Введение
Глава 1. Экспертные системы. Представление и вывод знаний 14
1.1. Экспертные системы 14
1.2. Классификация экспертных систем 15
1.3. Структура экспертной системы 17
1.4. Разработка экспертных систем 19
1.5. Преимущества экспертных систем 22
1.6. Модели представления знаний 24
1.6.1. Логическая модель 25
1.6.2. Фреймовая модель 26
1.6.3. Семантические сети 27
1.6.4. Продукционная модель 27
1.7. Нечёткие экспертные системы 30
1.7.1. Нечёткая переменная 31
1.7.2. Лингвистическая переменная 31
1.7.3. Нечёткая база правил экспертной системы 32
1.7.4. Нечёткий логический вывод 33
1.8. Задача ускорения поиска решения в нечётких экспертных системах 34
1.9. Выводы по главе 1 36
Глава 2. Классификация методов ускорения поиска решения в экспертных системах 37
2.1. Классификация методов ускорения обработки правил в экспертных системах 37
2.2. Алгоритм Rete для продукционной базы знаний экспертной системы 40
2.2.1. Альфа сеть 41
2.2.2. Бета сеть 42
2.2.3. Разрешение конфликтов 44
2.2.4. Выполнение продукций 44
2.2.5. Индексация памяти 45
2.2.6. Удаление записей и списки записей 45
2.2.7. Обработка условия ИЛИ 46
2.2.8. Диаграмма 46
2.2.9. Преимущества и недостатки 47
2.3. Сравнение алгоритмов Rete, Treat, Leaps для ускорения поиска решения в продукционной экспертной системе 49
2.3.1. Пример работы алгоритма Rete 52
2.3.2. Алгоритм Treat 56
2.3.3. Алгоритм Leaps 59
2.3.4. Сравнение алгоритмов Rete, Treat, Leaps 62
2.4. Алгоритм Fuzzy Rete для нечётких продукционных экспертных систем 64
2.5. Выводы по главе 2 64
Глава 3. Разработка метода ускорения поиска решения для нечётких экспертных систем 66
3.1. Формальная модель дерева решений алгоритма Fuzzy Rete 66
3.2. Пример представления правила из нечёткой базы правил в виде формальной модели дерева решений алгоритма Fuzzy Rete 69
3.3. Оценка близости одного концевого узла дерева другому узлу 72
3.4. Оценка близости промежуточного узла дерева другому узлу 75
3.5. Алгоритм Fuzzy Rete для формирования дерева решений нечёткой продукционной базы правил 77
3.6. Преимущества алгоритма Fuzzy Rete 79
3.7. Архитектура механизма поиска решения для нечёткой продукционной экспертной системы на основе алгоритма Fuzzy Rete 80
3.8. Выводы по главе 3 82
Глава 4. Разработка и тестирование программного обеспечения нечёткой экспертной системы на основе алгоритма Fuzzy Rete 83
4.1. Применение разработанного алгоритма Fuzzy Rete для формирования рекомендаций экспертной системой 83
4.1.1. Постановка задачи экспертной системы 83
4.1.2. Обработка входных данных 87
4.1.3. Формирование дерева решений и поиск решения 88
4.1.4. Расшифровка результата 90
4.1.5. Анализ полученных результатов 90
4.2. Разработка прототипа экспертной системы 91
4.2.1. База данных 92
4.2.2. Пример работы: редактирование базы правил 94
4.2.3. Пример работы: поиск решения и формирование результата 99
4.3. Применение нечёткой экспертной системы с алгоритмом ускорения поиска решения Fuzzy Rete 102
4.3.1. Постановка задачи создания нечёткой экспертной системы нефте-водо-газового расходомера 102
4.3.2. Нечёткие переменные и правила экспертной системы 105
4.3.3. Формирование дерева решений 107
4.3.4. Работа нечёткой экспертной системы 109
4.4. Оценка сложности поиска решения для нечёткой продукционной экспертной системы на основе алгоритма Fuzzy Rete 109
4.5. Анализ эффективности алгоритма Fuzzy Rete 112
4.6. Выводы по главе 4 113
Заключение 115
Литература 117
Приложение 1. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 125
Приложение 2. Акты о внедрении результатов работы 126
Приложение 3. Исходный текст основных модулей программы 128
Приложение 4. Правила нечёткой экспертной системы расходомера 152
