас использовать основное слово Inherits для того, чтобы подключить процедуры уже существующего класса:

Overloading. Необходимо отметить, что в русском языке имеется соответствующего термина в исследуемом контексте: применение аналогичного идентификатора в целях обозначения различных процедур. Отбор необходимой процедуры выполняют в зависимости от количества и от типа параметров. Это весьма полезно в процессе формирования какого-либо одного свойства, которое будет поддерживать разные виды аргументов.

Polymorphism (т.е. Полиморфизм). Здесь имеется возможность иметь сразу несколько объектов различного рода, но с аналогичными методами, что дает возможность писать код, который вызывает тот метод, необходимый в зависимости от применяемого в этот момент объекта.

Visual Basic дает возможность формирования различных приложений для организации взаимодействия с базами данных, начиная от простых локальных баз данных и заканчивая многоуровневой архитектурой клиент/сервер, и приложениями для работы в Internet и intranet с применением таких передовых технологий, как XML, DHTML и ASP.

Весьма важны также вопросы выполнения проектирования реляционных баз данных, а также использования языка SQL. Здесь язык структурированных запросов выступает стандартным средством для организации работы с базами данных, он может использоваться и для интерактивной деятельности с базами данных, и включаться в разные языки программирования. SQL применительно к Visual Basic дает возможность:

• создавать, удалять или модифицироватьтаблицы в базах данных Access;
• вставлять, модифицировать или удалять записи из таблиц;
• иметь сводную информацию о данных, размещенных в таблицах;
• осуществлять поиск данных в одной либо более таблицах по формируемому запросу.

Как никакая другая, экспертная система призвана пользователю предоставлять максимально «дружелюбный» удобный интерфейс, так как она чаще всего выступает диалоговой и от пользователя требует максимального взаимодействия, что в большой степени справедливо для так именуемых оболочек экспертных систем, верность настройки, заполнения которых представляется основным фактором в создании экспертной системы, адекватно реагирующей. В этой ситуации очень многое зависит от логики выдачи информации, а также управляющих элементов в программе, присутствия пользовательского меню, а также развитой справочной системы.

В инструментальной среде создания ЭС GURU, которая была разработана компанией Micro Data Base Systems, Inc, используемые методы экспертных систем хорошо сочетаются с, например, такими средствами выполнения обработки данных, как формирование электронных ведомостей, управление деловой графикой и базой данных, и этим образом формируется особая уникальная среда для поддержания принятия решений, а также разработки интеллектуальных прикладных систем.

Система GURU очень легка в использовании для новичков и при этом выступает достаточно гибкой и эффективной системой для разработчиков-профессионалов.

В традиционных «интегрированных» программных продуктах либо несколько каких-либо отдельных программ помещаются в операционную среду, либо несколько уже второстепенных компонентов входят в основной компонент (как, к примеру, программа для обработки электронных ведомостей либо же текстовый редактор). Сложности, с которыми встречаются при данных стилях «интеграции», известны хорошо. Первая проблема заключена в том, что пользователь вынуждается переходить вперед и назад по отдельным программам, а также передавать между ними данные. Метод вложений пользователя вынуждает выполнить всю обработку в границах ключевого компонента, и в итоге выходят достаточно слабые вторичные компоненты.

Метод Интеграции, который используется в системе GURU, абсолютно отличается от всех вышеупомянутых. Он базируется на правиле синергизма. Под «синергизмом» при этом в данном случае понимают следующее. Все средства в системе GURU всегда доступны. Различные компоненты можно по желанию соединять в границах одной операции, что характеризует систему как весьма гибкую и очень удобную в использовании.

Имеется возможность взаимодействовать с системой каждым из четырех разных способов: посредством меню: на естественном ограниченном языке, в режиме команд либо через разработанные специально интерфейсы. Каждый вид интерфейса в системе GURU предназначается для удовлетворения нужд и потребностей разных классов пользователей. При этом можно использовать все четыре интерфейса во время одного сеанса взаимодействия с рассматриваемой системой GURU.

Как и во множестве оболочек, в GURU применяется продукционная модель отражения знаний в форме совокупности «If-then» правил с включением обратной стратегии вывода как основной есть возможность моделирования неточных и нечетких рассуждений. Кроме заключения в правила и посылок, можно также включать команды, которые будут исполняться непосредственно перед проверкой условия, а также некий пояснительный текст для проведения генерации объяснений. Также правила включают в себя необязательные параметры приоритета и цены, которые дают возможность управления процессом отбора из совокупности, готовых к исполнению правил очередного. При этом с каждым правилом также можно связать число, которое определяет, сколько раз данное правило может исполняться в ходе консультации.

Правила, которые относятся к решению какой-то общей задачи, формируют базу знаний, либо набор правил. В данный набор, кроме непосредственно правил, включаются также две особые процедуры: завершение и инициализация, которые нужно выполнять до и по выполнении правил. Также в набор правил включаются различные описания переменных, принимающих участие в правилах, включающие спецификации типа, точности и др.

В GURU по умолчанию была принята стратегия по обратному выводу, но можно использовать и чисто прямой вывод, и его комбинировать с обратным в границах одного набора правил. Важно отметить, что как стратегиями вывода, так и некими целевыми переменными имеется возможность управлять динамически в ходе консультации.

GURU предоставляет мощные средства для управления обработкой факторов уверенности, которые отражают уровень нечеткости и неточности эвристических знаний, выраженных в правилах. Для отражения данной нечеткости с каждым значением в GURU переменной может быть увязан количественный коэффициент в диапазоне от 0 до 100. Система дает разработчику выбор из более чем 30 различных формул, облегчающих управление обработкой факторов уверенности в период вывода.