Интеллектуальные информационные системы

«БЕЛГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»

(НИУ «БелГУ»)

Институт инженерных и цифровых технологий

Кафедра прикладной информатики и информационных технологий

Отчет по лабораторной работе №1

По дисциплине: Интеллектуальные информационные системы

Тема работы: Разработка базы знаний с использованием сетевых ЯПЗ

студентки очного отделения

4 курса 12001504 группы

Марко С. Тангуила

Проверил:

старший преподаватель

Пусная Ольга Петровна

БЕЛГОРОД, 2018

Цель работы

Ознакомиться с подходом к разработке БЗ ЭС с использованием сетевых языков представления знаний (семантических сетей, фреймов или сценариев).

Общая постановка задачи

1. Необходимо разработать семантическую (фреймовую, сценарную) сеть, которая включает не менее 15 основных понятий (фреймов) и не менее трех видов отношений, одно из которых имеет вид "Часть-Целое".

2. Реализовать возможность по запросу пользователя о конкретном параметре (значении, объекте, свойстве, понятии) на основе сети определять отношения (зависимости) с другими вершинами сети. При этом семантическая сеть должна храниться в БЗ, в которой ее можно редактировать, не изменяя программного кода интерпретатора (машины вывода).

3. Реализовать простейший вывод на семантической сети, который позволяет изменять свойство частей при изменении того же свойства у целого. Например, пусть имеется домашний кинотеатр, который состоит из DVD-проигрывателя, телевизора, радиоприемника, колонок и других частей. Пусть также каждая из частей домашнего кинотеатра имеет свойство цвет. Если в ЭС поступила информация о том, что кинотеатр должен иметь черный цвет, то это означает, что каждая из его частей также должна иметь черный цвет.

Индивидуальные данные для выполнения работы

Предметная область – выбор университета для образования.

Результаты выполнения работы

1. Понятия семантической сети

В семантической сети, описывающей данную предметную область, были выделены 4 типа понятий предметной области:

• сущность (описывает абстрактный объект ПО);

• экземпляр (конкретный представитель сущности);

• свойство (характеристика сущности);

• значение (конкретное значение свойства);

Перечислим все понятия ПО в соответствие с данной классификацией.

1. Сущности

1) Университет для образования;

2) технология;

3) Медицина;

4) инженерное исследование;

5) бизнес- исследования;

6) изучение искусства;

7) экономическое исследование;

1. Экземпляры

1. Мадридский университет;

2. Римский университет;

3. Московский государственный университет;

4. Гарвардский университет;

5. Парижский университет;

6. Университет Буэнос-Айреса;

7. Берлинский технический университет;

8. Санкт-Петербургский государственный университет;

9. Белгородский государственный университет;

10. Нью-Йоркский университет;

11. Бостонский университет;

12. Воронежский государственный университет;

13. Токийский университет;

14. ‎ Университет Палермо;

15. Калифорнийский университет;

16. Оклендский университет;

17. Университет Сиднея;

18. Кельнский университет;

19. Амстердамский университет;

1. Свойства

1. Бюджет;

2. Необходимость визы;

3. Стипендия;

4. Страховка;

1. Значения

1. Низкий;

2. Средний;

3. Большой;

4. Да

5. Не

1. Связи семантической сети

Связи семантической сети являются однонаправленными – нисходящими. «Нисходящие» связи направлены от главного понятия к зависимому. Таким образом, можно определить односторонние отношения между всеми связанными понятиями в семантической сети в виде «Главное понятие» - «Зависимое понятие» по какому-либо отношению.

Выделены следующие типы связей:

• 1 тип: имеет свойство (связь сущности и его свойства);

• 2 тип: состоит из (связь целого и его частей);

• 3 тип: имеет разновидность (связь общего понятия и производных от него потомков);

• 4 тип: имеет значение (связь свойства и его значения);

Ниже приведены по группам все связи, выделенные между понятиями семантической сети.

1. Имеет свойство

1. критерий;

1. Состоит из

1. состоит из;

1. Имеет разновидность

1. включает;

1. Имеет значение

1. имеет значение.

1. Графическое представление семантической сети

На рисунке 1 представлена описанная семантическая сеть

1. Описание структуры базы данных

База знаний экспертной системы хранится отдельно от машины вывода в виде файла СУБД Access. Название файла базы знаний – Database11.mdb.

Формально этот файл состоит из 3-х разделов-таблиц:

1) Things – перечень понятий ПО с их индексами.

2) Relations – перечень отношений ПО с их индексами и возможностью получения определенных типов отношений в соответствии с приведенной классификацией.

3) Structure – перечень всех связей между понятиями предметной области с указанием их типа.

4.1. Раздел Things

4.2. Раздел Relations

По данной таблице можно выделить отношение типа «Имеет свойство» (поле «Sv_otn») и типа «Состоит из» (поле «Sost_otn»).

4.3. Раздел Structure

5. Алгоритм работы программы

6. Программа

Экспертная система выполнена в виде Windows - приложения. Экранная форма для работы с программой имеет вид, представленный ниже.

Для того чтобы получить результат, необходимо выбрать все критерии и нажать кнопку «Результат»: