CC BY
18УДК 004.832.3+004.891
ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ МАШИНЫ ВЫВОДА СИСТЕМЫ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРАВДОПОДОБНЫХ РАССУЖДЕНИЙ «ГЕРАКЛИТ»
Аршинский Леонид Вадимович
Д.т.н., доцент, зав. кафедрой «Информационные системы и защита информации», Иркутский государственный университет путей сообщения, 664074 г. Иркутск, ул. Чернышевского 15, e-mail: larsh@mail.ru
Аннотация. В работе обсуждаются вопросы организации логического вывода в инструментальной среде разработки экспертных систем «Гераклит». Вывод в ней представляет собой цепочку вычислений на продукционной вычислительной сети с тремя типами вершин: вершины-факты, вершины-продукции и вершины-объединения свидетельств. Продукции упорядочиваются причинно-следственным образом. При выводе не требуется сопоставлять факты с шаблонами и многократно перебирать продукции, что делает его достаточно быстрым и эффективным.
Ключевые слова: экспертная система, машина вывода, база знаний,
присоединенный вывод, вычислительная сеть, логики с векторной семантикой,
тт-TF
V -логики.
Введение. В докладе обсуждаются вопросы организации логического вывода в инструментальной среде разработки экспертных систем «Гераклит». Вывод в ней представляет собой цепочку вычислений на продукционной вычислительной сети с тремя типами вершин: вершины-факты, вершины-продукции и вершины-объединения свидетельств. Третий тип вершин формируется, если какой-либо факт выведен по двум и более цепочкам. Вершины распределены по уровням (слоям, ярусам). Продукции выражают семантику вычислительного процесса, имена фактов - семантику числовых значений. Вычисления начинаются от стартового уровня и захватывают вершины от уровня к уровню, пока не будет пройдена вся сеть (не завершится самая длинная цепочка). Такая организация не требует сопоставления фактов с шаблонами (антецедентами), хранения и преобразования выведенных фактов и т.п., что характерно для «символьных» ЭС. Как результат, в системе отсутствуют соответствующие архитектурные компоненты. Отсутствует и многократный перебор продукций. Это упрощает систему и делает логический вывод достаточно быстрым и эффективным. Машина вывода работает с неполными, противоречивыми и малодостоверными данными. Логико-математическим аппаратом их обработки выступает один из классов логик с векторной семантикой: КТР-логики (векторные логики с аспектами Истина и Ложь). Обсуждаются различные стратегии объединения свидетельств, возможные в
тЛТ
V -логиках.
1. СМПР «Гераклит». Одним из практических результатов исследований в области логик с векторной семантикой стала разработка системы моделирования правдоподобных рассуждений (СМПР) «Гераклит», представляющей собой инструментальную среду разработки экспертных систем (ЭС) на основе КТР-логик (логики с векторной семантикой, где вектор истинности образован компонентами (Истина; Ложь)) [1]. Модель знаний -
продукционная. Продукции представляют собой высказывания вида «Если А то К, иначе К'» (консеквент К' не обязателен). Антецедент А может включать в себя связки И, ИЛИ, НЕ, а также скобки. Для консеквентов скобки не предусматриваются, поскольку предполагается, что они могут содержать связки НЕ и либо И, либо ИЛИ. Объединение в одном правиле двух продукций А^К и —А^К' сделано для сокращения числа правил в БЗ.
Несмотря на то, что система создавалась главным образом как исследовательская для изучения особенностей логического вывода в КТР-логиках, с ее помощью разработан ряд ЭС, некоторые из которых содержат до нескольких сотен правил [7]. Первая версия системы зарегистрирована в 2006 г. [3], вторая - в 2013 [4]. Особенности функционирования ее машины вывода обсуждаются в настоящей работе.
2. Представление знаний в СМПР «Гераклит». Обсуждение особенностей машины вывода «Гераклит» требует предварительного объяснения технологии хранения знаний в системе. Знания в «Гераклит» хранятся в реляционной базе данных (БД), включающей в себя таблицу фактов и четыре таблицы для хранения продукций [5].
Таблица фактов содержит код факта (ключевое поле), имя факта (его содержательное
описание), приоритет (позволяет обращаться сначала к наиболее приоритетным фактам), его
т/ТТ
значение истинности в виде V -вектора с интервальными значениями компонентов: ([/о ,];[/о , 1) (см. рис. 1), а также ряд технологических атрибутов. Для ускорения расчетов границы интервалов выражаются целыми числами от 0 до 100.
Таблица индексируется по ключевому полю, по имени, по приоритету.
Л п
Н
/с~ 11/1К[/о+,/1+];[/Г,/Л>
/1+
И
Рис. 1. Интервальное представление вектора истинности
утверждения /.
Продукции хранятся в четырех таблицах. Это:
1. Таблица «узлов» продукций, где содержатся основные сведения о продукции: код (ключевое поле), имя продукции, поясняющее описание к ней (заносится при необходимости), признак активации продукции, приоритет продукции, счетчик числа ее
+
срабатываний (формируется за весь срок эксплуатации продукции, но при необходимости может обнуляться), момент последнего обращения к продукции в текущем сеансе диалога, технологические атрибуты.
Таблица также индексируется. Индексация привязана к работе машины вывода.
2. Таблица фактов антецедента ЕСЛИ. Она содержит код узла продукции, код факта, поле логической связки И/ИЛИ, признак отрицания факта, признаки открывающей и закрывающей скобок, технологические атрибуты.
3. Таблица фактов консеквент ТО. Здесь также содержится код узла, код факта (входящего в консеквент), поле логической связки И либо ИЛИ, признак отрицания факта. Кроме того, здесь хранятся значение истинности продукции применительно к данному факту в виде КТР-вектора с интервальными значениями компонентов: ([/0+, /1+ ];[/0', /" ]) и
технологические атрибуты. Значения вектора истинности задаются разработчиком БЗ.
4. Таблица фактов консеквент ИНАЧЕ. Аналогична предыдущей.
Количество фактов в антецеденте и консеквентах может быть произвольным. Продукции связывается воедино с помощью кодов узлов, а доступ к фактам возможен через коды фактов.
3. Формирование БЗ в СМПР «Гераклит». Перед обсуждением машины вывода следует отметить некоторые вещи.
Первое. Система работает только с фактами, хранимыми в базе фактов (БФ).
Второе. Все факты в ней делятся на четыре непересекающихся класса:
- факты, входящие только в антецеденты правил (стартовые, факты-вопросы);
- факты, ходящие только в консеквенты правил (терминальные, факты-гипотезы);
- факты, входящие и в левые и в правые части правил (промежуточные);
- факты, не вошедшие ни в одно правило (нераспределенные).
Эта классификация является полной в том смысле, что всякий факт попадает в один из классов. Причем входить он может только в единственный класс.
Продукции, содержащие в антецеденте только стартовые факты будем называть стартовыми, содержащие в консеквенте только терминальные факты - терминальными, все остальные продукции - промежуточными.
Третье. Вывод в «Гераклит» является присоединенным, т.е. каждый шаг вывода сопровождается расчетом истинности заключения на основе истинностей посылок. Для такого вывода характерна т.н. процедура объединения свидетельств, когда истинность полученного на каком-то этапе факта / изменяется, если этот же факт был получен по другой цепочке вывода [8]. Из этого обстоятельства вытекает принципиальное обстоятельство: факт / не может принимать участие в выводе, пока не будут учтены все правила, содержащие его в своем консеквенте. Для этого необходимо, чтобы продукции системы, реализующей присоединенный вывод, были правильно упорядочены в том смысле, что всякая продукция, содержащая в своем консеквенте промежуточный факт/, должна выполняться прежде всякой продукции, содержащей / в своем антецеденте.
Обозначим продукцию «Если А то К, иначе К'» как А ^ К | К'. Обозначим также множество фактов, входящих в антецедент и консеквенты как {А}, {К} и {К'} соответственно. Будем говорить, что продукция Р1 = А1 ^ К1 | К' непосредственно предшествует продукции р2 = а2 ^ К2| К', если {А2} п ({К1} и {К'}) , иначе говоря,
если антецедент А2 содержит (промежуточные) факты, входящие хотя бы в один из консеквентов К1 или К2. Непосредственно предшествующие продукции отсутствуют только у стартовых продукций. С учетом этого принцип правильного упорядочения можно переформулировать так: для того, чтобы система продукций в БЗ была правильно упорядочена, необходимо и достаточно, чтобы для любой продукции Р все непосредственно предшествующие ей продукции выполнялись прежде Р.
Такой порядок продукций назовем причинно-следственным и будем исходить из того, что причинно-следственное упорядочение должно выполняться всегда до начала диалога с системой.
Причинно-следственное упорядочение БЗ невозможно, если в консеквенте какой-либо продукции выводится факт, вносящий вклад в формирование ее же антецедента. Подобную ситуацию назовем причинно-следственной петлей. Примером этому может быть логический круг: а — Ь; Ь —^ а; или пара продукций: а —^ —I Ь; Ь — —а . Последние логический круг не образуют, но требованию правильной упорядоченности не соответствуют. «Гераклит» имеет средства решения подобных проблем.
Алгоритм упорядочения разделяет факты и продукции на уровни или «слои», расставляя причинно-следственные приоритеты. Высшим приоритетом обладают стартовые факты и стартовые продукции. Далее следуют факты, выводимые из стартовых продукций и продукции, содержащие в антецеденте факты, входящие в консеквенты стартовых продукций.
Следующий, третий слой, образуют факты, выводимые из стартовых фактов и промежуточных фактов предыдущего уровня, а также продукции, содержащие в антецеденте промежуточные факты, выведенные на втором шаге. И так далее. Число уровней равно длине самой протяженной цепочки вывода в БЗ.
Причинно-следственный порядок является главным и не может быть изменен пользователем. Внутри логических уровней пользователь может задать свои приоритеты, но перенос продукций из одного уровня в другой возможен только в случае изменения антецедента или консеквента продукции и выполняется только средствами системы.
Внутри логического уровня (слоя) продукции могут упорядочиваться по пользовательскому приоритету, по сложности посылки, по времени последнего срабатывания правила в текущем сеансе диалога. Наконец, в упорядочении правил участвует и число срабатываний продукции (в результате первыми вызываются наиболее востребованные из них).
Требование причинно-следственного упорядочения обеспечивает вывод всех возможных гипотез за один проход БЗ, т.к. возвраты к уже пройденным правилам отсутствуют, причем в первую очередь выполняются продукции, приводящие к гипотезам за наименьшее число шагов. В системе реализуется стратегия просмотра «в ширину», с первоочередным завершением самых коротких цепочек. Причинно-следственная упорядоченность правил продукций является одним из основных принципов организации вывода в «Гераклит». Соответствующий пример дается в конце работы.
4. Логический вывод в «Гераклит» может выполняться от фактов и от гипотез. Вывод от фактов состоит в расчете истинности гипотез на основе истинности стартовых фактов и продукций. При выводе от гипотез указываются проверяемые гипотезы, после чего система формирует список релевантных гипотезам фактов и выполняется прямой вывод от
них. Результатом может быть как подтверждение, так и опровержение гипотезы, а также получение других гипотез.
В системе различаются два типа вывода: пошаговый и фронтальный. Пошаговый вывод от фактов означает, что система последовательно выбирает продукции и задает вопросы пользователю о стартовых фактах, входящих в антецедент очередного правила. При фронтальном выводе пользователь отвечает на вопросы обо всех стартовых фактах в системе.
В начале процедуры прямого вывода (от фактов) значения векторов истинности всех фактов принимаются равными ([0,0];[0,0]> (Неопределенность). Ответы пользователя даются в виде числовых значений вектора истинности в окне диалога (рис. 2). При этом для удобства ему предлагается возможность давать фиксированные ответы с модальностями «точно», «почти», «возможно» (модальности формализованы интервалами). Чем слабее модальность, тем шире интервал. Модальность «Точно» означает нулевую ширину интервала:
«Точно Да» - истинность <[100,100];[0,0]> ;
«Точно Нет» - истинность <[0,0];[100,100]> ;
«Точно Да и Нет» - истинность <[100,100];[100,100]> ;
«Точно 50 на 50» - истинность <[50,50];[50,50]>;
«Не знаю» - истинность <[0,0];[0,0]>.
Рис. 2. Окно диалога с системой
Для модальности «Почти» выбрана ширина 25: «Почти Да» - истинность <[75,100]; [0,25]) ; «Почти Нет» - истинность <[0,25]; [75,100]) ; «Почти Да и Нет» - истинность <[75,100];[75,100]) ; «Почти 50 на 50» - истинность <[40,60];[40,60]) ; «Почти не знаю» - истинность <[0,25];[0,25]); Для модальности «Возможно» - 50: «Возможно Да» - истинность <[50,100]; [0,50]); «Возможно Нет» - истинность <[0,50]; [50,100]); «Возможно Да и Нет» - истинность <[50,100]; [50,100]); «Возможно 50 на 50» - истинность <[25,75]; [25,75]) ; «Возможно не знаю» - истинность <[0,50];[0,50]) .
Вектор истинности предполагает независимость Истины от Лжи. Однако на практике такая возможность может оказаться избыточной. Чек-бокс «Fuzzy» позволяет связать Истину и Ложь известным образом, делая их при ответах зависящими друг от друга.
В ходе вывода вычисляются значения векторов истинности фактов консеквента по правилу [2]:
a, a ^ b [ b :|| b ||= <[a0+ • , a0- ® i+ ];[a0+ • i1, a- ® i0+ ]) .
Здесь через двоеточия указана схема расчета истинности заключения на основе истинности посылок: || a ||= <[a+, a; ]; [a-, a- ]) и || a ^ b ||= <[i0+, i+ ]; [i0-, i1 ]) .
Система допускает в антецеденте связки И, ИЛИ и НЕ, а также скобки. Формализация И и ИЛИ осуществляется с помощью первых форм конъюнкции & и дизъюнкции v (т.н. 01- и 10- композиция, соответственно) [1]. Для интервалов это выглядит так:
|| a & b ||= <[a0+ • b0+,a+ • b+ ];[a- ® b0-,a,- ® b-]) ;
|| a v b ||= <[a+ ® b0+,a; ® b.+ ];[a- • b0-,a- • b-]);
где • и ® - известные в нечеткой математике триангулированные норма и ко-норма в инфиксной записи, связанные по правилу:
х • y + (1 - x) ® (1 - y) = 1, где x, y е [0,1].
Пользователь может выбрать одну из трех пар норм:
х • y = min( х, y); х ® y = max(x, y) ;
x • y = xy; x ® y = x + y - xy ;
x • y = max(0, x + y -1); x ® y = min(1, x + y) .
Формализация НЕ допускается в двух видах:
|| -a ||= <[a-, ar ];[a 0+, a1+]);
||~ a ||= <[100 - a++ ,100 - a0+ ];[100 - b- ,100 - b0- ]) . «Информационные и математические технологии в науке и управлении» 2016 №2 23
Первый - это отрицание в форме перестановки (отрицание как опровержение, когда аргументы «за» становятся аргументами «против» и наоборот), второй - отрицание в форме дополнения (отрицание в силу недоинформированности). Вид отрицания выбирает пользователь. По умолчанию оно задается в форме перестановки.
Формализация связок антецедента позволяет рассчитать его истинность и определить, следует ли работать с правилом. Для принятия решения используются меры достоверности
/д(а) и определенности /о(а):
/д (а) = а+ - а- ; /д (а) = а+ Ф а".
Здесь а и а - «характерные» значения интервалов [а0, а1 ] и [а+, а- ], в качестве которых
можно взять середину интервала или иную точку внутри него (настраиваемый параметр). Если истинность антецедента не достигла порогового значения меры определенности (недостаток информации, малая уверенность в ней), или не достигнут порог меры достоверности при отсутствии части ИНАЧЕ, продукция в расчете не участвует. Помимо этого, в системе рассчитываются скалярные меры:
точности:
/т (a) =
(al+ - ao+ )2 + (a- - ao- )2
2
противоречивости:
/п (a) = a + • a- ;
строгости:
/с (a) =| a + - a- | ;
избыточности:
/шб (a) = a ++ a - lOO .
Полученные гипотезы упорядочиваются (индексируются) по достоверности-определенности-точности. Сведения о степени их противоречивости, строгости и избыточности приводятся факультативно.
5. Объединение свидетельств. Особенностью присоединенного вывода является необходимость обновлять значения истинности утверждения, если оно получено по нескольким цепочкам вывода (объединение свидетельств). В основе основных схем объединения лежат т.н. вторые формы дизъюнкции и конъюнкции (11- и 00- композиции).
ТР
Для V в интервальном случае они выглядят как [2]:
|| а V2 Ь ||= <К Ф Ьо+, а+ Ф Ь+ ]; К Ф Ь-, а- Ф Ь- ]) ;
II а &2 Ь ||= <[а0+ • Ь0+ , а1+ • Ь1+ ]; [а0- •Ьо- ,а- • Ь1- ]) .
Пользователю предлагается на выбор несколько схем объединения, из которых основная выглядит так (объединение по схеме 10/11-композиции; предлагается по умолчанию).
1. Если по двум цепочкам получено утверждение факта /, объединенная истинность вычисляется по первой форме дизъюнкции:
!1/11=< р+; р-> = </ е /2, /+е /+ ];/- • /-, /-• /- ]>;
/ Ц , /у - границы интервалов значений аспектов истинности факта / полученного по двум цепочкам вывода:
!!/!!, = <[/„;, /,+];[/-, /1- ]>,
и
!!/!!>=<[/02, /1+ ];[/<>-, /1- ]>.
Иначе говоря, применяется эвристика: чем больше свидетельств поступило в пользу факта / тем больше мы ему доверяем.
2. Если по двум цепочкам получено отрицание факта /, объединенная истинность вычисляется как:
!!/!!= < Р'+; р- > = <[/+ • /+, /+ • /+ ]/ е /-, /- е ]>.
Чем больше свидетельств поступило против факта/ тем меньше мы ему доверяем.
3. Если получены и утверждение и отрицание факта / объединенная истинность вычисляется по второй форме дизъюнкции:
!!/Цбъе,= < р + е Р'+; р -е р->.
Это позволяет формализовать ситуацию противоречия, когда имеются аргументы как за, так и против /
При необходимости, система по выбору пользователя также позволяет объединять свидетельства по схеме 01/00-композиции:
!!/!!= <Р+; Р-> = <[/«+ • /+, /1+ • /+ ];[/- е /-, е ]> - для утверждения; !! / !!=< Р' +; Р'~> = <[/«+ е /+, /+ е /+ ];[/- • • /- ]>-для отрицания;
!! / !!объед. = <Р + • Р' +; Р- • Р'->- для объединения;
11-композиции, - вторая форма дизъюнкции не зависимо от утверждения или отрицания факта:
!! / !!объед.=<[/0+ е /0+,/1+ е /1+ ];[/«- е /«-,/1- е ]>;
00-композиции, - вторая форма конъюнкции не зависимо от утверждения или отрицания факта:
!!/!! объед. <[/01 • /02 , Ул • /12 ]; [/01 • /02 , 1 • -/12 ]> ;
10-композиции, - первая форма дизъюнкции не зависимо от утверждения или отрицания факта:
!!/!!объед.=<[/0+ е /02, /1+ е /1+ ];/ • /02, /1- • /1- ]>;
01-композиции, - первая форма конъюнкции не зависимо от утверждения или отрицания факта:
|| / Н^.=<[/о+ • /о+, /1+ • /1+ ]; [/о- Ф /о-, /1- Ф /1- ]).
Кроме того возможно объединять свидетельства по среднему арифметическому и среднему геометрическому. В результате пользователю предоставляется достаточно большой арсенал средств для настройки вывода. Различные схемы объединения моделируют различные стратегии объединения, возможные при принятии решений.
1. Объединение по схеме 10/11-композиции - стратегия нарастающего доверия. Доверие к / возрастает по мере получения утвердительных доказательств факта, доверие к —/ - по мере вывода его отрицаний. Дает гарантированный максимум доверия к факту и его отрицанию, определяемый лучшими из подтверждающих и опровергающих свидетельств. Наличие «сильных» доказательств того и другого ведет к противоречивому отношению к /
2. Объединение по схеме 01/00-композиции - стратегия нарастания недоверия. Доверие и к / и к —/ тем меньше, чем менее убедительны соответствующие свидетельства и чем их больше. Дает гарантированный минимум доверия к факту и его отрицанию, определяемый худшими из подтверждающих и опровергающих свидетельств.
3. Объединение по схеме 11-композиции - стратегия полного доверия. Доверяем «без разбора» и подтверждающим и опровергающим свидетельствам. Вариант стратегии нарастающего доверия, но здесь быстрее растет степень противоречивости факта.
4. Объединение по схеме 00-композиции - стратегия полного недоверия. Верим «худшим» из подтверждающих и опровергающих свидетельств. Вариант стратегии нарастающего недоверия, но здесь быстрее растет степень неопределенности факта. В итоге это может привести к неопределенному (о;о> восприятию факта: «не верю ни чему».
5. Объединение по схеме 10-композиции - стратегия безудержного оптимизма. Все решают свидетельства в пользу /.
6. Объединение по схеме 10-композиции - стратегия безудержного пессимизма. Все решают свидетельства в пользу —/.
7. Объединение по правилу среднего (арифметического, геометрического и т.д.) -стратегия осторожной веры. Свидетельства за и против усредняются.
По умолчанию предлагается стратегия нарастающего доверия. Система допускает выбор индивидуальных стратегий для каждого факта.
Таким образом, вывод в «Гераклит» представляет собой цепочку вычислений на своего рода продукционной вычислительной сети с тремя типами вершин: вершины-факты, вершины-продукции и вершины-объединения свидетельств. Третий тип вершин формируется, если какой-либо факт выведен по двум и более цепочкам. Вершины распределены по уровням (слоям, ярусам): стартовые факты и стартовые продукции, далее факты из консеквентов стартовых продукций и, если необходимо, вершины-объединения; следующий за ним связан с фактами предыдущих двух уровней и так далее (рис. 3). Продукции выражают семантику вычислительного процесса, имена фактов - семантику числовых значений. Вычисления начинаются от стартового уровня и захватывают вершины от уровня к уровню, пока не будет пройдена вся сеть (не завершится самая длинная цепочка). Причинно-следственный порядок для продукций на рис. 3 выглядит так.
Стартовый уровень:
(Ср С2} — П4);
(Сз) ^ П П2}; (С4,С5} ^{П2}; |С7} ^ {П3}.
- факт (С,- - стартовый, Пу - промежуточный, Тк - терминальный)
- объединение Щ - продукция
I
- линия уровня
Промежуточный:
Завершающий:
Рис. 3. Сеть вывода в «Гераклит».
{П1} ^ {П4};
{П1,П2} ^ {П5};
{П3} ^ {Г2}.
{П 4, П 5, С 6} ^ {Г 3}.
Антецедент и консеквент представлены формирующими их фактами.
Заключение. Логический вывод в «Гераклит» - это вычислительный процесс, ход которого определяется БЗ и ответами на вопросы пользователя. Традиционные символьные структуры здесь заменяются вычислительной, а ресурсоемкие символьные преобразования -целочисленными расчетами. Содержательные описания фактов играют роль «этикеток»,
помечающих вершины вычислительной сети. Это позволяет составлять продукции на этапе формирования БЗ и задавать вопросы пользователю. Продукции связывают вершины-факты. Вершины-объединения активизируются автоматически, если факт выводится по двум и более цепочкам. Такая организация вывода не требует сопоставления фактов с шаблонами (антецедентами), хранения и преобразования выведенных фактов и т.п., что характерно для «классических» ЭС [6]. Как результат, в системе отсутствуют соответствующие архитектурные компоненты. Отсутствует и многократный перебор продукций. Это упрощает систему и делает логический вывод достаточно быстрым и эффективным.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аршинский Л.В. Многозначные логики с векторной семантикой. Восточно-Сибирский институт МВД России. Иркутск, 2003. 46 с. Деп в ВИНИТИ 13.02.2003, № 281-В2003.
2. Аршинский Л.В. Интервальное оценивание истинности в системах автоматизированных рассуждений на основе УТР-логик // IV международная конференция «Идентификация систем и задачи управления» 81СРЯ0'05: труды. Москва. ИПУ РАН им. В.А. Трапезникова. 2005. С. 1061 - Ю74.
3. Аршинский Л.В. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «НБЯАСЫТ 2006». Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 7 ноября 2006 г. Свидетельство № 2006613062.
4. Аршинский Л.В. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ «Гераклит 2.Х». Зарегистрировано в Реестре программ для ЭВМ 02 июля 2013 г. Свидетельство № 2013616260.
5. Аршинский Л.В. Организация знаний в системе моделирования правдоподобных рассуждений «Гераклит» // XVII Байкальская Всероссийская конференция «Информационные и математические технологии в науке и управлении»: труды. Т. 3. Иркутск. ИСЭМ СО РАН. 2012. С. 19 - 25.
6. Джарратано Д., Райли Г. Экспертные системы: принципы разработки и программирования. 4-е изд.: Пер с англ. Москва. ООО «И.Д. Вильямс». 2—7. 1152 с.
7. Дунаев М.П., Дунаев А.М. Экспертный комплекс для наладки преобразователей частоты // XX Байкальская Всероссийская конференция «Информационные и математические технологии в науке и управлении»: труды. Т. 3. Иркутск. ИСЭМ СО РАН. 2015. С. 20 - 28.
8. Хачатрян А.Р. Анализ классических методов объединения свидетельств в экспертных системах // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика, 1987. № 5. С. 67 - 73.
UDK 004.832.3+004.891
FEATURES OF THE INFERENCE ENGINE OF THE PLAUSIBLE REASONING MODELING SYSTEM "HERACLITUS" Leonid V. Arshinskiy
Dr., Head. Department "Information Systems and Information Security" Irkutsk State Transport University 15, Chernyshevskiy Str., 664074, Irkutsk, Russia, e-mail: arsh@irgups.ru
Annotation. The paper discusses the organization of logical inference in the expert systems development tool "Heraclitus". Inference by "Heraclitus" is a chain of calculations on a production computation network with three types of nods: the facts, the rules and the nods for evidence combining. Such organization of inference does not require a comparison of facts with the templates (antecedents). Multiple scanning of the knowledge base is absent too. It makes the logical conclusion quite fast and efficient. The logical inference is based on the logic with vector semantics. Keywords: expert system, inference engine, knowledge base, computing network, logic with vector semantics, VTF-logic.
References
1. Mnogoznachye logiki s vektornoi semantikoi [Multivalued logic with vector semantic] / L.V. Arshinskiy; Vostochno-Sibirskiy Institut MVD Rossii. Irkutsk. 2003. 46 p., Dep. VINITI 13.02.2003, N 281-V2003. (in Russian).
2. Arshinskiy L.V. Intervalnoe otsenivanie istinnosti v sistemakh avtomatizirovannykh rassuzhdeniy na osnove VTF-logik [An interval valuation of truth in computer-aided reasoning systems based on the VTF-logic] // IV mezhdunarodnaya konferentsiya "Identifikatsiya sistem i zadachi upravleniya" SICPR0'05. Moskva: IPU RAN im. V.A. Trapeznikova, 2005. P. 10611074. (in Russian).
3. Arshinskiy L.V. Svidetekstvo ob offitsiaknoi registracii programmy dlya EVM "HERACLIT 2006" [Certificate of official registration of the computer program "HERACLIT 2006"]. Zaregistrirovano v Reestre programm dlya EVM 7 noyabrya 2006 g. Svidetekstvo N 2006613062. (in Russian).
4. Arshinskiy L.V. Svidetekstvo ob offitsiaknoi registracii programmy dlya EVM "Geraklit 2.X" [Certificate of official registration of the computer program "Heraclitus 2.X"]. Zaregistrirovano v Reestre programm dlya EVM 02 iyulya 2013 g. Svidetekstvo N 2013616260. (in Russian).
5. Arshinskiy L.V. Organizatsiya znaniy v sisteme modelirovaniya pravdopodobnykh rassuzhdeniy "Geraklit" [The organization of knowledge in the modeling of plausible reasoning, "Heraclitus"] // XVII Baikakskaya Vserossiiskaya konferentsiya "Informatsionnye i matematicheskie tekhnologii v nauke i upravlenii". Chast III. Irkutsk: ISEM SO RAN, 2012. P. 19-25. (in Russian).
6. J.C. Giarratano, G.D. Riley. Expert Systems: Principles and Programming. Fourth edition. Course Technology, 2004. 854 p.
7. Dunaev M.P., Dunaev F.M. Ekspertnyi kompleks dlya naladki preobrazovatelei chastoty [Expert system for the repair of frequency converters] // XX Baikalskaya Vserossiiskaya konferentsiya "Informatsionnye i matematicheskie tekhnologii v nauke i upravlenii". Chast III. Irkutsk: ISEM SO RAN, 2015. P. 20-28. (in Russian).
8. Khachatryan A.R. Analiz klassicheskikh metodov obyedineniya svidetekstv v ekspertnykh systemakh [Analysis of the classical methods of combining evidences in expert systems] // Izv. AN SSSR. Tekhn. kibernetika, 1987. N 5. P. 67-73. (in Russian).
