В пункте 1.1.2. описываются ограничения на используемые на объекте проектирования технические и программные средства, квалификацию работников и опыт эксплуатации вычислительной техники, финансовые ресурсы и временные сроки на разработку ЭС. В этом разделе формируются основные пользовательские требования к интерфейсу с ЭС, времени реакции на запросы.
В качестве источников разработки ЭС указываются используемые методические материалы, технические отчеты, аналогичные разработки, публикации в печати, описываются подразделения объекта проектирования, выступающие в роли экспертов для разрабатываемой системы.
В пункте 1.1.3. описываются цели экспертизы, возможные результаты решения задач /гипотезы/, используемые исходные данные и ограничения, промежуточные понятия /подцели/. Определяются также особенности применяемых знаний и методов решения задач, к которым относится детерминированный или нечеткий /вероятностный/ характер знаний, статический /монотонный/ или динамический /немонотонный/ характер экспертизы. Параметризация решаемых в ЭС проблем сводится в таблицу (12).
1.2. Концептуальная модель представляет собой целостное, системное описание знаний, отображающее сущность функционирования проблемной области. Результат концептуализации фиксируется в виде графических схем, наглядно показывающих структуру и процессы проблемной области.
В пункте 1.2.1. строится структурная модель проблемной области, которая аналогична инфологической модели базы данных. В ней фиксируются агрегативные /целое-часть/, классификационные /род-вид/ и ассоциативные отношения объектов и процессов проблемной области .
В пункте 1.2.2. строится поведенческая /функциональная/ модель проблем- ной области, описывающая условия осуществления пространственно-временных и причинно-следственных отношений объектов. На абстрактном уровне связи различных ситуаций отображаются с помощью деревьев целей и деревьев решений (12).
1.3. Основу этапа формализации ЭС составляет метод представления знаний, в рамках которого осуществляется проектирование структуры базы знаний. Выбор метода представления знаний /формализма/ обусловливается следующими основными группами факторов: особенностями знаний, методов решения проблем, требованиями пользователей к эксплуатации ЭС. В соответствии с требуемым методом представления знаний выбирается инструментальное средство разработки ЭС, в качестве которого в зависимости от особенностей проблемной области и стадии разработки могут быть оболочки ЭС, генераторы ЭС, языки представления знаний и языки программирования. В разделе кратко описываются характеристики и возможности выбранного инструментального средства.
В разделе 1.4. на основе выполненного анализа выбранного инструментального средства определяется перечень разрабатываемых оригинальных программных компонентов, которые должны расширить функциональные возможности механизмов вывода, приобретения, объяснения знаний и интеллектуального интерфейса.
В разделе 1.5. определяются этапность решения проблем в рамках ЭС, распределение ролей между различными группами пользователей и экспертной системой, требования к организации диалога и взаимодействия с базой знаний.
Проектная часть.
2.1. Проектирование базы знаний предполагает отображение построенной в разделе 1.2. концептуальной модели проблемной области в памяти вычислительной системы инструментальными средствами, выбранными в разделе 1.3.
В пункте 2.1.1. осуществляется графическая интерпретация структуры базы знаний в рамках выбранного в разделе 1.3. формализма, дающей наглядное представление о возможностях экспертизы, описываются особенности структуры, обусловленные характером инструментального средства, обосновываются зависимости факторов экспертизы, связанные с нечетким или вероятностным характером знаний.
В пунктах 2.1.2. - 2.1.3. описывается машинная реализация создания базы знаний, приводятся распечатки структуры базы знаний, загрузочных файлов, протоколов загрузки и обновления.
2.2. Проектирование базы данных предусматривается в случае использования больших объемов исходных данных, которые не могут быть введены в процессе диалога с ЭС.
Пункты 2.2.1. - 2.2.3. соответствуют пунктам методических указаний по содержанию дипломных проектов на темы о проектировании баз данных.
2.3. Программное обеспечение экспертной системы включает настраиваемую системную и программируемую оригинальную части.
В пункте 2.3.1. описываются используемые стратегии ввода, приобретения, объяснения знаний, организации диалога и осуществляется параметрическая настройка соответствующих механизмов.
В пункте 2.3.2. даются спецификации, блок-схемы оригинальных программ.
В приложениях должны быть представлены распечатки схем настройки необходимых механизмов и разработанных программных модулей.
2.4. Построенная экспертная система оценивается с позиции точности работы и полезности. Тестируется правильность делаемых заключений, адекватность базы знаний проблемной области, соответствие методов решения проблем экспертным, легкость и естественность взаимодействия с системой, надежность, производительность и адаптивность.
В пункте 2.4.1. в качестве тестовых примеров должны быть выбраны задачи, ранее решаемые экспертами с апробированными эталонными результатами. Тестовые примеры проверяют все возможные граничные значения получаемых результатов.
В пункте 2.4.2. приводится схема технологического процесса решения основных задач экспертизы, описываются все режимы взаимодействия пользователей с ЭС.
В пункте 2.4.3. представляются результаты прогонов контрольных примеров, которые анализируются с позиции описываемых выше критериев. Распечатки контрольных прогонов приводятся в приложении.
Обоснование экономической эффективности проекта.
Расчет экономической эффективности проекта предлагает сравнение стоимостных затрат на эксплуатацию ЭС со стоимостными затратами экспертизы некоторого базового варианта: ручного или альтернативного с использованием других инструментальных средств и технологических решений. При обосновании экономической эффективности необходимо учитывать затраты на приобретение и освоение инструментальных средств, а также проектирования.
В заключении приводятся выводы по проекту, определяются пути его внедрения на объекте и направления развития ЭС.
НА ЭТОМ ВСЕ
ДАЛЬШЕ НЕ СТУПАЛА НОГА ЧЕЛОВЕКА
ЛИТЕРАТУРА
1. Интеллектуальные системы обработки данных: Учебное пособие/ Тел- льнов Ю.Ф., Диго С.М., Полякова Т.М.; Московск. эконом.-стат. ин-т, М., 1989 - 102 стр. 2. Искусственный интелект: В 3 кн. Кн. 1. Системы общения и экспер- тные системы: Справочник / Под ред. Э.В.Попова - М., Радио и связь, 1990 - 464 стр. 3. Искусственный интелект: В 3 кн. Кн.2. Модели и методы: Справочник/ Под ред. Д.А. Поспелова - М.: Радио и связь, 1990 - 304 с. 4. Искусственный интелект: В 3 кн. Кн. 3. Программные и аппаратные средства: Справочник/ Под ред. В.Н.Захарова, В.Ф.Хорошевского -М.; Ра- дио и связь, 1990 - 368 стр. 5. Левин Р., Дранг В., Эделсон Б. Практическое введение в технологию искусственного интелекта и экспертных систем с иллюстрациями на Бейси- ке/ Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1991 - 239 стр. 6. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему: Пер. с англ. - М.: Энергоатом издат. 1991 - 286 с. 7. Попов Э.В. Экспертные системы: Решения неформализованных задач в диалоге с ЭВМ - М.: Наука, 1987 - 283 стр. 8. Представление и использование знаний: Пер. с япон./ Под ред. Х.Уэно, М.Исидзуки - М.: Мир, 1989 - 220 стр. 9. Перспективы развития вычислительной техники: в 11 кн.: Справ. пособие / Под ред. Ю.М.Смирнова, кн.2. Интеллектуализация ЭВМ/ Е.С.Кузин, и др.- М.: Высшая школа, 1989 - 159 стр. 10. Системы управления базами данных и знаний: Справ. изд./А.Н.Наумов, А.М.Вендров,В.К.Иванов и др., Под ред. А.Н.Наумова - М.: финансы и статистика, 1991 - 352 стр. 11. Таунсенд К.,Фохт Д. Проектирование и программная реализация эк- спертных систем на персональных ЭВМ/ Пер. с англ.- М.: Финансы и ста- тистика, 1990 - 320 стр. 12. Тельнов Ю.Ф.; Скорова А.А.; Андреева Н.В. Проектирование баз зна- ний - М.: МЭСИ, 1991. 13. Уотермэн Д. Руководство по экспертным системам / Пер. с англ. Под ред. Стефанюка В.Л. - М.: МИР, 1989 - 388 стр. 14. Форсайт Р. Экспертные системы: принципы и примеры - М.: Радио и связь, 1987 - 223 стр.
3. Расчет показателей эффективности систем обработки данных.
3.1. Характеристика типовой методики расчета экономической эффективности.
В соответствии с ГОСТ 24.702 - 85 целесообразные варианты построения ЭИС выбираются путем балансирования показателей приращения эффекта Э, получаемого за счет создания или совершенствования ЭИС, и затрат Q. Математически эту задачу формулируют в виде
МАХ Э при Q = CONST
или в виде обратной задачи:
МIN Q при Э = СONST
При оценке эффективности ЭИС используют обобщающие и частные по- казатели.
К основным обобщающим показателям экономической эффективности от- носятся /1/: - годовой экономический эффект; - расчетный коэффициент эффективности капитальных затрат; - срок окупаемости системы.
Годовой экономический эффект от разработки и внедрения ЭИС /Э/ оп- ределяется как разность между годовой экономией / или годовым прирос- том прибыли/ и нормативной прибылью:
Э = П - К * Ен / 3.1./ где П - годовая экономия /годовой прирост прибыли/, тыс.руб.; К - единовременные затраты, тыс.руб.; Ен- нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений.
Произведение К*Ен в данном случае следует рассматривать как норма- тивную прибыль, которая должна быть получена от внедрения системы.