Для поиска темы - пользуйтесь СИСТЕМОЙ ПОИСКА


Стоимость дипломной работы


Home Материалы для работы Організація даних і алгоритм представлення технологічних знань

Організація даних і алгоритм представлення технологічних знань
загрузка...
Рейтинг пользователей: / 1
ХудшийЛучший 

Організація даних і алгоритм представлення технологічних знань

 В основу розробки підсистеми СПТР"Агротехнолог", як і СППР в цілому, покладені дослідження засобів подання знань в автоматизовані системи.
Системи, що засновані на принципах представлення знань,  спроможні більш-менш природно взаємодіяти з користувачем в процесі роботи [133]. Це, в свою чергу, дозволяє: розуміти і об-грунтовувати рішення, мати доступ до знань, вводити в систему нові знання, використовувати систему для навчання. Тобто, го-ловний елемент підсистеми - це її інформаційний фонд, що ста-новить змістовну частину системи.
Інформаційний фонд СПТР містить інформацію так чи ін-акше пов'язану із виробленням рішень у відношенні технології вирощування сільськогосподарських культур. Оскільки загаль-но-теоретичні принципи створення інформаційного фонду сис-теми описуються у підрозділі 4.4 підкреслимо лише деякі особ-ливості, конкретизують деякі процедури .
Для сгладжування мовних невідповідностей при представ-ленні і організації знань стає необхідною розробка спеціальної різнорівневої мови представлення знань. Підкреслимо раніше висловлене, що на першому рівні використовується мова на-ближена до природної мови експерта–технолога і зрозуміла йому. Наступні рівні безпосередньо наближені до мови програ-мування. Нагадаємо також, що застосування мови спрямовано суто на формалізацію технологічних рішень, побудови моделей технологій вирощування культур і використання цих моделей в автоматизованих системах.
Особливість інформаційного забезпечення задачі полягає в специфічності сільськогосподарської інформації, як такої. В цьому сенсі виділимо деякі питання із раніше розглянутих з цієї проблеми. Перш за все це велика кількість погано структурова-них задач для яких важко скласти повністю формалізовану пос-танову (як правило, переважними є задачі, що включають без-ліч різноманітних змінних і критеріїв, складних обмежень і здебільшого якісних); динамічність інформаційних потоків; ві-дсутність фактичної оперативної інформації, що може привести до невірних рішень в умовах експлуатації системи; величезна кількість неконтрольованих і неозначених чинників; неповна і невисока якість існуючої інформації про явища на полі; громіз-дкість класичних описів процесів, що протікають в об'єкті.
Одже, відразу відпадає питання стосовно можливості ви-користання оптимізаційного підходу, що передбачає чітку фо-рмалізацію задачі, розробку моделей процесів і моделей впливу на об'єкт, алгоритмів вибору найкращих рішень. В такій ситуа-ції, як уже було обумовлено, більш виправдано вести розмову відносно вироблення не оптимальних, а найкращих в конкрет-них умовах технологічних рішень, доцільної в конкретних умо-вах технології. Тобто, застосовувати в цьому випадку краще евристичний підхід до побудови моделі технології. Цей підхід дає можливість одержати раціональні рекомендації без побудо-ви формальної глобальної моделі об'єкту, дозволяє використати якісну і смислову інформацію, експертні засоби аналізу ситуа-цій. Таким чином, ми свідомо відхиляємося від мови традицій-ного математичного аналізу і наближаємося до засобів, що ви-користовують мову логічних змінних.
Практична реалізація висловленого передбачає створення на першому етапі інформаційного фонду виділення ВП, умови, від яких залежать агрозаходи, їх кількісні і якісні характеристи-ки. При цьому, головним буде те, що в якості вхідної інформа-ції використовуються лише ті дані, які доступні звичайному аг-рономові. Далі опрацьовуються модель технології і алгоритми прийняття технологічних рішень. В зв'язку з тим, що на даному етапі розробки беруть участь фахівці різні за профілем (агро-номи, біологи, математики, програмісти), об’єктивно з'являєть-ся необхідність уніфікувати засоби спілкування між ними.
Зважуючи на те, що підходи до вирішення цієї проблеми більш-менш детально розглянуті у підрозділі 4.3, вважаємо не зайвим виділити деякі прикладні аспекти, що пов'язані з фор-мальним представленням технологічних знань у вигляді моделі.
Модель технології на мові МЕТОДИСТ (див. 4.4.2 ) в на-шому застосуванні виглядає як ієрархічна сукупність моделей елементів, що її складають (ТП, ТО).
При розробці технологічних алгоритмів на різних етапах можна використовувати всі три структурних рівня мови.
В мові першого рівня (М-1) хоча і вводяться обмеження, що викликані необхідністю дотримання чітких вимог до форми опису ТП та ТО, вони не впливають на можливості професійної мови експерта. До того ж, розроблені нами спеціальні форми подання первинної інформації з технологічних питань значно спрощують процедуру алгоритмізації на першому етапі. На цьому етапі, як правило, виявляються впливові чинники, пара-метри об'єктів і їх характеристики.
Якщо експерт-технолог і програміст працюють разом, то такою формою технологічного алгоритму можна і обмежитись. В крайній нагоді, вимагатиметься введення додаткових ключо-вих слів (рівно, більше, менше) і умовних позначень ( ,  , =) для більш прозорої структури вибору рішень.
У випадках відокремленої праці екперта-технолога і про-граміста, технологію краще представляти в більш структурова-ному вигляді, коли елементами непересічних підмножин є ТП, ТО, впливаючи фактори, терміни, параметри. Тобто, у вигляді елементів можуть бути представлені будь-які інформаційні одиниці прийняті в сільському господарстві. Підкреслимо при цьому, що елементами будемо вважати тільки семантично за-кінчені фрагменти які не поділяються на складові. Процедура розробки алгоритму полягає в цьому випадку полягає в тому, щоб за допомогою спеціальних правил з таких одиниць утвори-ти фрази і більш складні вирази. Для цього експерт повинен во-лодіти певними навичками. Помітимо, що формальної проце-дури вибору базових підмножин немає, тому елементи множин експерт вибирає, як правило, інтуїтивно, спираючись на знання і особистий досвід фахівця.
Умови вибору потрібних в ситуації, яка моделюється, еле-ментів, задаються звичайним образом. Якщо введемо позна-чення: П - процес, У - операція, С -строки проведення агроза-ходів, В-вхідний параметр, Р- параметри рекомендацій, К - ко-ментарі, то алгоритм технологічного процесу, що складається з 4-х операцій буде мати такий вигляд:
 П [2] :
 поч.<У [1]; C [2]; якщо В [1] = 1, то P [3], інакше P [4]>;
 <У [2]; C [1]; P [2] >;
 <У [3]; C [1]; якщо В [2] =1, то P [1], інакше P [2]>;
 якщо В[1] =2, то У [4], інакше
 поч.<У [5]; C [3]; P [3] кін. > кін.
Такий засіб подання алгоритму при певних навичках дос-тупний експертові-технологу, зрозумілий він, як показала прак-тика, і програмісту (додаток А, Г).
Представлення алгоритму на мові М-3, або у вигляді роз-галуженої мережі більш зручно для програмування завдяки на-очності і чіткого відстежування шляхів. Крім того, така форма подання інформації є як би перехідною від мовного опису до кількісного. Принаймні вона (форма) допускає поєднання обох цих елементів. Приклад описового алгоритму ТО у спрощеному варіанті наведено в табл.5.5.
Таку схему умовно можна поділити на дві частини: конк-ретні умови, рішення і їх значення. Вибір тих чи інших параме-трів ТО і їх значень здійснюється залежно від комбінацій вхід-них параметрів, а також цілей і агротехнічних вимог до кінце-вого результату. В алгоритмі, як визначалося, допустимо вико-ристання табличного матеріалу і графічного зображення.

Параметри ТО містять в собі основні характеристики, що визначають суть операції. Так, в наведеному прикладі основні параметри є: терміни проведення агрозаходу, засіб, використо-вувані машини і устаткування, глибина обробки грунту, кіль-кість обробок; основні показники, що регулюються, швидкість руху агрегату, кут атаки робочих органів, напрям руху.
Природно, що для інших ТП параметри будуть іншими, але принцип залишається попереднім - вірно описати правила поводження ситеми (табл.5.6). Якщо до складу ТО входять до-поміжні агрозаходи, то в залежності від їх впливу на результат рішення, параметри цих агрозаходів можуть бути включені до алгоритму або ні.

На цьому можна було б і закінчити опис процесу створен-ня алгоритму технологій вирощування культур, але практика свідчить, що в деяких випадках для програмування, як ми уже помічали, зручнішою буде символьна або графічна форма зо-браження алгоритму і якщо не всієї технології, то хоча б деяких її фрагментів (процесів, операцій).
Аналіз відповідної літератури агрономічного профілю сві-дчить про те, що в переважній більшості випадків семантика побудови фраз рекомендацій може бути зведена до форми
" якщо..., то...". Тобто, в лівій частині можна поставити умови, а в правій - агрозаходи, що рекомендуються і їх характеристи-ки. Перевіривши одержану сукупність висловлювань на повно-ту, відсутність שּׁротиріччя і відсутність дублювання, можна у вузлах  разгалуження схеми розмістити умови призначення те-хнологічної операції і одержати, таким чином, розгалужене фо-рмалізоване представлення правил вибору рішень відносно те-хнології вирощування культур в конкретній зоні на даному по-лі.
У разі потреби в розрахунку значень характеристик яки-хось з операцій записуються формули, що відображають зв'язки цих характеристик з параметрами поля (норми добрив, пести-цидів, висіву, дані прогнозу).
Графічна форма представлення такого алгоритму наво-диться на рисунках 5.2 і 5.2а.
Узагальнюючи висловлене, зауважимо, що розробка моде-лі технологій і алгоритмів прийняття рішень окрім прямого прикладного використання в програмних комплексах надає можливість:
 - чіткіше виявити взаємозв'язки між факторами, що впли-вають на технологічні рішення;
 - встановити закономірності прийняття рішень у складних ситуаціях;
 - обґрунтувати вимоги до обсягу інформації і точності па-раметрів;
 - встановити доцільність проведення додаткових експе-риментів для уточнення характеру впливу факторів.
Оскільки остаточні рекомендації формуються у вигляді рі-чової поради, компоненти опису операцій повинні бути форма-лізовані на мові користувача. У загальному вигляді алгоритм включає не тільки цифрове обчислення, але і операції з літер-ними виразами та інші форми перетворення інформації.
Підкреслимо, що у разі створення  алгоритмів, коли визна-чена мета моделювання, може застосовуваться програмно-цільовий підхід [112,113].
Досвід проектування і експлуатації моделі прийняття тех-нологічних рішень свідчить, що задачу моделювання процесів в умовах реальності можна віднести до категорії задач творчого характеру. Тобто,  задача моделювання процесів прийняття рі-шень в реальних умовах вимагає творчого підходу, але всі нюа-нси реального технологічного процесу формалізувати не вда-ється. Тому принципово  важливою і навіть необхідною  вважа-ється участь експерта - технолога у розробці алгоритмів авто-матизованих систем підтримки технологічних рішень .
Такі обставини роблять доцільним створення і технологіч-них програм з участю експертів - технологів у режимі побічно-го проектування, тобто з використанням мовного режиму на ба-зі занесеної до пам’яті машини технологічної інформації і ви-бором даних користувачем. Проміжним може бути автоматизо-ване генерування фрагментів технології з коректуванням у діа-логовому режимі параметрів операцій у відповідності з уявлен-нями користувача -фахівця. В цьому випадку базова модель прийняття рішень буде основою для послідуючих уточнень ре-комендацій. В цьому випадку СПТР виступає як інструмент, переважаючий по можливостям і ефективності традиційні засо-би: ручні методи розрахунків, довідкові матеріали і не машинні методи обробки інформації, виготовлення документів.


 
загрузка...

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить