Среда программирования экспертных систем

1. Главная
2. Экспертные системы
3. Среда программирования экспертных систем

Среда программирования экспертных систем поддерживает несколько парадигм. Средства этой категории включают несколько программных модулей, что позволяет комбинировать в процессе разработки экспертной системы различные стили программирования, выбирая соответствующие сочетания различных методов. Причиной их создания стали результаты работы экспертных систем с различными схемами представления знаний и логического вывода. Оказалось, что каждая из них имеет свои слабые стороны. В частности, продукционные правила позволяют представить в программе эмпирически выявлены связи между условиями и действиями. Однако они значительно хуже подходят для представления отношений между объектами предметной области, включая такие важные отношения, как «множество-элемент» или «множество-подмножество». Кроме того, структурированные объекты, например фреймы, оказываются удобным средством для хранения и управления описанием объектов предметной области. Но, применение таких знаний требует включения в программу фрагментов программного кода, которые потом трудно анализировать. В результате анализа приведенных реалий, логичным образом была сформирована идея объединения методик в единую среду, в котором преимущества одних компенсируют недостатки других. Одним из первых многофункциональных сред искусственного интеллекта стал соответствующий продукт под названием LOOPS (Bobrow and Steflk, 1983). В нем в рамках единой архитектуры обмена сообщениями, были объединены четыре парадигмы программирования.

Парадигмы программирования экспертных систем

Процедурно-ориентированное программирование. Эта парадигма была представлена языке LISP, в которой активным компонентом являются процедуры, а пассивным - данные. В рамках единой среды процедуры могут быть также использованы для отделки внешних данных. Программирование, ориентированное на правила. Эта парадигма аналогична предыдущей, но роль процедур выполняют правила «условие-действие». В среде LOOPS наборы правил по своей сути являются объектами, которые можно рекурсивно вкладывать один в другой. Таким образом, часть «действие» одного правила, в свою очередь, может активизировать подчиненный набор правил. Объектно-ориентированное программирование. Согласно этой парадигме структурированные объекты обладают свойствами как процедур, так и данных. Обработка входящей приводит к передаче данных или изменения их значений. Все манипуляции данными выполняются под управлением того компонента, который обратился к объекту. При этом, внешние объекты не информируется о том, каким образом хранятся данные и как они модифицируются внутри объекта. Программирование, ориентированное на данные. В нем процессы доступа и обновление запускают определенные процедуры. С переменными, в которых хранятся значения данных, связаны определенные процедуры, подобно тому, как это делается в слотах фреймов. Основу системы составляет объектно-ориентированная парадигма. В рамках ее модулей можно комбинировать модули среды, поддерживающих различные стили программирования. Обычно условия в продукционных правилах связываются со значениями слотов структурированных объектов, а правила модифицируют значение этих слотов. Именно такой стиль объединения парадигм реализован в языке CLIPS. В системах Кее и LOOPS поведение объектов описывается в терминах множества продукционных правил. В среде Knowledge Craft к вышеперечисленным парадигм добавлено логическое программирование в стиле языка PROLOG. Одна из следующих версий Кее, известная под названием Карра-РС, предоставляет в распоряжение программиста еще более расширен набор стилей для комбинирования правил, объектов и процедур.