ЧАСТЬ 4. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ
ПРИКЛАДНЫХ СИСТЕМ ИСКУССТВЕННОГО ИНТЕЛЛЕКТА................ 96
11. ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ ........................................................................ 96
11.1 Экспертные системы: базовые понятия ................................................. 96
11.2 Классификация экспертных систем ....................................................... 98
11.3 Составные части экспертной системы и порядок ее
функционирования ......................................................................................... 99
11.4 Функционирование базы знаний экспертной системы ....................... 101
11.4.1 Обратный метод логического дедуктивного вывода .................... 102
11.4.2 Прямой метод логического дедуктивного вывода ........................ 103
12. ЭТАПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ .................. 105
12.1 Этап идентификации............................................................................. 105
12.2 Этап концептуализации ........................................................................ 106
12.2.1 Атрибутивный подход к построению модели предметной
области ....................................................................................................... 107
12.2.2 Структурный (когнитивный) подход к построению модели
предметной области .................................................................................. 107
12.2.2.1 Понятия предметной области .................................................. 107
12.2.2.2 Взаимосвязи между понятиями предметной области ............ 108
12.2.2.3 Интерпретация предметной области ....................................... 108
12.2.2.4 Установление семантических отношений между
понятиями предметной области ............................................................ 109
12.3 Этап формализации............................................................................... 109
12.4 Этап выполнения................................................................................... 109
12.5 Этап тестирования ................................................................................ 110
12.6 Этап опытной эксплуатации................................................................. 111
13. ПРИМЕРЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ .......................... 113
13.1 Пример построения экспертных диагностических систем ................. 113
13.2 Пример ЭС, основанной на правилах логического вывода и
действующую в обратном порядке .............................................................. 115
14. ОСНОВЫ ЯЗЫКА ПРОГРАММИРОВАНИЯ ПРОЛОГ ......................... 119
14.1 Синтаксис .............................................................................................. 119
14.1.1 Термы .............................................................................................. 119
14.1.2 Константы ....................................................................................... 120
14.1.2.1 Атомы........................................................................................ 120
14.1.2.2 Числа ......................................................................................... 120
14.1.3 Переменные..................................................................................... 120
14.1.3.1 Область действия переменных ................................................ 121
14.1.4 Сложные термы, или структуры .................................................... 121
14.1.5 Синтаксис операторов .................................................................... 122
14.1.6 Синтаксис списков.......................................................................... 122
6
14.1.7 Синтаксис строк.............................................................................. 122
14.2 Утверждения ......................................................................................... 122
14.3 Запросы.................................................................................................. 123
14.4 Ввод программ ...................................................................................... 124
14.5 Унификация........................................................................................... 125
14.6 Выражения ............................................................................................ 127
14.6.1 Арифметические выражения.......................................................... 128
14.6.2 Арифметические операторы .......................................................... 128
14.6.3 Вычисление арифметических выражений..................................... 129
14.6.4 Сравнение результатов арифметических выражений................... 130
14.7 Структуры данных ................................................................................ 131
14.7.1 Списки ............................................................................................. 131
14.7.2 Стандартные функции обработки списков.................................... 132
14.7.3 Сложение многочленов .................................................................. 135
15. НЕЙРОННЫЕ СЕТИ.................................................................................. 139
15.1 Проблемы решаемые нейронными сетями .......................................... 139
15.2 Биологический нейрон и формальная модель нейрона
Маккалоки и Питтса ..................................................................................... 140
15.3 Активационная функция нейрона ........................................................ 142
15.4 Простейшая нейронная сеть ................................................................. 143
15.5 Однослойная нейронная сеть и персептрон Розенблата ..................... 143
15.6 Машинное обучение нейронной сети на примерах ............................ 145
15.6.1 Обучение на примерах ................................................................... 145
15.6.2 Решение задач классификации и линейного разделения
множеств .................................................................................................... 149
15.6.3 Проблемы обучения нейронной сети ............................................ 150
15.6.4 Пример решения задачи нейроном ................................................ 151
15.7 Классификация нейронных сетей ........................................................ 152
16. МНОГОСЛОЙНЫЕ НЕЙРОННЫЕ СЕТИ ............................................... 156
16.1 Многослойный персептрон .................................................................. 156
16.2 Модель Хопфилда................................................................................. 157
16.3 Когнитрон и неокогнитрон Фукушимы............................................... 160
16.4 Модель нелокального нейрона............................................................. 160
16.5 Динамические нейронные сети ............................................................ 162
16.6 Проблемы развития нейронных сетей ................................................. 162
16.7 Нейрокомпьютеры, нейропроцессоры, нейропакеты ......................... 163
17. ТЕОРИЯ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ......................................................... 165
17.1 Понятие нечеткого множества ............................................................. 165
17.2 Возможности применения теории нечетких множеств для
описания различных видов неопределенности ........................................... 168
17.3 Операции над нечеткими множествами .............................................. 173
17.3.1 Равные F-множества ....................................................................... 173
7
17.3.2 F-подмножества .............................................................................. 173
17.3.3 Объединение F-множеств............................................................... 174
17.3.4 Пересечение F-множеств................................................................ 175
17.3.5 Особенности операций пересечения и объединения F-
множеств .................................................................................................... 175
17.3.6 Разность и дополнение F-множеств............................................... 177
17.3.7 Другие отношения F-множеств...................................................... 178
17.4 Понятие о нечеткой логике .................................................................. 178
18. ГЕНЕТИЧЕСКИЕ АЛГОРИТМЫ ............................................................. 181
18.1 Основные понятия, принципы и предпосылки генетических
алгоритмов .................................................................................................... 181
18.2 Принцип функционирования генетического алгоритма ..................... 183
18.2.1 Алгоритм функционирования простейшего генетического
алгоритма ................................................................................................... 187
18.2.2 Репродуктивный план Холланда, как пример реализации
генетического алгоритма .......................................................................... 191
18.3 Достоинства и недостатки генетических алгоритмов......................... 193
18.4 Примеры применения генетических алгоритмов................................ 194
19. ОБРАБОТКА ЕСТЕСТВЕННОГО ЯЗЫКА В
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫХ СИСТЕМАХ.......................................................... 195
19.1 Основные понятия о системах, использующих
естественный язык ........................................................................................ 195
19.2 Технологии анализа естественного языка ........................................... 197
19.2.1 Подбор шаблона.............................................................................. 197
19.2.2 Синтаксический анализ .................................................................. 198
19.2.3 Семантические грамматики ........................................................... 200
19.2.4 Анализ с помощью падежных фреймов ........................................ 201
19.2.5 Обработка предложений естественного языка с помощью
нейронных сетей........................................................................................ 204
Заключение ....................................................................................................... 205
Список использованных источников .............................................................. 206
8
Do'stlaringiz bilan baham: |