Некоторые проблемы создания экспертных систем Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Материалы Международной конференции

“Интеллектуальные САПР”

• расчет задержек всех цепей (например, как величин, пропорциональных полупериметрам описанных прямоугольников);

• построение конуса для каждого выхода схемы (определение множества путей, оканчивающихся на данном выходе);

• выбор конусов, для которых нарушаются временные ограничения и определение конуса с наибольшим нарушением.

2. Сжатие конуса с наибольшим нарушением временных ограничений:

• нахождение в конусе дерева наидлиннейших путей;

• сжатие ребер в наидлиннейшем пути, путем перемещения модулей в направление выхода.

На фазе релаксации выполняются:

1. Вычисление временных допусков для каждого ребра: s(e).

2. Вычисление распределенных по рёбрам допусков: ds(e).

3. Вычисление релаксированных допусков s(e) = ds(e)+X,, где X - параметр релаксации, который «увеличивает» возможность преобразования недопустимого размещения в допустимое.

4. Формирование графа допустимых окресностей для модулей, занимающих одну и ту же позицию.

5. Определение весов ребер графа допустимых окрестностей с учётом градиента загруженности рабочего поля.

6. Реконфигурация размещения (на основе потоков) в физически допустимое на основе графа допустимых окрестностей.

Как показали проведенные экспериментальные исследования, в большинстве итераций происходит существенное уменьшение задержки на одном из выходов, соответствующем конусу, который сжимается на данной итерации. При этом времена прибытия на другие выходы могут несколько возрастать из-за фазы релаксации. Однако, использование допустимой окрестности для релаксации гарантирует, что увеличение задержки находится в допустимых пределах и сумма времён прибытия на выходы практически всегда уменьшается от одной итерации к другой.

ЛИТЕРАТУРА

1. Timen-driven placement algorithm for regular architecture. IEEE Trans. On Computer-Aided Design. 1998 .

УДК. 681.3

И.В. Гречин НЕКОТОРЫЕ ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ

Прогрессирующим направлением в области искусственного интеллекта (ИИ) стали экспертные системы (ЭС). ЭС - это набор программ, выполняющих функции эксперта при решении задач из некоторой предметной области. ЭС выдают советы, проводят анализ, дают консультации, ставят диагноз. Пожалуй, не найдётся такой проблемной области, в которой не было бы создано ни одной ЭС или по крайне мере такие попытки не предпринимались бы.

Однако уже на начальных этапах создания ЭС выявились серьёзные принципиальные трудности, препятствующие более широкому распространению ЭС и серьёзно замедляющие и осложняющие их разработку. Чёткое понимание проблем даёт возможность гораздо успешнее их решать.

Основная проблема - трудности в приобретении знаний. Эта проблема возникает при передачи знаний, которыми обладают эксперты люди для создания программы. Для того чтобы обучить знаниям компьютерную систему, прежде всего, требуется сформулировать,

Известия ТРТУ

Тематический выпуск

систематизировать и формализовать эти знания на бумаги. Большинство экспертов, успешно используя в повседневной деятельности свои обширные знания, испытывают огромные затруднения, при попытки сформулировать и представить в системном виде хотя бы основную часть этих знаний: иерархию используемых понятий, эвристики, алгоритмы, связь между ними. Оказывается, что для подобной формализации знаний необходим определённый систематический стиль мышления, более близкий математикам и программистам, чем, например, юристам и медикам.

В процессе приобретения знаний могут возникать трудности и психологического порядка: эксперт может препятствовать передачи своих знания ЭС, полагая, что она снизит его престиж как специалиста и создаст предпосылки для замены его машиной.

Ещё одна серьёзная трудность возникает связи с постановкой задач. Большинство заказчиков, планируя разработку ЭС, вследствие недостаточной компетентности в вопросах применения методов ИИ, склонны значительно, преувеличивать ожидаемые возможности системы. Заказчик желает увидеть в ней самостоятельно мыслящего эксперта в исследуемой области, способного решать широкий круг задач. Однако мощность эвристических методов решения задач при увеличении общности их постановки резко уменьшается.

Возникают сложности и из-за очень большой трудоёмкости создания ЭС: требуется разработать средства управления базой знаний, логического вывода, диалогового взаимодействия с пользователем и т.д. Объём программирования столь велик, а программы столь сложны и нетрадиционны.

Итак, для решения вышеуказанных проблем, при разработки ЭС необходимы, с одной стороны, знания в области математической логики и методов представления знаний, с другой знания возможности ЭВМ, и программного обеспечения, в частности, языков программирования. Таким образом, выясняется, что для разработки ЭС требуется участие в ней особого рода специалистов, обладающих указанной совокупностью знаний. А для разработки больших программ, на первом этапе создать демонстрационный прототип системы - предварительный вариант, в котором в упрощённом виде реализованы лишь ее основные планируемые возможности и которая будет служить для заказчика подтверждением того, что разработка ЭС для решения данной задачи принципиально возможна, а для разработчиков основой для последующего улучшения и развития системы.

УДК 658.512

Э. Е. Кудряшова, М. А. Медведев, Н. И. Самсонов ГИБРИДНЫЕ СЕТИ ПЕТРИ КАК АППАРАТ СИТУАЦИОННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ПРОЦЕССАМИ

При разработке системы управления CAD/CAM необходимо учитывать наличие нескольких одновременно функционирующих процессов, в том числе: прием и передача информации на объект управления; обслуживание базы знаний и базы данных; процессы, реализующие работу управляющей системы, и т.д.

Система автоматизированного проектирования по управлению CAD/CAM должна быть способна к самостоятельной генерации сценариев работы и оценке, временной и производительной эффективности. Основой системы является высокоуровневая модель для параллельной многопроцессности. Как аппарат моделирования многопроцессности разработана «гибридная сеть Петри», использующая элемент-модель информационной ячейки, для построения необходимых структур. Гибридная сеть Петри (СП) является иерархической вероятностно-временной СП и реализует взаимосвязи структур и механизм создания нового класса данных и новых процессов.

Согласно синергетическому принципу подчинения исходная сложная система может быть представлена в виде некоторой сложной иерархической системы, состоящей из динамических взаимосвязанных подсистем. Осуществляется многостадийная трансформация