автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Разработка и исследование генератора специализированных интеллектуальных диалоговых редакторов баз знаний

РОССИЙСКАЯ АКАДШИЯ ШУК .

млштостотв сдавзд

ИНСТИТУТ АВТОМАТИКИ И ПРОЦНХ-ООЬ УПРАВЛЕНИЯ

на пропах рухитаси

АНТОНОВА Елена Ивановна

ТАЗРЛптСЛ И ШШЩОВДОВ PEKisPAfOPA (ЯЙШШШРОВАЮШХ

шшмштуалшх ждата ШАНКРОВ RAS жш

0БЛ3.11 - математическое и•програданс© овэспечвинв вычислительных маяли, ноинютсоз, систем ' И Св'-'ОЙ''

Авторе-ф opa т. дяосертации на соиоканкэ ученой стеггош' ковдидятя технических йвук

Владивосток - I9ff*5

faöm'« выполнена ь йаствтутв «втсмах-жк к ароцооссв управления Дальневосточного отделения РДЦ к е Далыгдосточиоь государственном университете.

Научный руководитель - доктор физико-математических наук

A.C. Клещев

ОДиц;шлы;ыа оппоненты - доктор технических наук ' a.s. Синявский

- кандидат технических наук Й.И.иЫчвшо

Нодущев предприятие: Тикюкаансгсий океанологический

институт Дальневосточного отделения РАЯ (г. Владивосток)

Защита состоится "_" 1993 г. в_____часов

на ваивд&ши Спэциализиртввнндао совоте К СЮ3.30.01 в Институте автоматики и процессов управления Дальневосточного отделения РАН По адресу:

690041, г. Владивосток, ул, Радко, б

О диссертацией мозаю ознакомиться в библиотеке Института , ввтоматшш и процессов управления ДВО РАН.

Автошфо}« разослан " п£ 19ЭЗ г_

УченыЯ секретарь Снотшлкуирор.тшого сорйтй "к.т.н.

Б,К. Koran

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Приобретете и накопление йианий являются основой процесса проектирования и построения экспортных систем (ЗС), однако остаются наиболее трудоемким и сложным видом . работ при их создании. В рамках традиционной технологии эта работа возлагается на инженера знаний, который выполняет во Енесте с экспертом. Попытки обеспечить инструментальную подквржку Втого вида р::(5рт привели к 'создании проблемгго-не~аш1симкх редакторов .баз знаний. (ЕЗ), которые автоматизируют, главпнм образом, ввод к редактирование в (|юрмв-текста уяе извлеченных и формализованных.' знаний. • Альтернативной , инструментальной поддержой ' отого вида работ . являются, специализированные диа готовый , редакторы: ЕЗ.- ТецсоЙ редактор исключает, этапы концептуализации, и формализации; в диалоге, с экспертом (без .участия Ш1тунэра: знаний)^. в' терминах предметной области и на орноне его ответов формирует Ев во.'внутреннем представлении, при нёобг.одамости эта БЗ ■нсяет.бйь преобразована и вндона эксперту в понятном ему " внепгаем-.: представления..Кроме того, в ходе еопроЕовдетя Ш эксперт в диалоге может скосить в БЗ необходимые йгменеиия. ; Спацотлкзгфбванннй редактор БЗ акпгаяшрует • и систематизирует работу, эксперта, что способствует достижения болев высокой' полнота КЗ. Осйоенш препятствием к шрохому ' испояэяовоня» гаэвда.шчфсвапных -редакторов БЗ является их 'сравнительно высокая стоимость (трудоемкость .разработки),, при ограниченных рейками ' предметной5- ' области . возможностях использования; .Актуалыти является создание 1троблемао-незавйсимой инструментальной' скотомы,' которая позволяло бы. бистро и - дешево разрабатывать . атециализирбВЕНше редечторы. ВЗ для • различных федезтвнх: областей. ' • . / '-".:,;-

Целью диссертационной роботы'. является разработка теоретических основ и реализация Инструментального сродству, для создгумл с.тциализяроватшх интеллектуалы«« •■•диалоговых. • редакторов БЗ - • генератора специализировавши штеллвктуояши диялогочйх редакторов БЗ (ь;®1 БЗ). Для лостиления постявтевной цели в ра^ото нео&сгомс было решить ллеяургцио задпда:

- разработать кзшс описании сгрч ЕЗ 1мзлк?№Х ггре.чк-этных оЗл-'Стей; " "

■ , 4 ' .. .. диалога о экспертом по формированию и редактированию КЗ;

- вьшслекть реализацию генератора специализированных интеллектуальные диалоговых редакторов БЗ, аклвчаодего средства ввода и редактирования схем БЗ,. средства адаптации диалога кпредаетноЯ

' области и средства гбнорации специализированных интеллектуальных . диалоговых редакторов БЗ; -: V v', • ::V s.

Ч/: - разработать теююляда ■ ормювниа генератора спвцнализнро-: ванных интеллектуальных диалоговых редакторов БЭ. . ,, - f у. Научная новизна рабрталзмсяочветс«:;v;• ••

•7 в создании формального языка, |юаволявдэго инженерам знаний описывать охемы ЕЗ различных преддатнкх областей;

ч в определении оемантИяи охемБЗ,

на основе модели дарешдешя Í3 joo схемам; Г ". v

- в разработке модели процесса изааечеяяя и редактировался знаний'. л'ч.,"; -.." . ;д-V/.

t Практическая ценность диосартац^ошо* работы ' ваклотеется: | в разработке иетаинструм9Етального;оредства -. генератора •специализированных дателлвктуй^Ацых дашюгойа v редакторов БЗ различных предметных областей; тем сад« автоматизирован один г<) самих трудоемких;: этаповсоздания /.m^ifnñ'/. систем! -'.г' ;иш извиечв1мя к.накоплвнщ wiaibsat; : ' ; { -'-1 Л'

; - в разработке на ретойе генератора .оюйШюарешДюго да«к лотового рёдактора,; мэдап^с^' KOTcjxkfi моют

Использоваться для ' организации - раСоты экспертов при создании акспертных \ fámreii •; игадюшскоа : даагаовтшш,' • Генератор •' социализированных гщталявктуадыва дмиюговых -^редакторов '• БЗ используется, в 1Ш& ДБ0:' РАН. и , Кроме атого, генератор специализированных интеллектуальных диалоговых редакторов БЗ внедрен и яепольэуетоя в войсковой части, 31204,то дадтгарздеад } соответствуйте!!справкой.; •:'.'; ' "

Апробация работа. Основный полежейия дасоертацки докиадава-: лись и обсуждались юрлв-фАщвре;- ¡"Лрбфшы

Применения экспертных систем в народном хозяйстве" ir, Кишгоев, 1999г.), Всесоюзной конференции "Базы знаний и окешртнне система в ,автоматиэировашшх системах \дяя нау»шых исследований", (г. Севастополь, 1990г.), Научно-технической школа "Новый информационные технология" "(г. Одесса, 1990г.), Мсящуир.родной конференции ^Программные н шчиолигольннв системы ; ¡нового! поколения\(г,} Сшаркэнд, 1990г.), Всесоюзной научной ,кои1вренцш "Интеллекту^-. .'MSsiflw систем: управления*.'-.' (r.i-.'Еаку, 51931г..) V ,/всесоюзной

конференции "Система баз данпнх и энаниЯ" (г. Львов; I99ir»), III конференции по искусственному татедлэкту (г. Тверь, , 1992г.')', йаутк свмияарвх ДЗГУ и ИАПУ ДВО РАН.

По тема диссертация опубликовано шесть работ. Структура и объем работы.- Диссертационная работа состоит из введения, четырех глаз, зшдагтеиия, излотанных на 149 страницах и «¡держащих 12Б рисунков, списка литературы, вклотапцего 102 ;' нвименовва^^и иостя пралоаениЗ. -■'• . :1

. ' содктнии работы ' - ' ;

. . Первея глава диссертация содержит обзор литературы по сущее-. :. твущим методам приобретения знаний. Обосновывается выбор прикладных сомйнтичзских сетей в качестве класса моделей представления знаний, поддергиваемого генератором СИДР ЕЗ. Приводится рпредзлзкие прикладах, семайткчес1шх сетей, а также схемы БЗ.

Во второй гласе дассёртацкя рапаэтся задачи разработки .. языка описания ахвм Ш разг,генах прэдмэтних областей а ' ¡йороадоадЯ кодея! процессаприобрэтония знаний. " • -Дяяу^сая!и-.ск9«:Ю-И8Г»0йЕ1 .фгакциовольная и графическая . нотация Ьпксашй схем, однако сб& от не могут бить использована для руления задач дкссэртащщ. Возникает задача разработки языка, _ поз15олязсЫго описывать - схаж Ш, концентрируя информацию во!фуг 0онятл2 прэдкэглой^ области. Пр'я разработке такого, яочка использовался опыт . ойзсашм сгх<м , БЗ ■ в различных предметных . областях. Прэ^гшлй~в диссертация/ способ описания. схем ЕЗ поадэргзшавтоя'творнеЯ фреШлов.' '

Ошгсаняв '.схема' БЗ-предотной области состоит в описания •классов гзрпш семантической сети. Мб гея класса '.вершин может быть . либо -ишви классе понятий с хеш Ез; -лгоо фрагментом схемы БЗ .-. ' классом понятий, иё • женят тот. Яавовем. шсжвством схемы БЗ > гмл класса понятий сгеш ЕЗ (и'эеовпнноз мяозеество ) или фрагмент схегы Ей. /бписсние .метки мзкаястзе спет БЗ моквт 'яметь вид» множество всех поданожеств именованного шожостЕа схемы "FS; мноааетво всег подмножеств кшиоватюго множестве, определяемое с ..огреипотнш на него; ролевое описание, мнояестза схемы БЗ; ■ ' альтернативное огэдеакйе • множества;' определение множества черев обгелптезпие мноюстз. В описании множества'"■ схема БЗ могут-быть ..решки вя .тержвшдай значений.,;-'. -"

'..'-'. Определим' операционную. семантику- ятшопясання , (яви'; БЯ

через процесс порождения ВЗ (семантической сети) по схема БЗ. Процесс порождения состояния БЗ предметной облаете но схеме БЗ состоит в формировании дуг и вершин.семантической сети состояния БЗ в соответствии с описанием схемы БЗ. Первой всегда будет порождена вершина, метка которой в описании фрейма помечена как АКСИОМА. Процесс порождения в каждый поаледущий момент состоит в следующем: на очередном шаге выбирается одна из уке порожденных вершин, такая, к метке которой еще не применялся процесс ив ризвергыв&ния. По метке етоЯ вершины определяется ошеание фрейма в схеме БЗ, 'левая часть которого совпадает с меткой вершины; выполняется процесс развертывания метки веркины, определяемый втим фреймом. Процесс порождения семантической сети заканчивается тогда, когда к метке лккЗой пороаденной вершине семантической с^ти состояния БЗ применен процесс ео развертывания. ,

Например, пусть уже поровдеад вершины о метками: "место проведения НИ конференции", "НШ% . "конференция". Дальнейшее развертывание меток этих вершин происходит в соответствии с их фреймовыми описаниями. Метку вершины семантической сети состояния БЗ "место проведения Ш конференции" описывает ролевой фрейм, на заполнители которого наложены ограничения: место проведения ' - ' ...

Ш конференции •• аудитории :-» интервал (единицы измерения), аудитории с &1 .возможные ауд., ИМЯ(«институт).

Метку верышш ' "НИИ", являющуюся именованным множеством, ОШСНГШбТ ролевой фрвШг\"[ ••

<ШИ. * возможные ауд .' интервал (единицы измерегая)

Метку вершгаш "конференция", также являвдугюя именованным множеством, описывает .ролевой фрейм о. ограничениями на вгшолштели терминалов:1

.»конференция » рег.взноо :-» Н-термиЯ-эначеяие,

место прохождения . место нроводвния у •..■■•' НИ конференции,

; , время проведения дота, 1 , . институт »институт, ИМЕНА(институт) С ' ' ИМЕНА (НИИ.). . ■ ,' : - .

' ; Пример .порождения фрчгмвнта состояния БЗ по. приведенному отгеоню; схемы БЗ представлен -не гда;. I. .

. ■ На oovow норокдащей семантики языки описания схем ВЗ • опродял-шн модель приобретения енаний. Процоос приойрптенип

т

'.ешка ' Ереоует взагждойотзня -двух- человек - инженере знаний д екстгйэгэ; иля, как в -Швам, случае ■, взаишдействия спшшализирован-.його •дахвялвкгуялйого'дявлогоеога редактора ' БЗ к. ..эксперта. ;Ш5№,;«рсцвсёа 11р5юброгеютя знаний вйлнчаот модель- редактора 133 .щ ретаамейтагдаю дбйстйй экспорта. В качестве модели редактора БЗ - рйссматр13з1ь'.;.-,.исчяолвни9,' определяемое ...свдюй ВЗ а '•г^ижаёйиЬй- :соиа1Ш5ЮЙ-:'языяа шкеания'схеш. протес приобретения . йй "Д0б''егч>:(зос5пвля11в1йе: ф^жгрсеаздю БЗ я.

^зДйта-йровакйй.155,.':'■, , ."■■';.--

' Шс?ояйкя ..КЗ' расемагривать как поревдшиэ

<лстшшв-'Ш/ "со;" ехвйэ . в- процесса,'побо'агиния •.'свмайгячзскб»"

сети по фреймам схемы БЗ (начиная с вершшш, метка которой описана Сеймом АКСИОМА) формируется состояние БЗ. Правила ! порождения, образующие схему, БЗ, могут предусматривать г неоднозначность процесса порождения; в этом случае для " формирования'состояния БЗ, удовлетворяйтего требованиям аксдартя, , эксперт должен разрешать возникающие неоднозначности. Кроме . неоднозначностей процесса пороадения, определяемых описанием схемы. БЗ, возможны неоднозначности, вызванные возможным различным ■ порядком применения правил порождения,- которые также может1, разрешать эксперт. .. '

Таким образом, в случае возникновения неоднозначностей в процессе пороадения состояния БЗ эксперту задаются вопроса, ответы на которые разрешает эти неоднозначности. В связи с вышеизложенным, модель'процесса формирования состояния БЗ должна , определять: каким додаю быть, содержание вопроса эксперту; как ;! . задать вопрос эксперту; как обеспечить гибкость диалога■ с ту экспертом; как обеспечить целостность формируемой БЗ, При построении модели процесса формирования состояния БЗ были приняты;,-следующио решеюш по* этий &ойросвм. . 1 / • . '

I, Содержание очередного вопроса к эксперту при формировании ; БЗ должно Сыть таким, чтобы ответ на этот вопрос | позволял, • разрешать неоднозначность порождающего процесса, возникающую на етом шаге. - ' ' " ' 1 :

\ ч - - ' •

'2. Форма вопроса'.должны быть понятна эксперту, а при ответа на него ему должна Giïïb оказана максимальная помощь (выбор ответа из маню, подсказки, ^советы я. т.п. ). ' ; .'

3. Эксперт может придерживаться стратегии - 'диалога, определяемой модель» редактора. При этой стратегии порядок выполнения правил пороадения фиксирован. Ко в любой момент диалога эксперт может отказаться от этой стратегии, выбрав свой порядок выполнения правил порождения. Этим достигается гибкость диалога. . . . , .' ".

"4. Необходимо,чтобы все возможные вопроси, требуокше для пороадения состояюыП^С" били зедйш вксперту. 'Это требование автоматически поддеришается, если эксперт следует стратегии диалога, /определяемой моделью.■редактора F3. В случае,, еоли . зксперт отказывается от зтой стратегии< то существует возможность 'щюсмотр!| ',теку!1дего состояния БЗ, в"- Котором : отмечены вЬо Места, где' проц^-а: глрождешя БЭ fié завершен. - . / V

' (у С. > йгой ■ .'моделью. : естесп?в5шнм ' ойр'аяом связана моДоль .

редактирования БЗ. В медали редактирования кз действия эксперта дополнена возможностью редактировать (добавлять, поменять, удалять) описание любой ьёрияни или дуга семантической сети -состояния БЗ. Другим! словами, оукэствущяе' неоднозначности , процосса пороадения в модэли редактирования БЗ, при той же модели • ре лектора БЗ, дополняется пеодаозззчноотями, вызванными возможным рагиш'шш выбором семантики порождают«, правил: формирование, добавление, изменение, удаление. В,процессе редактирования должка контролироваться ограничения целостности БЗ.

Модель процесса приобретении зпачяй половина в основу ;реализации генератора СИДР БЗ.

: В тротьой главе даосертаде описываются:, универсальный, сценарий диалога с экспортом да форккровашн) и редактированию ВЗ;, разработка и'реализация гвяорвгора СЩР БЗ.

При- разработке генератора СВДР БЗ били определены основные тробозшшя, предъявляемые 1 к гекэратору СИДР БЗ: способность настройки. СИДР БЗ на р&ео'гу с конкрэтавг экспертом в конкретной предметной области; функтозтрованиз генератора СЩР БЗ. на персональной'. ЭВМ в рэкимо даляога, еовшпаздэго инициативу, 'вкслерта'л система; воШхяйоог»• фоукйровапия и редактирования БЗ за; несколько сеансов' работа с задошвгспкаг после очередного ■ сеанса работа текучего; состояния процесса лшшэга; возможность ..для эксперта в дабой-мсшкт работ;? с СИДР БЗ просмотреть список топясрпздах .'элементов ЕЗ и вобрать ко пего элементы для последующего описешейг'' ¿воденйо- к юишмуиу в. каждом состоянии процесса' диалога шзйкишстк воанпкпэзвнвя овеСочкой "ситуации; последовательность диалоге эксперта с СИДР БЗ; козлокность приспосабливать С!Щ'.5 БЗ к экспертам о различным .уровнем подготовки;'приемлемая реактивность диалога.

Генератор С'ТДР 153, раапаботакннй-' с учетом сформулированиюс вып!9 требований, состою' т сладугадах частей (ряс. 2):

1. Систома вводя схемы БЗ шжрэтиой- предкоткой области.

?,, система пдяцтщш текстса вкрапов к продютног области.

3. Интзрпроттаор схемы БЗ.

Основные лоош« к органвдшт диалога, в процесс« которого эксперт проводит здоитаци» эталонных экранов СВДР.БЗ к г^-ччметной области, следуют«-"»: пдаптпщи! эталонных экранов к -потной области проводится яа основ* ошкмш схсмя БЗ: одеатг-« »»•- :•

ДИТСЯ ОГДОЛЫТО ДЛЯ ! 1ЖДОГО СГ.еМЫГ.Я; КО*'.' '¡Ч м- V I.

10 ОХ<'Ь|Ч ГО ;)Ц:!П'И'ТЛ'!')ТПЛ Г\>.'\-"г' . Т<1 Т.Г^Н'!,- ■'!■'."-.."-■.•¡'п. .:

во фрагменте'сценария при ошвдши данного, аламентв:. афаш -фщ. конкретного элемента схемы БЗ считаются адаптированными, если они: просмотрены экспертом'.'.-и, :пря.шовходамоста, в них внесены , изменения, не-нарушающие семантадгоосюй.: •;,{..-..':

Диалог »когорта и инженера зйаний о системой ефпгацш разработанному сцвнартопоэволяет настроить Создаваемый (рэдактор БЗ конкретной предметной оОлаоти на способадражэния ¿опросов, принятый в этой, области и понятный данному вксперту• { :,

, Интерпретатор схемБЗ в конкретннй момент времени может находиться в одном. ю всаюишх ад^ В определяет

множество возможных. состояний^ щтертретатора ^трй схемы ,1(0} Состояние интерпретатора схекы Ш I с I(В) определяется тройкой { « <к, тк, и», где- й,€ Е - текущее состояние БЗ, К - множество ьоэмоюш оостояний БЗ, порождаемых по схемвБЗБ; яй-ухазатель в состоянии БЗ определявший выбранную експертом метку вершины семантической сети состояния БЗ; ш № - режим работа, выбранный экспертом из возможного множества режимов работы И(к,тк) эксперта с интерпретатором схемы БЗ. Определим также пЛ как указатель в схеме БЗ Выявляющийся функцией от яй, :: ,

/ Вое возможные состояния интерпретатора схем БЗ-можно разбить, на классы состояний. Клпос состояний интерпретаторе схем БЗ объединяет состояния ивте^ч^лтотора , • юамозища при чюроадппда . (родактировав) :верит -сем.лпичйС1Сой: -сети ¡состояния ; описанных' Уймами - чщго^Улдаа.-- V Внделенй'.- -^дуивдэ-'' классы Ьостоянкй игт-фггретаторч: класс состояний обработки фреймового :радевлго "-..'птсзни'я ./элемонта: БЗ; ; класс'.'-, состояний ¿обработки'

• • П

альтернативного окисашю олемеита БЗ; класс соотошшй обработки .элементов БЗ, списанных как объединение множеств; класс состояний обработки* элементов БЗ, описанных как множество всех подмножеств именованного множества; класс состояний обработки элементов ^БЗ г" описанных, как, множество всех подааююств фрагмента .охейы БЗ, <шсловых или символьных значений, определяемых экспертом; класс состояний обработки элементов: БЗ, описанных как множество всех упорядоченных подмножеств именованного множества, фрашента схемы БЗ, числовых или символьных значений, определяемых экспертом; клаоо состояний обработки элементов БЗ, имеющих терминальные значения, вводимыеекспертом; класс состояний обработки элементов ; БЗ,^ являющихся терминальными значениями схе»ы БЗ. V Каждый класс° состояний интерпретатора схем БЗ характеризуется возможностями эксперта (как общими для всех классов, так «специфичными только для состояний этого класса), опособсм отображения состояний класса /на : вкран (форматами окренов),•' условиями перехода от одного /ехранв к другому, из , одного состояния в другое. ;.•'" '

Выделено £ типов экранов,, характерных для всех классов состояний . интерпретатора: экран выбора действия;, экран формирования списков и работы о ними; экран ввода и коррекции' / строковых элементов; экран ввода и коррекции числовых ' элемента; . экран выдачи Сообщений; экран текстового просмотра.

• Существуют возможности эксперта, доступные ему в л»!".;.'« классе/ состояний;ч, оперттм .управления ¿краном; завертеете сеанса}.'; Завершение формирогати БЗ; п^юсмотр стока / неописанных элементов : БЗ; вызов помела: просмотр описания элемента. БЗ;' просмотр . маршрута доступа % описанию алемента БЗ, .. .'.

Для кякдого клаейа состояний интерпретатора га

разработан свой фрагмент сценария; диалога по обработка гл. ум,, , БЗ, описание которого определяет состояние этого ю^-^со. Вннолнейие очередного фрагмента сценария " догплогз в к-чм-т формирование нового! состояния интерпретатора и еоотдатстеучп»*? этому состоянию фрагмент сценария' диалоге.- Процесс л-т<штга гы формированию • и .редактированию БЗ рпс'смтеговлтоя к'.я постедовятельность состояний инторггротяторо га <п« •

На оснорё !к>рокдагшеЙ модели процесса пр*<-ире-г»»гл?я введении*; ЧКЙЯТИЙ *СО<!ТОЯНИч цнтчрггротлт-т«? СК*М'' ГР", - "Я?;-' —

. состояний .интерпретатора", {.•чзрчботч"«'»'* Зочр^втг-в «»"»н^ ••,»)*,

используя общие для всех классов состояний интерпретатора: свойства дшшога - по управлении БЗ, разработан ' уциворсальный сценарий даалога с экспортом но формированию и редактированию БЗ.

с целью упрощения реализации в генераторе СЗДР БЗ функций хранения, обеспечения доступа к алекентам схемы БЗ и БЗ была йспольаоввка система управления базами донных (СУБД) GLTPFER.

Структура выбранного табличного пространства для . хранения схекы БЗ и состояния БЗ определяется се&кщтикой допустимых в схеме га типов влэматюв БЗ. .Разработанная. системаОтношений' содержит восемь основных,, отнсаециЯ; отношение для хранения введенного описания.- схемы БЗ; ; : отношение для ; хранения установленных ексдартом , огргдиченнй.ia.^jj^trni;-ошш «БЗ, /не; имеющих: автсштЕчосиой подаэракн; отношение; . для хранения элементов схвша ЕЗ, ккзгащх кнтарваяьноэ. значение, определяемое в еяеке БЗ; отеоысиио для хранения сфоршровашого состояний БЗ; othüsohes для .хранения ^»шврвЬдашпс;:оостояаия -БЗ;-отношение для организации, раеотк ' с Г.отношение для

храношя информации о стш1Дартнш:. текстах': экранов, .определенных для всех типов .отисаши' -ы^адга^ря^^Ш^ для

хранощш текстов акраноз, элементом

' схема БЗ : в ■ результате едШтадш . к.; нра^тной облает; и конкретному эксперту. , .'„•:.•.•."■ V.V -

. Для организация "'уа&щрт^р^^'/сщр'-/ 83; на, основе ; разработанного. внутротюго . иредатаацекия ехемы БЗ и состояния БЗ •; определена система запросов к базе,:давшгх. . Ншщй запрос, -к базе/ /дата характеризуется оЗласть» тйбличшх'О нросгранства,-к. /которой он и видом

запрошенного : вресСравовеник 1(фущщ50кш!ьнбя:/сгруктура запроса Ь "Кнфэрмащюнная : : CTBWTyjw■^■'ötpima&f-' . стрЦтуру используемого, toOxmxipo яростраястйа СЕяаь^мавду озшошен^шш. Функциональная, структура запроса отражает характер Дойствий над выделенной областью табличного . пространства; кззлбчвнйэ, .. добавлегш, уничтойОкие, замена. : . ■'/■"■'-;/..

С использованием 'зюзрекй»ащюго. вдофвнидго представления схема КЗ, .состояния БЗ, экранов для ведения--диалога'; По фороровашю в"родак*йроваки» :ВЗ, я также системы запросов к базе донннх,."- ррвлизовзни скстемо. Зднитацшт • текстов; экранов к предстой области, и.интерпретатор схема БЗ.; . . V . В ч^.увг.пп'оЯ-главп -'определяются ят»лц создания СИДР £5 для /¿.•wpowsx ".wfKwtwx ойл5с?ой * с Точощыо -генератора CRH? БЗ;

• рассматриваются предварительные результаты использования СИДР . медицинских БЗ, полученного с помощью генератора СИДР БЗ:

ставится задача создания редактора медицинских БЗ, определяются требования эксперта к редактору медицинских БЗ, обсуждается схема медицинской БЗ,,предложенная врачом-экспертом и инженером" знаний 'для разработки- редактора медицинских. БЗ, приводятся характеристики работы редактора медицинских БЗ;

. Рассмотрим этапы создания СИДР БЗ для конкретной предметной " .области о помсицыо генератора СИДР БЗ.

I. Описание схемы БЗ конкретной предметной области. . - В рамках этого атапа выделяют три подэтвпа: ввод схемы БЗ, .:адаптация схемы БЗ, отладка схемы БЗ.

- Ввод схемы БЗ. После того, как инженером знаний разработана схема БЗ конкретной , предметной области, инженер знаний описывает схему БЗ на языке описания схем. Определяется возможный тип описания для каадого элемента; схемы БЗ. После того, как все "элементы схемы БЗ огаюанн, - инженер енпний вводят

.полученное описание схемы БЗ конкретной предметной области, том самым настраивает генератор на- создание редактора БЗ этой предметной области. . |

Диалог эксперта редактором БЗ по формированию н редактированию БЗ будет происходить посредствен системы экранов. В процесса' создания СИДР БЗ конкретной предметной области необходимо после ввода схемы БЗ сгенерировать версию редактора БЗ . и добиться того, чтобы тексты экранов обеспечивали эксперту

• Полное пониманиевозникающих ситуаций диалога. Текстовое содержание каадого из екраноб строится из формулировок введенной схемы БЗ и "предложений окстемц" - стандартных, .закрепленных за этим экраном фраз. В значительной мере - смысл вопроса, содержащегося в тексте очередного экрана, определяется имеицимися в тексте формулировками схемы ;БЗ. Адаптация экспертом и инженере«

. знаний схемы ГО- оледущий тдэтал описания схемы БЗ.

- Адаптация схемы БЗ. Эксперт я инженер знаний должна просмотреть все экраны сгенорированной верста редактора БЗ и зафиксировать все замечания экспорта о Формулировках ехпкм. Пря налички у эксперта замечаний к формулировкам схемы БЗ необходимо сделать' корректировку схемы: сформулировать ноименов/жие понятий щюдметной области либо ...в форме вопросов, либо' укэязкий.

; . ОТКОррРКТйрОВШШУЮ схему БЗ инженер знаний ВРОДИТ в систему. Этап адаптации _ схемм ' Е© ■ должен, повторяться до тег. пор, пока при

. - '. v 14

просмотре экранов очередной версии редактора БЗ у эксперта'и-инжекера знаний не будетзамечаний . к формулировкам схемы БЗаЧ содержащимся на экране. '.*'■. " ' —' •

- отладка схемы Б8. После того, как описание схемы КЗ введено и адаптировано, экспорт должен выяснить, отвечает ла-. описание его требованиям к схеме БЗ. Это мокно сделать формируя; различные фрагменты состояния БЗ по описанию схема с помощью сгенерированной верста редактора. Возшасапцие при этом у эксперта затруднения обсундаюгся с/инженером-знаний и шгут быть связаны с тем, что либо формулировки схема Ш, несмотря, на их. адвйтацкв, " остались паточными, и тогда необходим возврат. на етап адаптации схема, либо с тем, что 'схема 'БЗне. трдао отражает представления, эксперта .о .:врвдныткоВ' области. 'В етом случеэ аеобходама модв$госащ1Я инкенвром знаний я экспертом' схемы БЗ/с послздувдш её ввода, йддятециай и отладкой. Зтап отладки схемы,'..БЗ долкен продолжаться до тех пор, пока у шхенера зна1-шй .й экспорта не? • будет такого количества; примеров iipaisinbHorO - ^рреогрованяя . состояния БЗ, которое, dfl;

адекватности описаний ; сХвка..Ж их ^дстагугенйв о; врёдметпбй ■ Области. : , '{,' 'й '-i'L-'-.'-i }-' "■' .vV; '''" . '

г. ¿лаптацкя зта/гогаш: ¿кранов . ре доктора БЗ к предметной o6Jrecnf й конкретному. 8кот«рту."'!й.

тижвтр. зношЯ поногаег. вкоаерту .попять' значение содержащихся на ;_•' экране "првдлозенкй система9 длй ^¿ ¿1рёобразоваш1Я; в ькд, 'удобно : эксперту. Иккенеру зданий и експергу систомой вдаптации в'диалога предлагаются вкразаг для обсудашш к,;вомлокно, редаетировашл тексте','.' '"црвдкжвиий;. оистеш",.' ":-о'.,■; его к '

Ярофессиокальнш' стазщартем да'квждого елейента схемы B3i Экрана для элементе ,'схвт --БЭТ' предлегеггсй . те,:' когбрие'• в;;.'процессе л фэржровашя ,и ..радантеровшия'. .83 {взгуг. использоваться'. во' 'Хра]>)йЯ'ге Сфяарм :прЕ -работеi с зтш мрмнЕЗ. Поело

того,' как експерт шшкэр'•„■'.знаний, добьются - Ьрзобрбзовагшя • щюнов: в вад, приемшшйдля жстрть, • от ■ формируют праиэр состояния БЗ. .используя версию /созданного на. втапе описания схокц Ш редактора БЗ. При отом экспэру'долдан.'уббй-тться, чгО/даадог да фор№!роьа1йр н :редактЕройащ« БЗ Во основа системы адаптирошетх ' о-срапов ему понятен и удобен. £сли в хода Щямцюьшы состояния БЗ¡-вк<щорта*1ко• .устраивав* .текст .какого-либо ...екрана,-.ндобкода«!. БорьрзУ. да ' втьчодшетя юа.-.. щьястик ' вранов ,редактора - БЗ. к . Лт^гатк.'.Л области и ьсчгкротнс«/: ак рту. .Только'после ,того»' кда

• эксперт, сформировав достаточно примеров состояния БЗ, решает, что язык предлагаемого диалога по формированию и редактированию . БЗ конкретной предметной области удовлетворяет его, принимается рзшение, что сформированная версия редактора БЗ является рабочей.

О помощь» интерпретатору схемы БЗ автоматически строится и поддерживается сценарий диалога по формированию и редактированию БЗ предметной области, заданий введенным описанием схемы БЗ этой предметной 'области. Диалог ведется о экспертом (беа помощи инженера знаний) на языке ему понятном, благодаря адаптации схемы БВ, отладки схемы, адаптации языка диалога к языку эксперта.

На основе генератора СИДР БЗ, с использованием описанной технологии, бал : разработан ОВДР медицинских. БЗ для работ« экспертов-медиков при создании систем медицинской диагностики и, кроме этого, редакторы, других предметных областей.

; Использование генератора СИДР БЗ показало, что: он позволяет создавать специализированные редакторы БЗ в сроки от нескольких дней до Нескольких недель; разработанная технология макетирования позволяет ,в указанные' сроки, создавать . редакторы, максимально удовлетворяаде. требованиям эксперта! редакторы БЗ, созданные о помоцыо генератора ОТО3 БЗ, позволяют адаптировать язык диалога к требованиям эксперта, обеспечивают гибкость диалога, высокий сервис (помощь, графика) и . стандартизацию диалога- (типовые фориатн' экранов, неизменное назначение функциональных клавиш, положенйо'курсорак единая организация вводам выдачи: результатов, цветового решения однотипных экранов). ' : "

V, ; ЗАКЛШШ® •

В диссертации получени следующие основные результаты.

1. Разработан формальный язык, позволявший йнженерям знекий описывать схемы, БЗ. разлитых Предметных областей, концентрируя информацию вокруг понятий предметной области. Введенный клык описания схем БЗ основывается на фреймах'' как ¡способе представления- внйний.* • .;'- •

Определена порождахтщая семантика ^ нзкка описания схем К'З, обеспйчпванцая . процесс ""порождения сссто/там БЗ в виде <ж,мяятической сети. ■ " ;

2. На основе порожлаицей семантики языка описания схен БЗ разработана модель- процессов приобретения - .й, редактнронания мнений, вклжчакдаэя модель редактора БЗ а реплячяя?я!гт?> -цяЯотжЯ

эксперта. Модель редактора основывается на исчислении, определяемом схемой ГО и . порозодаадэй семантикой языка описания схем'БЗ. Правила порождения могут предусматривать неоднозначность процесса порождения, обусловленную описанием схемыБЗ, возможным ;различным порядком применения правил порождения, возможным различным выбором семантики порозкдакциг правил; в этом случаа для форьсфования влй редактирования состояния ; .удовлртаорящего требованиям эксперта, ; право разрезания неоднозначности предоставляется 8ксперту,-*' •" I". ''"•'■'.■

3. Определено понятие *сос^ояниеЬкяхврадтагора .дшг.ВЗ?*.:" Выделена классы достошУг 'и^рв^мтора'гйда!.' Щ',1 б^ттяаШ' состояния интерпретатора, возмонане горовдевщ (родвктировз-, ник) меток вершин ошшшеоюВ'

фреймам» одного тппа. Для кавдого юасса:оро№яи№;'ивтврпретак)ра': схем БЗ разрабоган . свой фрагмент сценария диалога Со .обработке алекэкта БЗ, описание которого. определяет состояние отого' класса., Выполнение очередного 7 Срашента •' сцойаргя -/^иайога 'влечет формирование нового состояния ннтерпрэтагора я^сфтветстБующий тому"состоянеэ врагшнт одэнорая- диакогй; Процесс ди^ога ш . варьированию и родаюпфованию.;. .Ю-^рвЬшю^ последовательность состояний кнтерарзтагсрв фзм Ш.: ;;

На оснсво шровдак;эй шдэлнЕроцзеи приойрэт&кг.я ЕнанЕй, введенных понятий .-."ооскшкв ; йнтерпрзтмора "••''юшёо

, состо^шй. ингерпрявтора"» разра^антк, фрсшэвтов, -.сценария, используя общие для всех . ¡йязсйорх

свойства диалога по упраалеиш ЕЗ,' резр^ботен ушвэрсалыша ' сценарий диалога с вкспзрто;.? яо:фрмирозшю;Н'редактировании'БЗ;-_ . • . 4. Сформулированы чроСоъшгн, :пр)дышя0ше к "разрабойсе .к . реализации . генератора '- - отадвак^кцю^зшва^ диалоговых редыстортв бй! шгшйа. ;; ,'Г.: ' • ^ ■ , V, - : -

разработана архитектура ; учйтьшаяцая

требования. предъявляемые : к разработке,б рзагшацш. генератора. Генератор содержит: систему вводасхекн БЗ кспкротной прэдмёткой области; систему адаптер®' текстов ш<райоа. к предметней,области; интерпретатор схем КЗ. • '■■. V-'" '.-"* .. ■

Разработаны внутреннее представление е.генераторе схеш КЗ.и . состояния БЗ средствами реляционной СУБД;; систем-з запросов к базе данных для .организации Iробота генератора -СИЙР БЗ. .;. . •V ;^аяизовйни. сценарий диалога сгйтемц с экспертом ?т инженером .знааий. ко.-.адаптации"'; стандарт^ Ха^ ярвДйвтной.

области и коикрэтному .аясперт} й сцанарай диалога по форшрованюэ И редактированию БЗ. ;'/'■;'-'-;.' ■

:: 5. Определена технология совдания СЗДР БЗ для конкретных предметных областей с помощь» гвсерптора СВДР БЗ, включаэдвЯ следупзае этапы: описенвэ схема ЕЗ конкретной предавтиой'области (ввод схеш БЗ. адаптация схемы ЕЗ, отладка схема БЗ); адаптация от^артш« V^ вкранов ; peíiaKTopa БЗ к предметной облает и г»ойкрвТномз1? зкеперту.v

'-.I''""О помощью, генератора СИДР S3 создан редактор медицинских БЗ для организации работы вкспертов при совдашш едстем медицинской Диагностккй.а такхе редакторы для других предметных областей; ободенопытисполыювашя генератора СЩР БЗ. «

: ' 0даЬйые рэздлта^ диссертации опубЛцювани в работах:

A.C./Иетода построения средств интерактивного формированиям сопровождения без зданий. Сценарий диалога та форикроввиш и сопровождаю» баз знаний: Прапр. Влвд^стокгйШ'^ДВО Ж СООР; Í99Ó. 47 о.. 1

АгафяюаБ.И,, Ялвв»в ¿.О.: метода построена средств интерактивного формирования а сопровождения без знаний. Язык ^бшеаншз. схем без зивкий? Препр. Владивосток; НАЛУ дао АН СССР, ; 1990. 'ée-.S». r:'.v:-' '-'.'-V'-. о1'-'

■ , 3. Автонова В.И;, KííHssb A.C. Принципа построения диалоговой -aeíácáoíéKá' пряоорёуения . знанзй. // „Новые информационные технологам: Тез.1 докл. научно-технической школа и кг*«»ярческой выстайки, Öjtte'ccaV 1990. Q., 30. i V

; 4V Антонова Е;Ио Клещев A.C. Проблем;. лэдакия интерактивных средств формирования и сопровождения баз знаний /г. Проблемы применения экспертных систем в народном хозяйстве.' Тез. докя; "Вспубликвнскрй иколыг-семинара,- Кишинев, 1989. С. 23-24.

; Б.. Антбнова; В.И. Метода "построения, интерактивных средств формирования и сопровозденяя баз _ знаний Г // Методы в средства ■ :"совявккя .ti.'исследования йкейертннх систв^. Владивосток:, ДВО АН .СССР, 1991. с. 77-83, :.;"'.' >■, ' ■ ., ;

ч* - ^ 6. Антонова В.И., Сорокина Т.Г. Метода реализация генератора специализированных интеллектуальных диалоговых редакторов без. знаний /У. III конфррекцйя "Кй-92"; Сб. , научи, тр^ Тверь: АССОЩ18ЦИЯ,5Й1^ 1992. - ; ' V ■ -......