Преимущества и недостатки продукционных моделей. Классификация ядер продукции

Преимущества продукционных моделей:

· Модульность. Удаление, изменение, добавление любой продукции может выполняться независимо от всех остальных продукций (не приводит к изменениям в остальных продукциях). Знания вводятся неупорядоченно как в словаре или энциклопедии. Практика показывает, что это естественный способ пополнения своих знаний для эксперта.

· Модифицируемость. Если добавляется или модифицируется какое-либо правило, то все, что было сделано ранее, остается в силе и к новому правилу не относится.
Каждое изменение обладает свойством аддитивности и локальности.

· Доступность чтения. Подавляющая часть человеческих знаний может быть записана в виде продукций. Человеческие знания являются модульными и поэтому продукционные системы более близки для их представления и легки для чтения.

· Способность к самообъяснению. Связано с правилами и их структурами внешнего управления. Система легко прослеживает цепочку правил, которую она использовала для получения вывода.

· Универсальность. Системы продукций при необходимости могут реализовать любые алгоритмы и способны отражать любое процедурное знание, доступное ЭВМ.

· Эффективность организации памяти.

1) Наличие в продукциях указателей на сферу применения продукции позволяет эффективно организовать память, сократив время поиска в ней необходимой информации. Классификация сфер может быть многоуровневой, что еще более повышает эффективность поиска знаний.

2) При объединении систем продукций и сетевых представлений получаются средства, обладающие большой вычислительной мощностью.

3) Параллелизм в системе продукций, асинхронность их реализации делают продукционные системы удобной моделью вычислений для ЭВМ новой архитектуры, в которой идея асинхронности и параллельности является центральной.

Недостатки продукционной системы:

· При большом числе продукций становится сложной проверка непротиворечивости системы продукций.

· Из-за присущей системе недетерминированности (неоднозначного выбора выполняемой продукции из фронта активизированных продукций) возникают принципиальные трудности при проверке корректности работы системы.

Наблюдение из практики: если число продукций > 1000, то мало шансов, что система продукций во всех случаях будет правильно функционировать.

Программные средства, реализующие продукционный подход:

· Язык: OPS 5;

· «оболочки» или «пустые» ЭС: EXSYS Professional, Карра, ЭКСПЕРТ

· САПР: TechCard,T-Flex/TechnoPro, метаинструментальная САПР «СПРУТ»

Классификация ядер продукции:

1. Детерминированные - при актуализации ядра и при выполнимости А правая часть ядра B выполняется обязательно(ЕСЛИ А, ТО B ОБЯЗАТЕЛЬНО)

2. Недетерминированные - В может выполняться и не выполняться. Интерпретация ядра в этом случае может, например, выглядеть так: (ЕСЛИ А, ТО ВОЗМОЖНО В.

Типы детерминированных ядер:

· однозначные (ЕСЛИ А, ТО В);

· альтернативные - в правой части ядра указываются альтернативные возможности выбора, которые оцениваются специальными весами выбора. В качестве таких весов могут использоваться вероятностные оценки, лингвистические оценки, экспертные оценки и т. п.

Пример: ЕСЛИ А, ТО ЧАЩЕ ВСЕГО НАДО ДЕЛАТЬ В1, РЕЖЕ В2.

· прогнозирующие продукции, в которых описываются последствия, ожидаемые при актуализации А. Пример: ЕСЛИ А, ТО С ВЕРОЯТНОСТЬЮ р МОЖНО ОЖИДАТЬ В.