Bilimlar bazasi.
Ekspert sistemalarni yaratish boskichida BBni tashkil kilish va tuldirish bilan borlik masalalar echilishi shart. Bundan kelib chikib, BBni yaratish, sozlash va tuza-tishlar kiritish bilan boglik bulgan masalalarni echish shart. BBni yaratish, uz navbatida, ekspertlardan olingan muammo soxaning sifatli ifodalashni rasmiylashtirish-ni muljal kiladi. Keyinchalik tasvirlashning munosib sistemasi yordamida kurilayotgan soxaning formallash-gan modelini tasvirlashni va nixoyat ekspert sistema-larda BBni ish bilan ta’minlashni muljal kiladi.
Bundan keyin predmet soxaning formal yozilgani-ni ekspertlardan olinishi va bilimlarni tasvirlash sistemasi yordamida ifodalanishi zaxotiyok bu yozilgan avtomatik tarjima (translyatsiya) kilish yuli bilan BB mashina tasavvuriga tarjima kilinadi.
BBni sozlash jarayoni undagi xato va oraliklarni izlashga hamda ularni yukotishga yunaltirilgan. BBni sozlash jarayoni kam urganilgan, BBni sozlashda, BBga uzgartirishlar kiritishda oldin echilgan masalalar echimining turri natijasi saklanmori shart.
BBda turrilash kerakligi fakat xatolar tufayligina emas, balki BBni takomillashtirish (uzga shaklga) keltirish) zarurligidan hamdir.
BBni tuzish — ekspertlar ishining ekspert sistema-lar yaratish jarayonidagi eng kiyin ish boskichi xisob-lanadi. Produktsiya (maxsulot)li ekspert sistemalar bilim-lar bazasi ulchami, unda saklanadigan koidalar soni bilan xarakterlanadi. Masalan, tibbiyot soxasida ARAMIS bilimlar bazasini yaratishga ketgan vakt ma-lakali bir shifokorning 20000 yillik mexnatiga kiyosla-nadi. Bu sistema AK.SH, Kanada va Evropada™ kup bod kasalligi markazlarida tatbik kilindi. Dukkakli usim-lik turlaridan birining kasalligini aniklovchi ekspert sistemaning bilimlar bazasi 15 kasallikning 35 bel-gisi buyicha aniklash turrisidagi bilimlarni tasvir-lovchi 15 koidani uz ichiga oladi. Bunday BBni tuzish uchun ekspertlar ishining 20 soatini egalladi. MYSIN sistemasi yukumli kasalliklarni aniklash uchun muljal-langan. Bu sistema 430 koidadan tuzilgan. Sistema¬ning bilimlar bazasi xajmi 8 kilobayt (KB) ni tashkil etadi (1KB=1024 bayt, 1 bayt=8 razryad, 1 raz-ryadga yoki 0 yoki 1 rakamlargina yozilishi mumkin). BBni tashkil etish uchun u yoki bu usulni tanlash — echiladi-gan masalalar va kurilayotgan sox,aning xususiyatlari bi¬lan aniklanadi. BBni tashkil kilish usullaridan biri-ni kurib chikamiz.
Kurilayotgan soxa sifatida xromato-grafning nosozligini olaylik. Xromatograf — xromatik (nim parda) ranglarini chizuvchi kurilma. BBni tuldi-rish uchun kerak bulgan axborotlar «AGAR — U XOLDA» shartli shakldagi koida kurinishida tuziladi.
Masalan: 001 koida
AGAR ostsillograf ekranida chukkilar kuzatilmasa VA gaz okimi bulmasa, U XOLDA gaz okimi xosil kilinsin va gaz okimining talab kilingan tezligi urnatilsin. 024 koida.
AGAR izotermik rejimidagi ishda, nolinchi chizikda bir yunalishda doimiy dreyf kuzatilsa va detektor-ning iplari buzilgan bulsa, U XOLDA detektor yoki iplar almashtirilsin. 042 koida.
AGAR katta tashki signal (shovkin) kuzatilsa VA kolonka kirlangan bulsa yoki kolonkadan suyuklik fazasi kuchli ajralib chikayotgan (burlanayotgan) bulsa, U XOLDA kolonkaga takror shamollatish kiritilsin (kolonka kayta shamollatiladi). Koidalar uxshash belgilari buyicha gruppalanadi, masalan, yukoridagi birinchi va ikkinchi koidalar bir gruppaga biriktiriladi, shundan sung echilayotgan masala-lar xarakterli belgilarining ruyxati, shuningdek moe masalalarni echish uchun kerak buladigan savol-javoblar ruyxati aniklanadi. SHartli ravishda BBni ikki bos-kichga bulamiz: tula (TB) va suralgan bilimlarga (SB). Bunday BBning mantikiy tuzilishi 3-rasmda keltirilgan.
TB boskichida kurilayotgan soxaga tegishli hamma bi-limlar produktsiyalar koidasi ruyxati kurinishida ki-ritiladi. SHuningdek, xarakterli belgilar (masalan, CHUKK.I, KUCHLANISH, DETEKTOR va shu kabilar) va foydalanuvchi berishi mumkin bulgan savollar (masa¬lan, nimani ulash kerak?, kanday detektorni? va shu kabilar) echilayotgan masala doirasiga kiritiladi. SBga alfavit buyicha tartiblangan belgi (alomat)larning tula ruyxati, «natija (okibat)» kismdagi moe alomat-lar, uzida bulgan koidalar tartib nomerlari hamda anik alomatga moe surov kolipi kiritiladi.
Fizik darajadagi BBni tashkil kiluvchilari oddiy tekst kurinishida diskli kurilmalarda saklanadi.
BBni tashkil etishning bu usuli kuyidagilarga:
— anik masalani echish uchun muljalllangan zarur axborotni saklashga;
— tushuntirish maksadlaridagi sistemaning mantik xulosasi trassasini belgilash (kuzatib turish)ni amalga oshirishga;
— anik masalani echishda hamma koidalarni kurib chikish jarayonidan chetlab utishga imkon beradi.
Ekspert sistema bilan foydalanuvchi urtasidagi uza-ro mulokotga misol:
Ancha mashxur bulgan MYCIN ekspert sistemasida foydalanuvchi bilan ekspert sistema urtasidagi aloka-dorlik (uzaro mulokot) jarayonini tasvirlaymiz. MYCIN sistemasi 1975 yilda Stanford dorilfununida, yukumli kasalliklarni aniklash va davolashda «masla-xatchi» bulib yordam kursatish maksadida yaratilgan. Bunday yordam kasalxona sharoitida tez-tez zarur bulib turadi, chunki davolovchi shifokor yukumli kasalliklar buyicha mutaxassis bulmasligi mumkin (masalan, yuragi operatsiya kilingan kasal palataga olinganda, infek¬tsiya tushib yukumli kasal bulib kolgan xol bulishi mumkin). Kup narsa vakdta boglik.
Bemorlik olingan kon-ning , siydikning va shu kabilarning analizlari 12 soat ichida yukumli mikroorganizm sonining ortishini kursatishi mumkin. Odatda puxta tekshirish uchun 24 soatdan to 48 soatgacha va undan kup vakt talab kilinadi. SHuning uchun shifokor kupincha tulik axborotlar yuk-ligida kasalni davolashni boshlashi kerakmi, agar kerak bulsa kanday dorilardan foydalanishi lozim. Ana shu masalalarni echishi zurur. Bu masalalar juda murakkab bulishi mumkin. MYCIN sistemasi (S) bilan shifokor (SH) urtasidagi mulokotni keltiramiz.
S.Patsient (kasal) nomini ayting.
SH. Djon Dou.
S.Erkakmi yoki ayolmi?
SH. Erkak.
S. Eshi?
SH. U 55 yoshda.
S. Infektsiyaning umumiy sinfiga tegishligini kursa-tuvchi musbat reaktsiyali kul turalar (mikroorganizmlar) ajralgan edimi?
SH. Xa.
S. Bu infektsiyaning kanday tipi? SH. Birinchi bakteriya. S. Birinchi alom-atlar kachon kuringan? SH. 1975 yil 5 mayda. S. Keling, eng keyingi musbat reaktsiya beruvchi kulturani kul tura — 1 deb nomlaylik.
Kultura — 1 kaydan olingan?
SH. Kondan.
S. Kachon?
SH. 1975 yil 5 mayda. S. Keling, kon kul turasidan birinchi-ahamiyatli mikroorganizmni mikroorganizm — 1 deb nomlaylik.
Mikroorganizm — 1 ning uzi nimaligini siz bilasizmi?
SH. Yuk.
S. Mikroorganizm — 1 tayokchali, nur sezuvchi xujayrali yoki boshkacha-mi? SH. Tayokchali.
S. Mikroorganizm — 1 ning mikroorganizmini Grami buyicha rangi kanaka? SH. Grammanfiy.
S. Infektsiya uchoklari (bularga nisbatan konsul tatsiya suralyapti) bilan borlanmagan joylarda musbat reaktsiyalar beruvchi kul turalar topilganmi? SH. Yuk. S. Tanlangan xolatlarda mikroorganizm — 1 usish berdimi
S. Mikroorganizm — 1 mikroorganizmi kirishining taxminan yuli kanaka?
SH. Oshkozon-ichak trakti (yuli).
MYCIN sistemasida xolatni yaxshi tushunish xissi paydo bula boshlashi bilan davolash kursiga oid savollar ketma-ketligi (zanjiri) beriladi:
S. Mening taklifim shunday ishonchlarga asoslangan, ya’ni mikroorganizm — 1 uzida kuyidagi xolatlarni saklashi mumkin:
1 — Pseudomonasaeruginosa, 2 — Klebsilla-pneumonias, 3 — E.Coli, 4 — Bacteroidas-fragilis, 5 — Enterobacter, 6 — mirabilis. O dan 4 gacha bulgan shkaladan foydalanib (bunda katta sonlar kasallikning jiddiyrok, bulganligini kursatadi), kasalning kasallanish darajasini kanday baxolardingiz? SH. 3.
S. Biror bir bakteriyaga karshi bulgan doriga kasalda allergiya reaktsiyasi kurindimi?
Ù. Yuk.
S. Kasalning orirligi kancha? 70 kg.
S. Birinchi navbatda, kuyidagilarni taklif kilardim: 1, 2, 3, 5, 6 xolatlarni kamrab olish uchun kasalga 10 kun davomida intamitsindan 119 mg (xar kilogramm orirlikka 1,7 milligramdan — 1,7 mg/kg)dan doza bering. Agar buyragi orrisa, dozani kamaytiring. 4-xolatni kamrab olish uchun esa, kasalga 14 kun davomida klinda-mitsindan 595 mg (8,5 mg/kg)dan doza bering. Agar dia¬reya yoki boshka oshkozon-ichak kasalliklari alomatlari kurinsa, psend — membranous colitis da tekshirib ku-ring.
S. Men ikkinchi variant sifatida nimani taklif kilishimni siz bilishni xrxlaysizmi? Va shunga uxshash mulokotlar. Bu ES bilan shifokor urtasidagi mulokot xujjati-dan kurinib turibdiki, MYCIN sistemasi kuyidagi amal-larni bajardi: masalani urgandi, berilgan ma’lumot-larni kayta ishladi, savollar tayyorladi, axborotlar tupladi, farazlarni tuzdi, anik kriteriyalar buyicha farazlarni gruppaladi, anik farazni ajratdi va uning bajarilishini tekshirdi, tadkikotlar kildi va oydin lashtirilganlarni kiritdi, umumiy xarakterli savollar berdi va echim kabul kildi.
MYCIN sistemasi ishini baxolash uchun Palo Al todagi veteranlar ma’muriyat gospitalida va Stanford doril-fununining tibbiyot markazida davolanayotgan kasallar-ning 15 tasi olindi. Ekspertlar MYCIN sistemasining echimini kurishdan avval x,ar xil boskichdagi konsul ta-tsiyalarda uzlarining xulosalarini yozib oldilar. Eks¬pertiza uchun MYCIN sistemasi bilan tanish bulmagan Stanforddagi yukumli kasalliklar buyicha davolovchi mutaxassislardan besh kishi, yana boshka ilmiy oliy dargoxlardan (akademiya institutlaridan) yukumli ka-salllik buyicha 5 mutaxassis jalb kilindi. Agar eks-pertlar fikri sistema echimidan fark kilsa, u xolda ekspertlardan uxshash echim makbul emasligini anik-lash suralgan. Ayrim ekspertlarning fikrlari MYCIN programmalari xulosalari bilan bir xil buldi. Sis¬tema shunday xulosa chikardi: 15 ta kasaldan 4 tasi-ning konida nopotogen organizmlar bor, shuning uchun davolashni taklif kilmaymiz. Stanford ekspertlari kabi boshka klinika ekspertlari ham MYCIN sistemasi fikriga kushilishdi. Pta kasalda MYCIN sistemasi 45 mikroorganizmlarni anikladi va bu bemorlar uchun davolash yulini kursatdi. 76,7% xollarda MYCIN MYCIN va ekspertlarning davolash usullari moe keldi. 90,9%da MYCIN echimlari kupchilik ekspertlar uchun makbul edi.
Integrallangan ekspert sistemaning arxitekturasi
Viz shu paytgacha ekspert sistemalarning I avlodini kurdik. Ishlab chikarish masalalari (loyixalash, reja-lashtirish, boshkarish)ni echishda bunday sistemalarni ishlatish va ulardan samarali foydalanish borasida kuyidagi kamchiliklar aniklandi.— matematik modellar va amaliy programmalar paketlari asosidagi uzlashtirib olingan algoritmik usullar orkali masalalarni echish imkoniyati yukligi;
— ESlar bilan axborotlarni kayta ishlash vosita-lari orasidagi (masalan, korxonani avtomatik bosh-karish sistemasi) samarali aloka turlarini xosil kilishni ta’minlash uchun maxsus vositalarning yukligi;
— intellektual masalalarni echish usullarida mak bullashtirish, sinflashtirish, sistemalashtirish, ranjirovka kilish (katta-kichikka ajratish) va shu kabi turdagi amallarning yukligi.
Bularning hammasi an’anaviy ES larning sanoatda kam kullanishiga sababdir. ES larni loyixalovchilar kjorida sanab utilgan kamchiliklarni yukotishga katta ahamiyat bermokdalar. Zero, ESlar (I avlod ES) nafakat an’anaviy sistemalar masalalarini, balki tashki va ichki xolatdagi texnologiyalar, apparatlar va buyumlarning xisob-kitob masalalarini ham echishi kerak. Ishlab-chikarish jarayonlariga muljallangan ES (// avlod ES)larni loyixalovchilarning e’tibori xozir-gi kunda kuyidagi yunalishlarni uz ichiga oladi:
— katta bilimlar bazasini yaratish va saklab turish uchun samarali vositalarni kullash;
— bilimlar bazasini kurishning umumiy konunkoidalarini tushuntirib beruvchi tushuntirish sistemalarini yaratish;
— mulox,azalarning induktiv va x,akikatga uxshash sxemalarini amalga oshirish yordamida ekspertdan bilimlarni chikarib olish jarayonini avtomatlashtirish;
— echiladigan masalaga borlik. ravishda strategiyalarni tanlash jarayonini avtomatlashtirish;
— an’anaviy ESlar tarkibiy kismlarini kiymatlar bazasini botsùarish sistemalari (KBBS) va intellek¬tual amaliy programmalar paket (APP)lari bilan birlashtirish.
YUkorida sanab utilgan vazifalarni //avlod ES-larda amalga oshirish — sanoat integrallangan ESlari yaratishga yordam beradi va ularning kullanish soxasini kengaytiradi.
Xozirgi vaktda bunday integrallangan ESlar yara-tilish boskichidadir, xozircha ularni yaratishda (ayrim vazifalaridan tortib to ESning kobigigacha avtomat-lashtirishda) ayrim vositalar majmuasi bor. Masalan, produktsiey turdagi ESlar EMYCIN, AGE, SAGE, TIE-RESIAS, METADENDRAL, echimlarni kabul kilish madad sistemalarining generatorlari.
SHunday sistemalarni ishlatish natijalari asosida mutaxassislar shunday xulosaga kelayaptilar, ya’ni sanoat integrallangan ESlarining paydo bulishi yak,in kundagi masala xisoblanadi. SHuning uchun bunday sis¬temalarni yaratish bilan borlik tadkikotlar shu kun-ning dolzarb muammolaridan xisoblanadi.
4-rasmda integrallangan ES ning arxitekturasi keltirilgan. Uning tarkibiga bilimlar bazasi, kiymatlar bazasi va amaliy programmalar paketlariga asoslan-gan tarkibiy kismlar kiradi.
BBga asoslangan tarkibiy kiem aslida an’anaviy (I avlod) ESni mujassamlaydi, lekin u kiymatlar bazasi va kiymatlar bazasini boshkarish sistemasidan iborat bulgan ikki kismdan iboratdir.
ES bilan foydalanuvchining uzaro mulokoti (dia¬log) ni ta’minlaydigan aloka kismi yordamida amalga oshiriladi. Bu kiem vazifasiga foydalanuvchi surov (ja-vob)ining generatsiyasi kiradi. Boshka so’z bilan aytganda, aloka kismi foydalanuvchining uz kasbi tilida beril-gan kirish formasidagi surov (javob)ni sistemada bor bulgan masalalarni echish vositalariga uxshash bulgan ichki formata uzgartirishni amalga oshiradi. Va aksin-cha, sistema surov (javob)ining uzgartirgichi foydala-nuvchiga tushunarli bulgan ichki formadan tashki for¬mata uzgartirishni amalga oshiradi. ESning ichki tili sifatida produktsiey tipdagi tildan foydalanish mumkin.
Foydalanuvchining surovi (masalaning bayoni) reja-lashtirish va masalalarni ishlashga kuyib yuborish kis-miga keladi. Bu kiem tashki xotira ma’lumotlari va bilimlari bilan ayirboshlaydi x,amda bilimlar manba-larini ishga kushish tartibini moslanuvchan, uzgaruvchan xolda rejalashtiradi. Rejalashtirish ishining hamda muammo masalani echishning algoritmi ayrim bilimlar manbalari yordamida beriladi.
Keyin mantikiy xulosa moduli ishga tushadi. Bun-day modulni amalga oshirishning asosi teskari mantik chikarish yoki tugri chikarish algoritmi bulishi mumkin. Mantik xulosa moduli bilimlar bazasidan axborotni ishlatib rejalashtiruvchi yordamida masalani echish buyicha maslaxatlarning eng samaradorlarini ajratib beradi.
Tushuntirish kobiliyati ESlarning birdan bir bosh farklanuvchi xususiyatlaridan biri xisoblanadi va sistemaning tuzadigan maslaxatlariga kup jixatdan ishonchni aniklaydi. Foydalanuvchiga maxsus komanda buyicha kirish surovidan tortib oxirgi natijagacha kabul kilingan echimlarning tula tushuntirishini beradi.
ESni amalda kullash uchun mantikiy programmalash tillaridan birortasini kullash maksadga muvofikdir, masalan PROLOG tilining biror bir versiyasi bulishi mumkin. PROLOG ning biror bir versiyasidan foydala¬nish ESni tez samarali amalga oshirishdan tashkari, Turbo—Paskal tilida protsedura modullariga muro jaat kilishga va kiymat (ma’lumot)lar bazasini bosh-karish sistemasi (K,BBS)ni manipulyatsiya kiluvchi prog-rammalarni ishga tushirib yuborishga imkon beradi.
Kiymatlar bazasiga asoslangan tashkil etuvchi kompo¬nent — kiymatlar bazasini tuzish va xizmat kursatish hamda amaliy programmalarning surovlariga binoan undan ma’lumotlarni chikarib olish uchun muljallangan. Kiymatlar bazasini kayta ishlovchi sistemada markaz-lashgan kiymatlar majmuasi sifatida aniklash mumkin, uni kandaydir KBBS kullab-kuvvatlaydi. Xar kanday K,BBS ma’lumot (kiymat)lar boglik-sizligining anik bir darajasini ta’minlaydi, nati-jada kiymatlar bazasining xech bulmaganda bitta mode-lini amalga oshiradi. Bunday xolda, odatda, xar xil KBBSlari tomonidan amalga oshiriladigan kiymatlar bazalari modellari bir-birlari bilan farklanadilar. Ma’lumki, kiymatlar bazasining uchta shartli ierar-xik, tarmok va relyatsion (jadval) modellari bor. In¬tellektual sistemalarda rivojlanish va foydalanish nuktai nazaridan Karaganda ulardan eng istikbollisi relyatsion model xisoblanadi.
K,BBSni bevosita kullash ESlarda katta xajmli bi-limlar bilan oson ishlashga imkon beradi.
Va nixoyat, integrallangan ESning uchinchi tashkil etuvchisi — kurilayotgan soxa masalalarini echishda yordamchi vosita bulib xisoblangan amaliy programmalar paketi (APP)dir.
ESning tashkil etuvchilari va APPni bir sistemaga birlashtirish afzalliklari kuyidagilardan iborat:
— ESning ishlash jarayonini APPdan chakiriladigan amaliy programmalar fakat bir marta chakiriladigan kilib tashkil etilganligi;
— echilishi kerak bulgan masalalarning echimlarini protsedurali programmalar yordamida kengaytirish maksadida ESning ochikligi;
— APP bilan foydalanuvchi orasidagi uzaro mulokot uchun ES (lingvistik protsessor turidagi)ning rivojlangan dialog vositalarini ishlatish;
— APP programmalariga bogliksiz xolda shu masalalarn{1 echish uchun sifatli axborotlarni manipulya¬tsiya kiluvchi vositalarni ishlatish;
— ma’lumotlarni tezda kayta kurib turrilash natijalari bilan tushuntirib borish orkali masalani ketma-ket echish imkoniyatini ta’minlash.
Xulosa kilib aytganda, integratsiya foydalanuvchilar sistemaga kuygan moe talablar asosida hamma kism-larni saklash shaklini soddalashtiradi, shu bilan birlikda funktsional programmalarga kiritilgan bilim-lar potentsialini va ES doirasida amalga oshirilgan bilimlarni ishlatishga imkon beradi. Bunday integral-langan ESni tashkil etish metodologiyasi va struktu-rasi xar xil kullanishga muljallangan ESl#r yaratish uchun ishlatish mumkin, ya’ni yukorida kurilgan ESlarni kurish usuli — anik, muammoga karatilgan integrallan-gan ESni yaratish uchun vositadir.
