بخشی از مقاله
طراحي كردن سيستم هاي مبتني بر قانون زنجير كردن رو به جلو
مقدمه :
در اين فصل ، ما نحوة توسعة يك سيستم خبره قانونمند زنجير كردن رو به جلو را در نظر مي گيريم . براي نمايش فرآيند ، ما يك مسئله كوچك را در تشخيص هاي اتومبيل در نظر مي گيريم و مراحل اصلي را بازنگري مي كنيم . هنگامي كه اين مثال را توسعه مي دهيم ، يك رابط گرافيكي ديناميك حاوي اشياي گرافيكي است كه به كاربر اجازه مي دهد تا عمليات يك سيستم خبيره را مشاهده و كنترل كند . كليد طراحي رابط خوب و سازگاري مي باشد . براي هر صفحه نمايش ، موضوع مشابهي بايد در همان محل ها قرار داده شود .
تمرينات :
علت ترجيح روش زنجير روبه جلو نسبت به روش زنجير رو به عقاب را براي مسائلي كه راه حل هاي احتمالي زيادي دارند ، شرح دهيد چرا رديابي حالت حل مسئله امري با ارزش است يك راهنماي رفع عيب مكانيك ماشين را تهيه كنيد و قوانين را براي مسائل توسعه از قبيل سيستم احتراق ، سيستم سوخت رساني و غيره يك سيستم زنجير كردن به جلو را براي كمك به كاربر طراحي
نماييد تركيب بندي رايانه يك وظيفة طراحي است كه معمولاً مؤلفه هاي گوناگون را در نظر مي گيرد مثلاً انتخاب فرآيند ، انتخاب RAM ، انتخاب هارد درايو و غيره . يك سيستم زنجير رو بجلو را براي انجام اين كار تركيب بندي ، طراحي كنيد در مسئله اخير ، تناقضاتي ممكن است در انتخاب مؤلفه ها رخ دهد . مثلاً يك انتخاب RAM كه نيازهاي مسئله را تامين مي كند ممكن است با يك انتخاب پردازندة قبلي ، ناسازگار باشد . چگونه شمكا اين تناقضات بالقوه را ذكر مي نماييد . اشياي
گرافيكي مختلفي را شرح دهيد كه بتواند در يك رابط بكار رود تا كاربر را با سيستم خبره آشنا نمايد و شيوه هاي كنترل سيستم را نيز بياموزد يك رابط گرافيكي را طراحي كنيد كه دربارة دما در واكنش هسته اي در يك نيروگاه ، سوال كنيد . همچنين رابط بايد حالت فعلي نيروگاه هسته اي را نمايش دهد ، مثلاً ، حالت عملياتي ، فشار ، وضعيت هاي ميله و غيره . نحوة پاسخ دهي دما
ي فراهم شده توسط كاربر مي تواند بر روي شرح اين پارامتر در پايگاه دانش ، تاثير بگذارد .
براي بسياري از مسائل تشخيصي ، مثلاً تعمير اتومبيل ، تعمير ساعت و غيره ، كتابچه راهنماهايي وجود دارند كه مي توانند به رفع عيب كردن مئله كمك نمايند . اگر صنايع كتابچه هاي رفع عيب را براي كمك به تكنسين ها در ترميم تجهيزات شان كمك مي نمايد . اين كتابچه ها ،ؤ يك سري
آزمايشات گام به گام را براي جدا كردن مسئله ، ارائه نمايند . اگرچه اين كتنابچه ها ، منبع با ارزش اي از اطلاعات ارائه مي كنند ، ولي آنها داراي كمبودهايي نيز مي باشند . اولاً ، كتابچه راهنما بايد فوراً فراهم باشد . اين امري مهم است . بويژه اگر ترميم (تعمير) بايد با سرعت انجالم شود ، مانند يك كارخانه كه ماشين آلات مي تواند پرهزينه باشد . متاسفانه ، اغلب سازمان ها اگرچه صدها
راهنما بايد در دسترس باشد . اكثر راهنماها از خواننده مي‌خواهند تا آزمايش اي را انجام دهند و سپس او را به بخش هاي ديگري از راهنما بر اساس نتايج‌ازمايش ارجاع مي دهند . اين امر مي تواند كاري خسته كننده براي خواننده باشد كه در جستجو موضوع صحيح است . ثانياً ، كسي بايد كتابچة راهنما را حفظ كند . وقتي اطلاعات جديد فراهم مي شود ، بايد به كتابچه راهنما اضافه گردد . ويرايش يك كتابچه راهنماي موجود ممكن است به ابهام كاربرد آن بيافزاد . اغلب يك كتابچه راهنماي كاملاً جديد بايد توليد شود .
بدليل مشكلاتي از اين قبيل در رابطه با كتابچه هاي راهنماي تعمير ، سازمانها به سيستم هاي خبره براي كمك روي آورده اند . كتابچة راهنما به صورت الكترونيك مي تواند به كاهش مشكلات موجود كمك كند . توانايي تصميم‌گيري سيستم خبره ، امكان دنبال كردن يك توالي آزمايش را براي كاربر امكان‌پذير مي سازد . بالاخبره ، از آنجايي كه دانش يك سيستم خبره مي تواند به آساني اصلاح شود ، وظيفة نگهداري اطلاعات راهنما ، آسان مي شود .
كتابچه هاي تعمير خودكار :
بسياري از كتابچه هاي تعمير خودكار عالي براي مكانيك ماهر و افراد ديگر فراهم مي باشد . اين كتابچه ها به تعيين هويت و ترميم انواع مشكلات ماشين كمك مي كند . اگر كتابچه هاي راهنما داراي يك بخش رفع عيب مي باشند كه خواننده را از طريق يك سري آزمايشات پيش مي برد تا مشكل مربوط به ماشين را تعيين هويت كند .و اين بخش معمولاً بر اساس مسئله اصلي
تقسيم‌بندي مي شود از قبيل موتور استارت نمي خورد ، موتور ضعيف كار مي كند و غيره . هر بخش فرعي بر روي عيوبات متداول همراه با مشكل اوليه ، تمركز مي نمايد . در هر بخش فرعي ، كتابچه راهنما معمولاً يك جدول يا نمودار (درختي) تصميم گيري را براي كمك به جداسازي سيستم فرعي معيوب فراهم مي كند قبل از اينكه به آزمايشات مفصل تري بپردازد . مثلاً ، همانطور كه در شكل ديده مي شود ، آزمايشات تعيين مي كنند كه آيا يك سيستم فرعي مفروض «خوب» يا
«بد» است . يك مشكل استارت زدن سخت مي تواند براي يك عيب مربوط به سيستم ميل لنگ ، سيستم احتراق ، سيستم سوخت رساني يا كمپرس (فشرده) كردن موتور درديابي شود .
توالي آزمايش اغلب در يك جدول (نتايج آزمايش براي ... پيش برود) ارائه مي‌شود ، كه از آن ، نتايج براي هدايت نمودن رفع عيب استفاده مي شوند . مثلاً اگر موتور به آهستگي بچرخد يا پس از
احتراق ، اصلاً نچرخد ، آنگاه يك مشكل سيستم ميل لنگ مورد ترديد قرار مي گيرد و رفع عيب به مرحلة 1-2 پيش مي رود .
تفسير : سيستم از كاربر مي خواهد تا از يك جامپر براي كنترل كردن سيستم استارتر استفاده كند . فرض كنيد كه كاربر پس از اجراي اين آزمايش متوجه شود كه «اتفاقي رخ نداده است» . اين پاسخ تاييد مي نمايد كه «استارتر كاري انجام نمي دهد » باعث مي شود تا Rule2 راه اندازي شود . اين امر منجر به نمايش نهايي زير مي شود .
بازنگري جلسه :
اين جلسه يك مثال ساده از زنجير رو به جلو را نشان مي دهد . حقايق تاييد شده توسط كاربر موجب اجراي قوانين مختلفي مي شود ، كه اطلاعات جديد را تاييد كرد يا موجب گرديد كه يك نمايش جديد ارائه شود . كنترل اجراي قوانين با استفاده از يك عبارت به شكل «Task15...» كمك گرديد . يك رابط كاربر براي حصول اطلاعات از كاربر با استفاده از كليدهاي مرتبط به بخش‌هاي
گوناگون دانش در پايگاه دانش استفاده گرديد . وقتي يك كليد انتخاب شد ، بخش دانش مربوطه در داخل حافظة كاري تاييد گرديد . صفحات نمايش گوناگون با ساختار منطقي محل اطلاعات براي ارائه يك رابط مناسب به كاربر ، طراحي شوند . بالاخره ، نتايج ارزيابي با نمودار درختي سازگاري داشت .
جهت هاي آينده :
اكنون كه ما سيستم نسخة اولية كوچك خودمان را با موفقيت بررسي و ايجاد كرده ايم ،چالش بعدي ما مربوط به ادامة توسْه سيستم مي باشد . ما اين كار را با استمرار توسعة مراحل اضافي موجود در كتابچة راهنمايي خودمان ، مي توانستيم انجام دهيم . سپس ممكن است به توسعة قوانين براي مسائل مربوط به سيستم احتراق ، سيستم سوخت رساني و غيره بپردازيم .
خلاصة طراحي زنجير كردن به رو به جلو :
اين فصل به بررسي مراحل اساسي اجرا شده در طراحي يك سيستم خبرة زنجير روبجلو پرداخت . فرآيند طراحي ، تكرار شونده مي باشد . بخش كمي از دانش در ابتدا كدبندي و آزمايش مي شود . اين كارها توئسط توسعة دانش و آزمايش اضافي ، انجام مي شوند . اين فصل به معرفي طراحي يك رابط كاربر پيچيده تر مي پردازد . اشياي گرافيكي لحاظ شده در رابط مي توانست براي حقايق پايگاه دانش و كنترل حالت آنها بكار برود . درس هاي اصلي كه در اين فصل فرا گرفتيم به اين شرح است :
- طراحي يك سيستم خبره زنجير - به جلو يك فرآيند بسيار تكراري است .
- سيستم بايد پس از معرفي قو.انين جديد فوراً آزمايش شود .
- رابط زنجير - روبجلو نسبت به زنجير رو به عقب ترجيح داده مي شود اگر اهداف معلوم نباشند يا تعداد هدف ها خيلي زياد باشد .
- طراي يك سيستم زنجير - رو به عقب با تعريف اهداف سيستم آغاز مي‌شود در حاليكه تعريف اطلاعات اوليه ، نقطة آغاز براي يك فرآيند طراحي زنجير - روبجلو است .
- قوانين بكار رفته در يك سيستم زنجير - روبجلو اغلب حاوي يك روية رديابي حالت حل كردن مسئله است ، تاكنترل بهتر را بر روي فرآيند رابط ، حفظ كند .
- طراحي رابط سيستم بايد در پروژه و توسعه به موازات توسعة پايگاه دانش سيستم ، آغاز گردد .
در زير ستن proceed to ، نتايج آزمايش منجر به مراحل ديگر مي شود يا عيب تعيين هويت مي گردد ، مثلاً اتصال باتري بد ، هنگامي كه يك عيب تعريف شده باشد ، يك روال تعمير معمولاً ارائه مي شود ، يك روشي ديگر بررسي درخت تصميم گيري نشان داده شده است .
مشخصات مسئله :
مسائل بسياري همراه با يك اتومبيل وجود دارد . ما بر روي مشكل «موتور استارت نمي خورد» تمركز مي كنيم. همچنين مشكلات مربوط به «ميل لنگ ...» را در نظر مي گيريم .
نظريه :
اولين صفحه نمايش نشان داده شده براي كاربر ، «صفحه نمايش معرفي» مي‌باشد . اين صفحة نمايش به كاربر ، هدف سيستم را مي گويد و يك بازنگري مختصر از مشكل را ارائه مي كند . فرض كنيد كه كاربرد Start را انتخاب كند . اين امر «كار آغاز مي شود» را در داخل حافظة كاري ، تائيد مي‌كند و باعث مي شود كه Rule S اجرا گرد ، كه به نوبة خود باعث مي شود كه Rule IA نمايش صفحة نمايش بعدي را اجرا كند .
تفسير :
سيستم سعي مي كند تا تعيين كند كه آيا مشكل مربوط به «سيستم ميل لنگ» است يا خير . فرض كنيد كه كاربر «به آهستگي يا اصلاً» را انتخاب نمايد . اين امر «موتور به آهستگي بچرخد يا اصلاً نچرخد» را در داخل حافظة كاري تائيد مي كند و باعث مي شود Rule IS اجرا گردد . اجراي اين قانون «كار عبارت اند از آزمايش اتصال باتري» را تاييد مي كند و صفحه نمايش نشان داده شده در مرحلة 3 را نشان مي دهد .
IF TASK IS ...
AND
THEN Infer do something
با استفاده از يك قانون به اين فرم ، قانون وقتي اجرا مي گردد اگر قانون به وظيفة جاري مربوط باشد و «A» درست باشد . اين ساختار به شما كمك مي‌كند كه كنترل را بر روي فرآيند رابط زنجير كردن به جلوي طبيعي ، حفظ نماييد . براي نمايش اين روش براس مسئلة خودمان ، مرحلة 1-2 از را در نظر بگيريد . ما بخش test از اين مرحله را در اولين تاييد قانون ، نشان مي‌دهيم و بخش Results در تاييد دوم ارائه مي گردد . ما بخش Proceed to از اين مرحله را در نتيجه گيري قانون ، ارائه مي كنيم .
IF ...
AND ...
THEN ...
ما در اين روش ساختاربندي شده را براي كدبندي هر قانون استفاده مي كنيم.
تمرين :
هدف از عمل كدبندي اوليه در يك سيستم زنجير كردن - به جلو عبارت اند از تعيين دانش مسئله تغيير شده در ساختارهاي قانوني خوب مي باشد . يك ساختار خوب ، ساختاري است كه نتايج صحيح را ارائه كند و توسعة ساير قوانين را نبز بررسي نمايد . Task3 ساختار قانون ما را ارائه كرد . از آنجايي كه ما سيستم خودمان را به مسائل «ماشين استارت نخواهد خورد» محدود مي نماييم ، ما به قانوني نياز داريم تا ابتدا سيستم ميل لنگ را آزمايش نماييم، زيرا اين اولين كاري است .
Task5 : كار بعدي ما عبارت اند از بررسي مجموعة كوچكي از قوانين مي‌باشد . فرض مي كنيم كه «Task Is begin» در حافظة كاري ، مقداردهي اوليه شده باشد . اين امر باعث مي شود كه قانون راه اندازي (Rule 1) اجرا شود و سيستم بپرسد كه مشكل چيست . در اينجا سيستم ، تمامي قوانيني اي را جستجو مي كند تا ارزش هاي «مسئله ماشين» را پيدا كند و Rule 2 و 3 را بيابد . Rule3 در سيستم قرار داده شد تا يك فقرة منوي اضافي را به پرسش اضافه نمايد . اكنون سيستم ما پرسش زير را مي پرسد :
