- Үлкен көлемді білім қорын дайындау күделі жұмыс, себебі, ол үшін білімді тек таңдаған тәсіл бойынша жинау емес, білімнің жинау толықтығын және олардың ақиқатқа қайшы болмауының тексерілуі тиіс. Білім көзі ретінде түрлі мәліметтерді, кітап мазмұндарын, құжаттарды, графикалық кескіндерді және т.б. алуға болады. Мұндай берілгендерді біріктіріп, білім қорын дайындау оңай емес. Оның үстіне, білім қоры түрлі ерекшеліктерді ескеріп құрылуы тиіс, мысалы:
- Қайшылықтарға төзімділік. Ол- егер білім қорында қателіктер не қайшылықтар кездессе, ЖИ-дің тоқтамай, шамамен болса да, басқа шешім қабылдаумүмкіндігі:
- Білім қорында білімдер жеткіліксіз болса да, бар білімнен жүйенің логикалық қорытынды жасай алуы;
- Қосылған жаңа информацияның дұрыстығын бағалап, оны бар біліммен үйлестіру мүмкінді
Жалпы, білім қорын дұрыс, үнемді пайдалану үшін ол сенімді,
Икемді, төзімді, сыншыл және толық болуы қажет.
Білім жүйесіне тән мәселелердің бірі – білімді бейнелеу. Оны білімді көрсету түрінің қасиеттері мен сипаттамаларына елеулі әсер ететіні мен түсіндіруге болады.
Білімді бейнелеу шешеілітін мәселе мен оның ерекшеліктеріне байланысты. Қазіргі кезде білімді бейнелеудің төрт түрлі негізі молдельдері бар:
- Фреймдер;
- Логикалық есептеулер;
- Семантикалық тор;
- өнімдік модель.
Оларға сәйкес түрлі программалау тілдері де дайындалып шықты. Төменде модельдерге қысқаша сипаттамалар берілген.
- Фрейм – нақты нысанды бейнелеу үшін берілгендерді мағанасы бойынша біріктіріп, құрылымдық граф түрінде көрсету (фрейм –рамка трек). Құрылым біріктірілген берілгендерді сипаттайтын жеке өрістерден (блоктардан) тұрады. Әдетте олар слоттар деп аталады. Әр слотқа нақты мәндер енгізіліп қойылады. Мысалы, аудитория бөлмесін сипатайтын фрейм үзіндісі 1-суретте көрсетілген (бұл фреймге суретте көрсетілген оң, сол, алдыңғы қабырғалар және тағы басқаларды сипаттайтын слоттар да қосылады).
Фрейм құрылымы табиғи, көрсетілуі көрнекті, модульдік болып келеді, бірақ шығаруда басқару механизмі жоқ.
Фрейм тізбек түрінде жазылды
Фрейм аты:
1-солт аты, мәні;
2-солт аты,мәні;
Мысалы, 1.4- суретте бейнеленген фреймнің жазылуы:
“Аудитория”:
(Еден, X1);
(Төбе, X2);
(Артқы қабырға, X3);
(Сиымдылық, X4);
(Тағайындама, X5);
(Шарт, X6).
Бұл фреймде жақшаларға енгізілген бірінші жазулар атаулары (еден, …),олардың мәндері- слот атауларынан соң үтір ақылы бөлініп жазылған X1,X2,…,X6 айнымалылары. Мұндай фрейм алу үшін айнымалылакрдың орныцна мәндерін қою жеткілікті, мысалы,
Х1 60 м;X2 60м2;X318м2;X450;
X5- “лекция үшін”; X6-“Тамыз айында аудиторияны әктеу керек”.
- Логикалық модель тек формальды жүйеден –логикалық есептеулерден тұрады. Яғни, мұндай модельді дайындау үшін осылайша есептеуді формулаларын не шығару ережелерін білу керек. Логикалық есептеулер көбнесе бірінші ретті предикаттарды (кейбір айнымалылар (нысандар) не олардың қасиеттері жөнінде пікірлерді) анықтаумен не есептеумен шектеледі. Логикалық модель P (X1, X2,…) предикаты түрінде жазылады. Мұндағы P-қатыс атауы (предикат),; X1,X2,…- қатысқа енгізілген аргументтер, нысандар (айнымалылар).
1-мысал. Нақты аргументтер енгізілгенпредикаттар (кейбір программаларда, мысалы, Прологты предикат және нақты аргумент атаулары кіші әріптерден бастап жазылады):
махаббат (ахмет, айсұлу).“Ахмет Айсұлуды сүйеді”;
астана (ташкент, баку, мәскеу). “Ташкент-астана”;
В (бойы,180).“Бойы <180”;
Баға (ахмет, математика, 5).“Ахметтің математикадан алған бағасы 5”.
2-мысал. Білім мынадай түрде берілген: “Пештің температурасы 1200— қа жетсе және пештің қосылғанына 30 минутқа жетпесе,қысым ауыспалы кезеңнен жоғары кезеңнен жоғарыболмайды.
Егер пештің қосылған уақыты 30 минуттан асса, N=2 вентильді қосу керек”.
Білімніңлогикалық модельтүрінде жазылуы:
P(P=120)T(t<30) → (P<Aus);
P(p=120)T(t>30) → F(N=2)
Мұндағы предикаттар:
Р(Р=120) – температура 1200 –қа жеткенін білдіретін процестің ақиқат болуы;
T(t<30) –пештің қосылғанынан бастап 30 мин ішіндегі уақыттың ақиқаттығы;
Т (t>30) –процесін басынан бастап 30 мин өткенін білдіретін уақыттың ақиқаттығы;
(D<Fus) –қысымның ауыспалы кезеңнен төмендегі;
F (N=2)- N=2 вентильді ашу нұсқасы.
Логикалық модельді жазу және оны программалау үшін арнайы программалау тілдері дайындалған. Мысалы, Пролог. Бірақ шындықтың логика шеберіне сыя бермеитіні белгілі.Сол себепті, соңғы кездерде бұл модель де Эксперттік жүйелерде көп қолданыла бермеиді. Мұндай модель “ойыншықтар” жүйесінде кеңінен пайдалануда.
- Семантикалық тор моделі- нақты облыста түрлі нысандар жиынтығы мен олардың қатыстарын бағдарлы граф бойынша формальды түрде көрсететін модель. Төбелер нысандардың атауларын не қасиеттерін, доғалар (сызықтар) олардың арасындағықатысты көсетеді. Мысалы, семантикалық тор түрінде дайындалған “қарлығаш-құс “және “құстың қанаттары бар және ұшады “ұйғарымдардың семантикалық тор ретінде бейнеленуі 1.4- суретте көрсетілген. Семантикалық торға бір облыстық (класстың) қолданбалы есебін шешуге арналған нысандары ғана кірістіріледі. Нысандар үшін түрлі оқиғалар, әрекеттер, нысандардың қасиеттері алынады. Жеке класстақ нысандар бір қатыста болса, оларды бейнелейтін тор төбелері доға бойынша байланыстырылып қойылады.
Мұнда пайдаланылатын негізгі ұғымдар [19]:
Класс -өңдеу әдістері не қасйеттері ортақ түрде сипатталған нысандар жиынтығы (мысалы, құс(тар)).
Класс элементі- осы классқа жататын нысан (мысалы, қарлығаш).
Қасиеттер- нысан сипаттаммалары (мысалы, қанаттары бар, ұшады). Семантикалық торда қасиеттер төбелер түрінде алынады.
Оқиға- нысан жағдайының өзгеруі т.б.
Мұндай ұғымдар обьектілі-бағдарлы программалау (ОБП) негізінде құрылған Delphi,Visual Basic және т.б. программалау тілдерінде қолданылады [19]. Оның себебі- жасандыинтеллект- Эксперттік жүйе программаларын Пролог не ОБП тілдерінде құру көпқиындықтары жеңілдетеді.
1-негізгі класс; 2-пайдаланылған иерархиялық келесі класс; 3,4-класс қасиеттері; 5,8-класс элементтері; 6,7- бесінші элемент қасиеттері; 9,10- сегізінші элемент қасиеттері.
Формальды мадельқұруға бұл әдіс көрнекі, бірақ жарамдығы шамалы. Дегенмен де, семантикалық торды жүзеге асыратын NET және т.б. арнайы торлық программалау тілдері дайындалған.
Практикада семантикалық тор көбнесе білім қорының ережелеріне(өнімдік моделге) ауыстырылып жазылады. Ережелер арқылы білім қорын дайындау ыңғайлы. Мысалы, білім қоры дайындаған соң программаға енгізілетін сұрақтар бойынша пайдаланушы мынадай жауаптар енгізсін.
Қанаты бар ма (Иә/ Жоқ) = Иә
Ұшады ма ((Иә/ Жоқ) = Иә
Жақсы ұшады ма (Иә/ Жоқ) = Иә
Денесі ықшамды ма (Иә/ Жоқ) = Иә
Сирақтары ұзын ба (Иә/ Жоқ) = Жоқ
Жүйенің жауабы: құс Қарлығаш
Ескерту. Денесі ықшамды, жақсы ұшатын құстар көп, бірақ жүие білім қорына енгізілген сәйкес мәліметті ғана эранға шығарады.
- Өнімділік модель – білім қорын дайындаудың ең ыңғайлы тәсілі.
Мұнда білім қоры тек сол және оң бөліктері бар екі символдар (нышандар) тізімінен тұрады. Екінші сөзбен айтқанда, өнімдік модель бойынша дайындалатын білім қоры мынадай ережелер арқылы жазылады: Егер А Онда В.
Ереженің сол жағына жазылатыны-шарт (А),оң жаңа жазылатыны – сәйкес әрекет не оқиға (В). Шарт бойынша білім қорын іздеу жүргізіледі де, егер оны бағалау логикалық ақиқат мәні мен шамамен болса да дұрыс келсе ереженің оң жағында жазылған әрекет орындалады (1.2-тақырыпқа енгізілген мысалдарды қараңыз).
Жалпы, өнімдік модельді пайдалану кезінде білім қоры ережелер жиынтығынан тұрады. Ережелерді іріктеп алу басқаратын программа қорытындылау мәшинесі деп те аталады. Мұнда нәтиже алу тәсілі екі түрлі болуы мүмкін: тікелей (талқылаудың тіке тізбегін пайдаланып, мақсатқа жету) және кері (мақсатты пайдаланып, оны растайтын берілгендерге жету). Мұндағы берілгендер- қордан ережелерді іріктейтін программа ісек қосылған кезде негізгі алынатын бастапқы фактілер.
Мысал. Екі ережеден тұратын білім қорының үзіндісі берілген:
Е1: Егер демалыс жазда және адам белсенді болса, онда тауда демалу.
Е2: Егер күнді жақсы көрсе, онда демалыс жазда.
“Адам белсенді” және “Күнді жақсы көреді” берілгендерді жүйеге келіп түсті делік.
Тікелей қорытындылау тәсілін қарастырайық (шарттарды пайдаланып, нәтиже алу). Онда пйдаланылатын өтулер мен өтулерде орындалатын қадамдар:
1-өту.
1-қадам. Е 1 байқап көріледі, оны орындау мүмкін емес (“демалыс жазда” берілгені жетіспейді).
2-қадам. Е 2 байқап көріледі. Ол енгізілген ереженің шартына сәйкес келетіндіктен, “демалыс жазда” фактісі жадқа (стекке) жазылып қойылады.
2-өту.
3-қадам. Қайтадан Е 1 байқап көріледі. 1-өтудің2-қадамы жадқа жазылғандықтан, ол ереже шартына сәйкес келеді де, “тауда дем алу” мақсаты белсендіріледі. Ол ЖИ жүйесінің келесі ретінде көрінеді.
Кері қорытындылау тәсілін қарастырайық (бар ережелер және берілгендер көмегімен таңдалған мақсатты растау). ‘Тауда дем алу ’ мақсаты жүйеге келіп түссін.
1-өту.
1-қадам. Е1 байқап көріледі. “демалыс жазда” берігені жүйеге енгізілмегендіктен, ол жаңа мақсат түрінде қабылданып, осы тұжырым оң жағында болатын ереже ізделінеді.
2-қадам. “демалыс жазда” мақсатын Е2 ережесі растайды да, мақсат белсендіріледі.
3-қадам. Қайтадан Е1 байқап көріледі. Ізделген мақсат расталады.
өнімдік модель – көрнекі, жоғарғы дәреже бойынша модульді және оған түрлі өзгерістер мен қосмшалар енгізу қиын емес. Оны дайындау үшін көптеген праграммалау тілдері құрылған: OPS 5, ЭКПЕРТ, ФИАКР, Пролог, т.б.