Структура и содержание дипломных проектов по проектированию экспертной системы ЭС

Структура и содержание дипломных проектов по проектированию экспертной системы ЭС. Введение 1. Аналитическая часть. 1.1. Идентификация проблемной области. 1.1.1. Общая характеристика проблемной области. 1.1.2. Определение ресурсов на разработку ЭС. 1.1.3. Постановки решаемых задач экспертизы. 1.2. Концептуализация проблемной области. 1.2.1. Структурная модель проблемной области. 1.2.2. Функциональная поведенческая модель проблемной области. 1.3. Выбор метода формализации знаний и инструментальных средств разработки ЭС. 1.4.Определение перечня оригинальных компонентов программного обеспечения ЭС, подлежащих разработке. 1.5. Спецификация технологических средств функционирования ЭС. 2. Проектная часть. 2.1. Проектирование базы знаний. 2.1.1. Формализация базы знаний. 2.1.2. Описание базы знаний на языке представления знаний ЯПЗ . 2.1.3. Описание технологии загрузки и актуализации базы знаний. 2.2. Проектирование базы данных. 2.2.1. Даталогическая модель базы данных. 2.2.2. Описание БД на ЯОД. 2.2.3. Описание технологии загрузки и актуализации базы данных. 2.3. Программное обеспечение. 2.3.1. Определение параметров генерации и настройки механизмов вывода, приобретения и объяснения знаний, интеллектуального интерфейса. 2.3.2. Описание дерева вызова программ или блок-схемы и спецификации оригинальных программных средств ЭС. 2.4. Тестирование экспертной системы. 2.4.1. Данные контрольного примера. 2.4.2. Описание технологического процесса ЭС. 2.4.3. Анализ полученных результатов экспертизы. 3. Обоснование экономической эффективности проекта. 3.1. Выбор и обоснование методики расчета экономической эффективности. 3.2. Расчет показателей экономической эффективности проекта.

Заключение Список использованной литературы.

Приложения. Во введении обосновывается тема дипломного проекта, определяются цели его разработки, структура пояснительной записи.

Актуальность разработки дипломного проекта должна быть обоснована с позиций основных тенденций использования экспертных систем и особенностей их применения конкретном экономическом объекте.

Объем введения - до 5 страниц машинописного текста.

Аналитическая часть 1.1. Идентификация проблемной области включает в себя определение назначения и сферы применения экспертной системы ЭС , выделение ресурсов, постановку и параметризацию решаемых задач.

В пункте 1.1.1. рассматриваются характеристики и особенности проблемной области, обусловливающие необходимость разработки экспертной системы. Идентификация сферы применения ЭС осуществляется на основе анализа узких мест функционирования проблемной области.

Например, плохой маркетинг, большие материальные и трудовые издержки, низкая ритмичность производства и т.д. Сфера применения ЭС должна четко идентифицировать участок деятельности экспертов и классы объектов и ситуаций, на которые этот участок распространяется. Например, Оценка материальных ресурсов предприятия , Формирование бюджета региона , Прогнозирование сбыта продукции в отрасли и т.д. В этих формулировках фиксируется и класс решаемых проблем анализ интерпретация, оценка диагностика, прогнозирование, планирование, проектирование или комплекс функций.

Необходимость разработки ЭС для выделенных сфер применения может быть обусловлена недостаточным опытом экспертов, нехваткой трудовых ресурсов для решения относительно простых интеллектуальных задач, формализацией неавтоматизируемой практики принятия решений, требованиями интеграции разнообразных источников знаний, выдвижения и проверки раз- личных гипотез, оптимизации принятия решений. В пункте 1.1.2. описываются ограничения на используемые на объекте проектирования технические и программные средства, квалификацию работников и опыт эксплуатации вычислительной техники, финансовые ресурсы и временные сроки на разработку ЭС. В этом разделе формируются основные пользовательские требования к интерфейсу с ЭС, времени реакции на запросы.

В качестве источников разработки ЭС указываются используемые методические материалы, технические отчеты, аналогичные разработки, публикации в печати, описываются подразделения объекта проектирования, выступающие в роли экспертов для разрабатываемой системы.

В пункте 1.1.3. описываются цели экспертизы, возможные результаты решения задач гипотезы, используемые исходные данные и ограничения, промежуточные понятия подцели. Определяются также особенности применяемых знаний и методов решения задач, к которым относится детерминированный или нечеткий вероятностный характер знаний, статический монотонный или динамический немонотонный характер экспертизы.

Параметризация решаемых в ЭС проблем сводится в таблицу 12 . 1.2. Концептуальная модель представляет собой целостное, системное описание знаний, отображающее сущность функционирования проблемной области. Результат концептуализации фиксируется в виде графических схем, наглядно показывающих структуру и процессы проблемной области. В пункте 1.2.1. строится структурная модель проблемной области, которая аналогична инфологической модели базы данных. В ней фиксируются агрегативные целое-часть, классификационные род-вид и ассоциативные отношения объектов и процессов проблемной области. В пункте 1.2.2. строится поведенческая функциональная модель проблем- ной области, описывающая условия осуществления пространственно-временных и причинно-следственных отношений объектов.

На абстрактном уровне связи различных ситуаций отображаются с помощью деревьев целей и деревьев решений 12 . 1.3. Основу этапа формализации ЭС составляет метод представления знаний, в рамках которого осуществляется проектирование структуры базы знаний.

Выбор метода представления знаний формализма обусловливается следующими основными группами факторов особенностями знаний, методов решения проблем, требованиями пользователей к эксплуатации ЭС. В соответствии с требуемым методом представления знаний выбирается инструментальное средство разработки ЭС, в качестве которого в зависимости от особенностей проблемной области и стадии разработки могут быть оболочки ЭС, генераторы ЭС, языки представления знаний и языки программирования.

В разделе кратко описываются характеристики и возможности выбранного инструментального средства. В разделе 1.4. на основе выполненного анализа выбранного инструментального средства определяется перечень разрабатываемых оригинальных программных компонентов, которые должны расширить функциональные возможности механизмов вывода, приобретения, объяснения знаний и интеллектуального интерфейса. В разделе 1.5. определяются этапность решения проблем в рамках ЭС, распределение ролей между различными группами пользователей и экспертной системой, требования к организации диалога и взаимодействия с базой знаний.

Проектная часть. 2.1. Проектирование базы знаний предполагает отображение построенной в разделе 1.2. концептуальной модели проблемной области в памяти вычислительной системы инструментальными средствами, выбранными в разделе 1.3. В пункте 2.1.1. осуществляется графическая интерпретация структуры базы знаний в рамках выбранного в разделе 1.3. формализма, дающей наглядное представление о возможностях экспертизы, описываются особенности структуры, обусловленные характером инструментального средства, обосновываются зависимости факторов экспертизы, связанные с нечетким или вероятностным характером знаний.

В пунктах 2.1.2 2.1.3. описывается машинная реализация создания базы знаний, приводятся распечатки структуры базы знаний, загрузочных файлов, протоколов загрузки и обновления. 2.2. Проектирование базы данных предусматривается в случае использования больших объемов исходных данных, которые не могут быть введены в процессе диалога с ЭС. Пункты 2.2.1 2.2.3. соответствуют пунктам методических указаний по содержанию дипломных проектов на темы о проектировании баз данных. 2.3. Программное обеспечение экспертной системы включает настраиваемую системную и программируемую оригинальную части.

В пункте 2.3.1. описываются используемые стратегии ввода, приобретения, объяснения знаний, организации диалога и осуществляется параметрическая настройка соответствующих механизмов.

В пункте 2.3.2. даются спецификации, блок-схемы оригинальных программ. В приложениях должны быть представлены распечатки схем настройки необходимых механизмов и разработанных программных модулей. 2.4. Построенная экспертная система оценивается с позиции точности работы и полезности. Тестируется правильность делаемых заключений, адекватность базы знаний проблемной области, соответствие методов решения проблем экспертным, легкость и естественность взаимодействия с системой, надежность, производительность и адаптивность.

В пункте 2.4.1. в качестве тестовых примеров должны быть выбраны задачи, ранее решаемые экспертами с апробированными эталонными результатами. Тестовые примеры проверяют все возможные граничные значения получаемых результатов. В пункте 2.4.2. приводится схема технологического процесса решения основных задач экспертизы, описываются все режимы взаимодействия пользователей с ЭС. В пункте 2.4.3. представляются результаты прогонов контрольных примеров, которые анализируются с позиции описываемых выше критериев.

Распечатки контрольных прогонов приводятся в приложении. Обоснование экономической эффективности проекта. Расчет экономической эффективности проекта предлагает сравнение стоимостных затрат на эксплуатацию ЭС со стоимостными затратами экспертизы некоторого базового варианта ручного или альтернативного с использованием других инструментальных средств и технологических решений. При обосновании экономической эффективности необходимо учитывать затраты на приобретение и освоение инструментальных средств, а также проектирования.

В заключении приводятся выводы по проекту, определяются пути его внедрения на объекте и направления развития ЭС. НА ЭТОМ ВСЕ ДАЛЬШЕ НЕ СТУПАЛА НОГА ЧЕЛОВЕКА ЛИТЕРАТУРА 1. Интеллектуальные системы обработки данных Учебное пособие Тел- льнов Ю.Ф Диго С.М Полякова Т.М. Московск. эконом стат. ин-т, М 1989 - 102 стр. 2. Искусственный интелект В 3 кн. Кн. 1. Системы общения и экспер- тные системы Справочник Под ред. Э.В.Попова - М Радио и связь, 1990 - 464 стр. 3. Искусственный интелект В 3 кн. Кн.2. Модели и методы Справочник Под ред. Д.А. Поспелова - М. Радио и связь, 1990 - 304 с. 4. Искусственный интелект В 3 кн. Кн. 3. Программные и аппаратные средства Справочник Под ред. В.Н.Захарова, В.Ф.Хорошевского -М. Ра- дио и связь, 1990 - 368 стр. 5. Левин Р Дранг В Эделсон Б. Практическое введение в технологию искусственного интелекта и экспертных систем с иллюстрациями на Бейси- ке Пер. с англ М. Финансы и статистика, 1991 - 239 стр. 6. Нейлор К. Как построить свою экспертную систему Пер. с англ М. Энергоатом издат. 1991 - 286 с. 7. Попов Э.В. Экспертные системы Решения неформализованных задач в диалоге с ЭВМ - М. Наука, 1987 - 283 стр. 8. Представление и использование знаний Пер. с япон. Под ред. Х.Уэно, М.Исидзуки - М. Мир, 1989 - 220 стр. 9. Перспективы развития вычислительной техники в 11 кн. Справ. пособие Под ред. Ю.М.Смирнова, кн.2. Интеллектуализация ЭВМ Е.С.Кузин, и др М. Высшая школа, 1989 - 159 стр. 10. Системы управления базами данных и знаний Справ. изд. А.Н.Наумов, А.М.Вендров,В.К.Иванов и др Под ред. А.Н.Наумова - М. финансы и статистика, 1991 - 352 стр. 11. Таунсенд К Фохт Д. Проектирование и программная реализация эк- спертных систем на персональных ЭВМ Пер. с англ М. Финансы и ста- тистика, 1990 - 320 стр. 12. Тельнов Ю.Ф. Скорова А.А. Андреева Н.В. Проектирование баз зна- ний - М. МЭСИ, 1991. 13. Уотермэн Д. Руководство по экспертным системам Пер. с англ. Под ред. Стефанюка В.Л М. МИР, 1989 - 388 стр. 14. Форсайт Р. Экспертные системы принципы и примеры - М. Радио и связь, 1987 - 223 стр. 3.