автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.11, диссертация на тему:Разработка и исследование методов и средств оценки качества баз знаний экспертных систем и технологий их создания

на правах, рукописи

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ LE ТОДОО И СРЕДСТВ ЩЕНКИ КАЧЕСТВА ' БАЗ ¡ЗНАНИЙ ЭКСПЕРТНЫХ ШЛЕМ И ТЕХНОЛОГЕ! ИХ ССВДШЯ

05.13.11 - Мятомзтичеокпэ и программное обзоявчзпяэ вшисиитгнаных иг~.:а1, коипяегаов, oücrcVí к csts'î

'Апторофораг днзсергащи па сонокаяиа учзпой огэпанп кандидата тз;:!тк'«;с!:кк паук

Владивосток

.1396

Робота выполнена б Института автоматики к процессов управ-лэнкя Дадъигвооточного отдехлккя Российский Акадош Наук. ■

Научный руководитель: доктор тахнкчзских каук, профессор Б.И.Кагаа

0$кциальнкэ оппононты: доктор технических каук, прсфэссор Г. Я.Бокэепн

какдвдаг технических каук, огзршй Н£уч22дй сотрудникИ. Л. Артемьева

Ведудоо предпркятиэ: Институт проблем управления

РАН (Москва)

Защита состоится "12 каля" -1ВЭ5 года в 10 часов на ■ васэданш днссэртацяоггкого согэта Д Q03.S0.0i в _Ииотйтуте сйоматкка ' и Протасов управления. (КАПУ) Дальневосточного отделают РАН по адресу:

690041, г.Влздлеооток, ул.Радио, б.

£ диссертацией иокзо ознакомиться в библиотеке Института автоматики и процессов управления ДВ0 РАН..

Автореферат разослал ")0" чЛЛ&Л*1996 г.

Учопш секрс-тарь диссертационного совета

д.т.н., пгр^г-сср

Б.И.Коган

. - 3 -ОЕЦАЯ ХАРАКТЕРИСТЖА РАБОТЫ

Актуагькооть пробшлы. Качество eunycraewoii продукции илк прз-доставлязшх услуг является одним из нзкяейвкх факторов ус поплюй деятельности лобого предприятия пли организации. В йостоягцее преет зо возм wipe ойУ.отпо укзоточшшоь трзйазанкл, пред^являе;^;? к качеству июоггл 351дав продукции. Укэстсчйштэ треЗсваний оопро2азгдзатея ссозншкйм необходимости повьгпэял качества, иоз чего невоомодно досимониэ и поддержание еффвктивяой вкономичэской деятельности.

В современных условиях поддержание кзоЗходкзетго уровня качества обусловлено Ешгаторесоза-воотыо з кем ло то.пвко потргОптедзй, но п производителей. Организация-поставе?::«' страатася еподритг> систему качества, которая повысит вэ когпгурззтнтспоссСяоо'ль, демонстрируя воакоягаоти в совдааин и состав:» определенней продукция, я сСссяв-чк? доотикэйло необходимого качества продукция гпопаыивдоки тшшым образом.

Водным езгем з борьбе еа качество л доотегопизм последпзос лет явилось появления со бсэх странах об^гств потребителей о одной стороны и вкедргяив ейотеи сергйфоаэдяп о другой. При эген сэртя5шса-щш из толыи обеспечила .стимул rtrut произЕодотяэ нссогажачзстаэштых товероз И усгуг, но И помогйзт БЯ30ГЯ ясность В ОЗЯ0Й между производителями и потребктошши, обеспечивая создателей от судебных щзоцесоол со оторопи закзЕЧиаоа а рушвздотво для пооиэдгпя в оцвпиваюаг юэнкдагрушэас продуктов.

Естественно, эта борьба не' могла ко коснуться врогргм.<-гаго обеспечения S2H. Рост производства псъомяераз и, кг« осодоггне, появ-лошго Оелмяго рй?ша5ра<ж-к программ, вкогсаа прогреа», рэ-пзвз?:е одеш&кс&ь'э вадачв, правели.к аадагаавка на аеркй плен проб-леш качеотва резрг-башзглгш срогргш и дскуетпхащш.

В пекСодьггй степени щюйсеш доиюяа ветргткгаэ* программное обеоавчишэ в областях, 'а которьж.ЗЗУ "екгс'глпг" ездой - спецяялпс-тоз в '.изгсретяых задск дог.тэл&псста, грапетэ, связанных -с высокой отввтотвенйаогьи и накаяяшюешл в течепко »вгагик тег кзотеро-теш. Тзксш облкляма яашгеоя медицина, Еоенккэ пршюкешш, управление зездушпм дгакепкеи и т.п. Сйкчно такого род-' программные сродства (ПС), "закзг.шщю" квалв^ицировавках спзцвагпотов, называют "звсйертгажш • овст-зипмн" (ЭС), что в видении поаьгоэзтеля подчеркивает их назначение (хотя зачастуэ разработчики относят этот тер-

- 4 -

ыин к виутрзянег^/ устройству тагая ПС).

Исторически развита мэтодоз и ородоть создашм К! осуществлялось в рашсах такой области как "искусагвешшй интеллект", т.о. ■ в отрыве- от "традиционной" технологии программирования (ТП)имэщай аьачктодьно большую фииаксовую поддержу. Это привело к некоторому OTcfasamm в вопроса: технологии раграОоткл SG и обоспечзшш кх качества.

В частности, к'рагао раевитиз а- "традиционной" ТП получила а последнее громя паради-ма " "ятдазв четвертого показания" (4GL), предполагавшая •разрабстдг функщиакруювд« сякцифнкацяй ПО.. В зтоу случае проблемы саздажи» тзококачеотаешога ПО сводятся к прсЗлэш соединяя вшэгакачзогвонвич сродотЕ шс разрсЗоткл.

Кроне того, а "траднцаошзй" ТП осразепоз иякаик? уж? ш-:оп:о годы уделлетоя стаидаряиовциа раэличяык аопектозз 'техвазогнй, оел-ванных о iciuaotsobi создаваемых Ш. Ваанш пхогсу многолетней дея-телыюоти по стандартизации кеклосзь сркнятш з 1931 году международного стандарта ISO/IEC S1E6 "Оцокизашга програшык ■ продуктов; Характеристики качества и руководство по их тополь eoEsnsaj". Этот стандарт нвилсл сСоЗз^ндам опйта создания шсокакгяественшх ПО, шмопяенного к. SO-« годам.

Этот опыт "назйвк нэ шпака о устоя при разработка ЭС. Еолее того, csu подход к оСеспечэвиа качества ЗС, оубгекишиБзцвя Еэдеши качества SC экспертам!, " опэцаалиогша и прикладной оЗлаогн, ке обеспечивает долевого урознп качества.

Такал образом, р^оомотреш» ооотоааия проблема обеспеченно ita-чесгва 30, как одного ко классов ПС, пбововяет гохорнтъ о5 актуальности принэнекм результатов, йоотигнуаш в сблаоти "сбеспгчекна качества ЕС", г. технааопим разработки ЗС к к-сала: 3G, ¡сек продуктам этих технологий.

Цель работы. Целаю диссертационной рг&згы являетоя разработка ыэтодоз и срэдстз игиарвадя и оценки качества ЕС и компонентов технологий six создания а ракурса видекш международного стандарта ISO/¡ЕС S1E8 н а рамк&х конкретней технологий.

Для досткненш цели диооортацконной работы предполагалось решить следующие научно-технические вадачи.

1. Разработку модели качества SO в соответствии со стандартом ISO/IЕС 912§. Решение этой аада л предполагает "встраивание" традиционно рассматриваемых свойств. ЗС в общую модель качества ПС, опре-

- Б -

дэлепиуп стаздвртом ISO 91М..

2. PaspeCostr/ уетс?,» гккерэмгё' бзэ аиаякй (ЕЗ) 00, яредставлея-гшк consirxK'i'Jcyv.yri c^tarci (СО), в торшлах ксходеого заиз. Раавпке о'хой яздачл пр:дползгд21 освлак:?? иэхсдл автоматического намерения программ 80 а тсрмгаох яиа«а опсц^гасадп! ее ЕЗ.

3. Разработку изходоп реэпизащи средств исмэрепкя БЭ 80, прлмэ-иигел&нэ я нсл:рс?коЗ гехкогогия их саэдтт. Рзггенке задачи предполагает разработку тяисго метода каядой козкрэтпой. технологии создания ЕЗ SO (а каяком случае - применительно к рассматриваемой в работа конкретной технология).

4. йзсяадовашгэ.ЕЗ X "Консультант-4" и технология ее сзвдаиия о цэдьа вызягзтгд ьогшшзстей повшенкя их качества. Ровеювд зтой задачи является предетюпккх з работе кигодаз для оценивания опред^леиятяс cnafara гстрэгт! зс, разработанной срздстваш! prsciiaTpTcaTSfo'i тсх-тмогт.

Мвтодц тоодоургатсч. Для ротзтда укадовздс задач попользовались элемента тесргм фориалйгдгх пгкпов я граг.«матик," методы технолога: программщгозгшя', в частности, методы намерений п сценка качвотэа ПС, и находи системного• нрогрзмлкрсяшя.

Научгеч.повкзга.ргДои» яааиопаэтся в сэздзтпш методологии разработки технологий кз^зро'пз! GO wis спсщфтассного к перспективного кягооа ПС. Оонапниэ взпгкэ дгауя&г&тк, паяучеигие дкчзю патерой к вгшоотога ::а зздпу, состоят в сдедук-см:

1. п&едксяка г »дела понятия "¡гпчеотао ЕС". Эта модель валяется раашякеи кодела стандарта IS0/1EC 9123 для конкретного iлзааа Ш. Она вмазчает в себя вое хапакгеркот!:.-я стандарта и юс уточнения в термкнзх, пршвгтьзе а прикладкой области "эиовергаю оистеш" (или "программные средства, оспоааяше- на эпшияк").

2. Прадтсжзя метод динамического измерения свойства правильности 30, как компонента еэ фукквдаокальнооти, по реализации еэ БЗ. Согласно а тс; г/ wot оду, измерение осуществляется в терминах покрытия СС, и для его оргаякзащш могут Сыть есяольвовзкы .известные 'стратегии тестирования ПС как "белого язрвса".

3. Разработан оЯ:цял метод реализации средств измерен;:;? КЗ ЭС, представленных а ферме СО. Этот метод обеспечивает осуществление статических я динамических шмерэш® БЗ в тер:.чгна.ч прикладной области (ПО). Метод основан зга ягаково-оркеитироваякои подхода к из-мерзика ПС.

Практическая цаигооть работа. _ Приаед&дшв научные результата ииаот шжретную пргзсладкуз кгшраадеаяосхь, связанную с обеспечением качества SQ - одного из наиболее пврспектизных кярзооа ПО.

Щзедвамеяная ызходоюгйя применена. а кошфэтной теяиозогиа соэ-дыкя 30, р£зраСогаяной и вошаьвуеиой в Института езтоиатикн и процессов управления (ИАПУ) ДЗО РАН. Создашь® орздстаа измерения опрсбслаш на ыздшршсгэй ЕС "iíci'cysTar-i'x-i".

В работа получены оледувдцэ ос&лэшэ праатичгскйз результаты.

1. Наследована раЕрсбогшш&т в КАПУ технология создания SC. Вн-деаены учаояга преобразования походкой хв&дагцта, вздсгазша а «ершш&х Ш, в термаш промежуточного кян пополняемого еэ цредотав-лзпи.: и установлен характер npaoSpasoscxal.

2. Определена функцаи "сЗратсаго прзеЗрл^ОЕшпш", шзвавйщаэ сохранять доашкоота Hswepssss ваядого нозого сродсйгазлвния ЕЭ в терхшвх ПО, для воек кивэддася в хехнсЕОГш ирс-оЗравозааай.

3. РаэраСогана прогрЕйшаа ожяема (fcEASUй£) ваяривЕя ES so, ймданряоа совокушзокл реализаций ©уккщй обратного праобрезоваг шя и одмядвкы визуализации результатов ивиэраюа. По оусротьу, ara система язшвгса иаЗороа ^бшшзгкчоскпх ксмЕШоятоа, шаракга-сшх б гощшвгнадсшй кшшдзкд аоэдвнкя S3, oaa сЗэспечпЕаат паяу-пэика- pesyns&coé нзшреЕйя их ¡входного предотгагвюк БЗ (сгегк-ки), гак и фуекцамироазаиз (дшй-аюи) 80 в «брмтж ПО.

4. Баловною шхшдоааш> иоакретггой EG в дгшц рскамевдацяи ко уаучйснш) OB3I.OIB es реализации, a теякс csoíjcte Eceñ техиологш* раэраЗоткн ЭС.

Реализация раеу-тьтетоз psflgnt. П&одоташшвш} в р£5ате иоодедо-вцзая по оозданкэ тсэретичеасих сапог езтоьатгиеаксго измзрзния ЕВ SC и шпольвоЕаккя далучвнши'результатов-для-. оцс-нгс: качества ЕС выполнены в реаоая научка-ЕссяедовательркаГ! теш НАЛУ ДБО -РАН "Исс-ледозалиэ технологически^ пршздшшв ооэдвшщ, обучения и сопровождения ЕС как соотшшой части иатеиатячаского обеспечения перспективных sai", Н гсо.регистрации 018301077^4.

Б указанной НИР автор принимал учаохиэ л качестве ответственного исполнителя.

Апробаазя раВсгаз. Oceos'üío научные и графические результаты диссертацнон. эй раС^ты доклгдшгалксь на ыевдунаредньк, Всесоиэной конференциях к научных секшарг.;, а именно на:

- V Международной конференции "Качество программных средств",

п.Дягалаз, пай 1993 г.;

- !!з:?:о:-:вланой кпкферзшезд о мэддуаароднш* учсотизм' "Иокусотзвн-чый интеллект - 94". г.РыСппск, сентябрь 1994j

- Мзядуисроякой ксй$зрэнции "Software Quality" (ICSQ'35), г.Мз-ркОор (Словения), ноябрь 1Q95 г.;

- Bcev^oanoñ научно-прзкткчеаззЛ ганферепции 'Ткбрядккз гятел-лектуальиие систем", п.Терскэл, тй 1091 г.;

- научных сгктжарах отдела скяпрргяых спотеы НАЛУ и -кафедры пршаидкой usreuanna и Евфгркацдонгак тс-хвологкй Дагьивзссточяого государственного университета a 1350-1QG6 гг.

Публглсацки по шДста. По теме дглсэртрдяи спуЗлигавзно Э

Структур?. я ойгем-работа. Дасовртоцгя состоит из взедеиня, пяти глаз, вгхввчоюж, списка литература и двух пригкпемй. Оенсикеа часта работе содержат 137 сграшщ дазаззшяяго тэкота, 17 рисунков, 7 таблиц. Сппоок литература вкиггаег ЕЗ кзтгизкованиЗ.

СОДЕРЙЛШЕ РШШ5

Во Евэдеж-н оОосноз?н2шхоя гзоугиппооа выпогязняа: в диссертации исследований, йориугирувзш цель работы, раосиагркгаэтся кзуч-ш?л и np¿5.tíTñ43ctíaa скачкдость разулататоз, приводятся сведения об алробацки рзалкгада основных пог.атл''.:::\ Д5:ассртацки.

В первой гаге» ^»сярггцйошгзй ргЗвш рмсаатрквсзгся состояние дол з облЕСтя кпчзотва Ш я »го сцэяшшпз, сраводатея мвядунород-тл стапаярг ISO S123-1G31, ' сйавдшокззй модагя шжякя "качество ПС" ы иоетии Чжряагчгэ кггзотаа ПС", оптгзазгся кзтоды и средства и гфсгрег* я суцзот&у&цзз врактока оцв-ЭС, что гсгголгаа. с^^улиадгагь гсда-т дносертэзяекяоа рэ-

Г?д arcraft. c?r.::z ¿иссергагхжкй работа раичр^еется псаяткя "мо-?.ез.ь гг::схв-1 ПС" п "етдола птоц;сса сцгскя кзчсогса СОК) ПС" при-г.--?яитя»»Еэ к SO, v. е. рагреЗстакы шдели асяяткй "каясотао X" и "вроцгсс сфа« з-с'псзза SC", сспеэ&оше на ккздуверодяои стандарта, ссглйсугери к схелшзсяздэ вврида cneistamrcoa по SC. . й стандарта ISO 9128 понятие "качество ЕС" определено как совокупность гяота хстагтериопз« фуякцнонагьиоотк, кадветости, удобства иогаыаэовяягт, гфХ-зктизаеста, сопроз«»доскости и нобиль кости. Второй урогекь pacícpuína атак характеристик не вогел в стандарт и

приведен как одни is возьякшх. Однако длительность обсуждения и активное кзколавовакш в .шгерахуре пссЕсляет предшышнта, что в следующей вероки стандарта он в цэхсм будет сохранен.

Из "рис. 1 представлено уточнение окртс-ка кодхеракерштпк качества, определенный огацдартоа, в тершшзх оеойоте 30, определения ¡ю-Topict традиционно рассьатривезтса в специальной литературе.

Уточяеаиз tssix под"ара:ггораот;п;, как способность вашшэдгйсгю-вать о йрупшл оеттецзш, согласазалкоста, . беЕошйносш>, гершшоста к де^зктсу, Еооотагеапшагмооть, к9Йотва;хост.'>, врелеюш и ресурс-ныэ карактергоздаки, изызияеность, отаЗшагаогь и переносимость, длз 30 не шоет оообзшзштей по оркшэнкэ о ПО других кшзсаз. Эти ха-рвкгзриотЕкл в рж саредягкз 4SI ощэдасдаол вошоянооташ, предоставлявшая {жзхругаздаааггш средствами создания ВС. Остальные подкбракгерштяки качества SO иагит опацаад&кне "толкования.

Оссбзнвоогад предлагаемой шдйан.по сравнен»,)- о существующими ыоделяш качества ЕС является то, что во-первых, два верхних уровня в иераркш! cboízoxb совпадав? о овщэдркшш&* взиаздоа ' на качество ПО, а во-лтория, сна объединяет укэ оущзотвугщкэ (и кспольвуеше на практика) сшташ херактердайЕ» качества SO.

Для «ого ч^обы по првдяскэ&най шде^р одаюпь качество SO, необходимо на s тало выработка-гребавадий в. ВО определить .»аватодышэ требования к ео ксдаотак в pontes 4*зг«ядшааий модели качсотва. Для выб^ишшх не общего набора хефввггр«ош5 к водхерактерзияЕ!: могут быть заданы cïônsnu я« относительной вахтами (например, в вида весовых иоз^ащеаи»»).' Зга «рзОовгшкя дозгаа См» результатом интеграции рагваяЕЫХ ввглздоо погавоватвхай и рарр&кгачшов с учм!с« чмгщахся Ъгрваячешй (еащдар, ыдешшого fefisoío а орсяоз ¡разработка).

На второй атепв опед^шдароаакаыэ • греОовашя к качеству необходимо выразить в тс-р.\шллл конкротшх ыер и диапазонов допустим вначенкй. Итак, для того чтобы шлшпить подготовку оценивания, модель качества дежзза Сьта "наполнена" копотными иэтрикзди, коррелировавши о каядьм гшштальнш обойстеоу SO.

Третий sran OK еашгчаэкй? в получении объективных данных об ЭО (проведении ксиорепий в Терминах аадьншх метрик) и сравнении их . с базовыми значениями« веданными изначально, для выработки вакЕочения о фактическом качестве ВО.

В третьей главе предложен метод реализации средств намерения,

пркмаьп:ыий для технологий, прздполаггзющгаг представление 133 ВС в виде СС я'«хшиагарэ ЕЗ в базу пргти (ЕЛ), как способ реализации X.

Предлагаемый кэтод основав па универсальном ясыиово-срионткро-ваяном подходе г. ивмерезкэ программ, развиваемом в ЛАПУ Д80 РАН под руководством В.И.Kerens. Суть подхода coaro;¡T в следующем.

Оценивание ваггпд свойств СС (функциокаллпости, надежности, вф-фектквксоти и др.) прозшноднтсл на основе намерения объективных внутренние свойств компонзктов зтого ерэдетва (свойств еяеазйтов и конструкций авшжга, прилгавшая даю реаакзацкя ЕС). Азторсн подхедч было показано, что для любого продукта, испиоаякого па ягико о грамматикой О <T,;i,P1S>1 где T,N,P,S - sto оссгветотзснпо термя-нали, штераквады,' празклз я вачалышп езшаол грагзиатки,- существует базовый пеОгр вгутр^апях огойогз, шреяее^ык з тершкзе юшка и его рааакг.-зщш, дсоа-атсапа для ппвсезвгя епгг-ктй мер веек других , вкуурзяшк свойств, зр-эдукта. Повяжу кзкзрятелагай шзгэзей процессор, проваводяца'* кто пър-щттэ (прям«») кгчэроюг* н явяяя-¡циися раоакрзннзм ятзткого арсцзссорз взавз, оОгсявчазг.ет яолученао давшх для гябах Еосгсдуяя^х- пхоркчши (явевехж) пзкэрваий.

Приивкоала зтого подход аотргбсаагт

1) гзучятп твкнолагяа ссадашя Ш 30 о 'цэлъи шкшдояя веек точек преобразования предотавжши квкеркеьг« ебьектов}' •

2) построения багозей саотаы сзпйото везх язгоряешх объектов

ИЛИ, ДруГИШ СЛОВВМИ, ОВреДСЛ'?Я<ТП ООГО'.Т/ПНГСТН ИЭДЭрЯвМЫХ Сб20!ГГСВ

и выделения всех осойотв качдего тачого объекта, которые могут быть измерзни_(т.о. подучашт йвазратвдьсой модели пенка описания СС);

3) соне^ши тешагсгЕП 'создают S3 20 ишзрятелаишя средствами, погволявздага па кагщоа агааа креоОрзеоааяят получата сохранять яеобходииуз шфр«ацкэ о авдеззяшк оваектак.'

Изучение технологии ооэданкл ЕЗ SO, представленных s гиде СО и кошгслируемцх в Ш, показало, что все преобразования моляэ рассматривать 1«ак трансформация предстапгекяй раглгшыгс типов аканий, каждая из которых зупол^отс.-* ясгрод(зта(Ш коншшнцви k-ro представления в к+1.

Дел вццедаикх оЗъектоз, подлсяаг&к квиеренп» а декларативном представлении ВЗ (СС), Вала предложена мгтагршхатика 0 языка описания л:~5оА СО а самом обдам случеэ (рис. 2)

Здесь испсльруемээ в киталиипжстическшс формулах обозначения имев? традиционное толкование, <тегест> - последовательность литер,

^уккдкояаланооть

Пригодность

Правильность

Способность веаяиодвйот£о-вать о другшн озкзгецаз;

Согласованность

и Еэеопазйсать

г Бьзерсзшшать

- Релевантность знаний

Полнота умений

и Сетйносга проблеш

Точность внзлпй

IТочность стратегии —| рсдэнкя__

Нздйжнооаь - 7срлпдо;ь к дефзагеаз

- тг:

Удобство ЮКОЛЬВОЧаИКЯ

г Еогваазиоота

Паучавглзотъ

ДейгтвэнЕосхь

ЗК&ективнооть

П Вреиэиннэ т^Грёг

РеаурОЕШ *£££Юбр&ЯЯШ

Сопро^оздаеиооть -

Иас/сстааккг" етаязрсл1ссхь

¡розсазаиоога еканий}

Сгатозяъ

, {прокгрз5.!

ч

таохь ■р^-зйоа ■.

КроЕзроЕпоота изха р&соуггдокш

Относительная простота

—| Прозрачность

ДНЕЛИЗгф/еКСОЙ

{Способность обучать

Иемэ!1яеиоо1ь

-|Стаб1

Проврачяоать

альвооть

и

Гибкость шиерфейса

Врозоряешотъ

Мобильность

Адаптируемость

- Уотеаазлиаавыооть

СоотгетотЕйэ

Отлшшваешоть

Прозрачность

Оценивавыость'

Проврачкость

Закеп&емооть

Рис. 1. Модель кгйгоШ ЗС

Подтв^ржденнсоть анашт

Достаточность

14

Нзлотта ¡.егтазнашш

Неабхадк.'.соть процедур

1

Достаточность процедур -

г Объем ПО

!,5с:цкоста стратегия рассукдания

Интэдяектуалькоота

Слсхность метода рззгания

операциям

и »Л-^лтЧгтт.

з УС?01ЖСС'СТЬ

Тссткрогсшгость сяаянй {

ОСучаслэсть

-| ССучс-с

МОСТЬ !!ЗВН0

Г;:5;"ссть стратегии рсооузгдокп

—) РОЙЭДТТ-'ОСТЬ

Цздостность слеп:::":

I-\ г!ссс

'-¡Гпбиоота ктгаг-*'з:-сап —

1 нСссаггглпэ сииЗск

СссЕпаккз пробхе'.лЦ

-¡Сдсг.кость проблемы

Уче- сгргн::;кпгл чс;:д-печеасях воез^сетостей

образувщая слова и фраза естественного явыкз. Для конкретного языка

N - «семантическая сеть>, <подсеть»-S = <секзнткчаокая сеть> i i :«= <текст> С, <теетт>

Рис. 2. Метагрзыйатика нвыяа сшюанка СС.

описания СС терминалы i и Cj являются нетерминалами неика. Грамматика конкретного Rs-ыка оврэделшетон оудестаснЕО4 более сладил.: cSpa-

8Ш.

Понятие грамматики G пеыка L(Q) позволяет выделить всо объекты, которые судэотвуюг в данкс-л ягыгсо к могут быть смерены. К предопределении.!, 'так казавазиш базовые объектам иэизре&я откосятся: . ■ ветерманащ грамматики К, пршвнопзш кра формировании СС, т.е. вершины СС- SSCIÍSHTU ынокеотва терминалов Т, т.е. икфориащшнЕга единицы и конкретные овяак; npaasffia Р поредадзвая СС.

Атрибутами, поддея-аз^мл измерения, явдшиш: Езобргшэнио Т, т.е. текст, еоотиетствувщгай понягко/квасоу понятий Ш шаг типу с£язи; и aspeo, значена^ которого одноеначзю определяет нояетенке объекта в СС. Ta;-cn.í адресом а общэя олучеэ изжег быта уникальный номер.

Итак, перзшннэ измарешк СС состоят л:

- ведеакмага oftaessea в списаний СС в 'качеотве базовых;

- припкаызешз! ш в качестве атрибутов имен классов и едргсов;

- выделении б качестве прешкуточшк ебгвктоа изыарекги в каждом последующем представлении ЕЗ „фрагмеатоа, соотзетзтьукщж базовый о&ъектал, к их атрибутов; ■

- пришюызании каздому базовому объекту в качестве дополнительны;-; атрибутов указателей на пробелу точны: сбьскты измерения.

Определенные последовательности терминалов и последовательности последовательностей (аналоги контекстов в языках программирования) являются объектами вторичных измерений. В соответствии с определе-

Р : «сеыангичэская сеть> <псдсега> С -С <подоеть> > 3

Т

ш;зи попятил "контекст'', посдэдоватеппзоти тсршшзлоа объединяют соседние вершины СС, т.е. фрагмента СС, состоящие из верхин и связей мзяду этими вершинами.

После выделения бшовых объектов улулр»ши на овмом верхнем уровня прэдатаалвпия БЗ ЗС производятся статичс-оккэ намерения. Приведенный нтаэ примэр плтосгрирует прпибаеяиэ мзтсда измерения СО. •

Пусть имеется сразило номгоотяциа (ПК) слэдуяз^го вида:

ЕСЛИ ^Pi(Xi) Sr лРо(Хо) &..Л *Pü(Xit) & Fi(Xi,Xo,...,Kk)

ТО "если *Pi(Yt, Xi,X2)... Ж) . *Рп(?п, -ч,Ха,... М & Рг(У1,..., Yn. Xi,Xa,...,Xk)

ТО Qi(ti) & ...Sr (b(fcn)"

Здесй:

• - пусто чяя знак стрициш;

Pl«.•» Pfc - предикатные слгшэам, совпадем?» о именем ¡asaca представляемой вершины СС;

Yi,.., Yñ - вектора гггремглгьк кэ базы дспзги (ЕЯ), значения которых соответствуют сведением, ззлтьм ко одного набора данных;

Xi,.., Х>< - пооледсватвливооти вэршга СС, отрзгяящкк путь к иоккроткой нергаине СС. Этот путь однозначно определяется положением верзииы э ОН;

Fl и Г2 - логические формулы;

Qi» • ч Ои ~ предк-иткаэ с:?.йолы кз'БД;

■ ti,.'.tra - вектора термоэ, вки>чаоп?1Х элементы мнодаютв 4Xi> sí

Казвдое такое правило • вродоталляэт ссбой едко гтаиэываяиэ зно-перта о тем, как путно ревздь задачу з ПО. Следстзкэ ПК представ глет собой оператор генерация текста празкла-продукции кз БП.

Теиот0ПК позволяет определить есз зеремзшше ::t, сходка?» и множество векторов 'переменны): <Xi>. Каддая переменная Xj соответствует одной перлите СС, и гoííico эти лэременные сойдут после компиляции з правила-продукция, следователько, только эти вершины могут быть ио-польгованы при регпении данной задачи ПО. Адреса вершин позволяют восстановить стяги между ними. Метод выполнения- подсбпгх статических измерений з рачь-^х рассматриваемой технологи состоят а просмотре СС с выделением измеряет» объектов и пршисьгаглкеи км о качений измеряемых атрибутов: .

■ - 14 -

1) спис:'£ адресов радполоиенпя объекта в СС;

2) признака коярльвовакия для решения определенной еадачи в Ш.

Динамический кзмерэкя осуществляются над выполняемой врогр»

кой. ТакоЗ программой самом верхнем уровне является Ш, подучае мая в результате коыпилнция СС. Б соответствии о применяемым изигл во-ориенткроваЕньм подходе:,5 процесс измерения прогркаы состоит построен®! трзосы иожышетвг к ез изиеронии. Под трассой понимаете шояеотзо сдрзсэз вдюашае&вд агомэятоз врогреаиа, где в адрес ее иооОходтгята гкзачаотск тага» коапоаевта как даанне и атрибута свяв&ааае о кспоавованигм рссурооз

Под иопелаенязгг 23 понимается &зят п^:«еиз;1ия объектов кзкзрьни (слекептоз ап-апиЗ). В качестве кеевходаш допсшшг&еы&яс кешаяди тса е мнаг-г-стЕО адрэсоэ зкояшнез дачвш, повлеюаие выяолнэни этих элементов, и уикашага пешра ПК.

В работе показало, что дгп получения трасса исполнения'кеобходи ш внести иБУОневка в Ж,, а дошо:

- определить во» упикалькые вгриины XI, шешаюся в условии ПК;

- доОавмта 2 сдедогвЕЭ правша, форжруеыого ПК, в качеств кшьпшмга функции, которая при внпшшэнки генерируемого прааи ла-продукта кэ ЕП будет помещать в файл кортек верапк XI.

Навэ приведено ПК, рговздашо» ившригедашыи функциями.

еоо: к?1(Хь д,1) & ~"?с(Х2, Ас) . .а-л;с) &

Ра(Хь Хс,..., К*)

то "есж Кг,..., ад а..лрп(уп. К:...., х>) о

Ре'Л...., УП| XI.....X;;)

ТО а(Ь1 )£-...£- СЦ*«) & Рз(Ла,..Аи. й, УГ1)"

Зд&оэ рз ~ фуилади, хи&о&эдш . при райого 50 (п?а б*зкышзцк следствия прасн&а кз ЬП) з файл пссаоддеагвдисз® (Лг,..., Ак, И Ух,..., Уп), д4 - едр-зез ксполавусаик багасах объектов нзуэрз игл, Ь - яйшр ПК, пара$£?здэго деиаэ иразкю яз Ш, - икае регпуз сюяапи кз БК, шпольвуекиз тюхе с Оазошик объекта:«.:..

В четвертой г.тдэ спасало ерпмегзвие щмйлвкшяаго катода ; конкретной техжлагик соадашя ЕС. 3-т техвелегка, описанная в дш езртщаоашй работа, будучи в дзхш ораепхировачг, на парадигму 431. пека нэ явЕяетоя солаоотм) автоматической и содержит ряд "ручпас преобразований, опкргйиикся на совокупность формальпих иетодов. I связи о аткм спсгс^л игьарений реализована в азде среды, рэспреде ленке;*: по средства« создания ЗС. При атом часть оперз^лй, связанны;

- 15 -

о сбоЬпечекга* измерений, тэго*з выполнена зр'/'пг/п.

31т?.::, для проведения статических з дкко'етпоких изнерекпй, а тяже длл визуализация резуллтягоз т«рен:п1 рэгряботаш прогрглеги, екполкзгглс-сл т раодччгнх атгэтзх кианэняого адзсяя СО я счяааетп."» мпвду собой только то дянкш, Этот мсчязеко ярогртп! составляет прогргшяуа сиотеду МЖ31Л\£ (такое до яаэгашз як'оея и полученная техиолопя ишеренкй в целей).

Првдлоглякая а ргботэ технология (.(ЕАБиЯЕ охват-лае* способа вре-сбрлаозаняя элементов гсходяой техшязгнз созджжя 30, нрозедеакз иэиврзгкй и жчзуавпаация результатов. Еяхьпал часть работ азто-«•гянироапга. Со^скупноота дойстнчй, яоторкэ необходимо вуполяить для рэаяизедпл технохогил Ы5А51!лЕ, предогазл--аа па рго.З.

сг» рчаяшиакл кз ягйзто турбо-пгсна^^рогт 6.0. Для

продотввгзвия СО копозагоазла СУЩ СНгрэг.

Еотестаояг'о, ргс22рекк«> «.•«хяошчл! согг-"гпп (5уктглтян;: н^мер':-риа привело к ватркгч :к?п £<?яол:1ИТ9ЛЬГ'оЛ кгмдг.?, ?пк л ^еткшя-яашаа ресурсов. 3 рг^тэ г-тгсэдож ецег.'гч тстах рг/грат.

В пл?сй глде прпяедэгч ргсуЯИМЯи грезе,П^'-еКТСтаПИХ 05«-ггерпетитач о реальной ЕС - »/одгатятаой ПО "Кагсу.гьтяах-Л", второй ка содерпзяз 47-19 герявн СО. Тйгмяп ср:п?з, предотавхяа^Л собой пмберку пэ богэе £00 ;-стор:гЛ Согеггки (КЗ) с пг'Вэсда,'!':; гаазакитэльйкмп дгеггорпупь

Прикладкой обгяотью КЭС "Гопсугь'геэг-4" гаяжтп сотрет гзболе-вшшя ергозов броткей по;;оо?к, а рсп«е?яй ззла<г?й - яадпча дзагясо-тпдя, . когорея йориулсруотоя оЗрсзсщ по'173 и дйчпьь! о

больяон получитъ дкзглез (из кяойэегга орэдопродогегса* зовнвякых диагнозов) и и«Фор«ецка» оСъяспяззпуя, почему другие дизтпоец были отвергнуты.

Целью проводившихся педеренкЯ бчгз верпфккедгя празквьнооти рза-дигсцта 30 "Копсуяьтааг-4". При этой пегтолагезая вгрвалт метода "белого донка", примененного га к нодзм программ, а к спецификации' требований к ней. Спецификация представлена СО и определена в терминах ПО.

Кроэтого, прозодишза па'оре-мтя средств создания 30 для определения вогмоаяоотей их ептинкяацзи.

Анализ результатов изкерепия псгволилх

1) установить, что для трргкглего суждения о правильности ЕЗ ЭС существующего архива недостаточно, т.к. для всех КБ з принципе мог-

zo бы быть икягсшъгсшако гоаъко 13» еозх вкгькй (как уегслэв&вяо в ревульт&те отатнчэоюх иамеротнй), из которых фаяткчеош» кашшео-

Рио.З. Схема доягапеости кз раалгкацви технологий MEASURE.

вано 84% (teas: уртаиовлеко а розуяьтаге дшаяквсгеас измерений) ;

2) коовеико судить о том, ЕВ кзгаго posa (охшзящвкоя к кекому заболевания) должкн лрксутсгкоазгь в архиве дна его ksikmqboeseísi з качестве набора теохов, т.к., например, 23Х адекзнгоа ваааий фактически использовались только при обработке ЮЗ о диагнозом "острый аппендицит";

S) уточнять модель ГО, кспольвуя измерения а наиболее часто попользуешь и никогда не испольеовакшк элементах еканий;

4) выявить пути пошвения ащфвкишкоотя испогазоваиив данной зс ресурсов S2Î.1 посрс-дства:: переэкотрукрезагпя икструменташшх средств ее согдзния.ва счет учета чазтаты использовагся/нексполвоо-вания отдельных ПК и правил порождения верлии СС.

Кроме toro, исследований продемонстрировали пгрзпгкхиьа использования намерений для реализации подсистемы обгяснений и при аести-

P0B3HÍ"! ЭС.

В пршюжошшк в ¡г&честве шшострецяй чаотичло npiгасдепи р'эзульта-■ ты измерений, подученных о псиопфи ототвш MEASURE:

1) • распределение дразня гря5>?4гтжк зорегдазла £33 по числу »яэ-польеовшкот;

2) олсменти вяаний, исхтаясзалшэ грп обработке ИВ о диагнозом "острый аппендицит";

3) алеыенты ппппкгт, использоиаппкэ при обработке scex ГШ га архива.

ОСНСЕНИЕ РЙВДМА1Н РЛЕОТН

1. Eumsm анализ литературы, госзяЕргогай зояр-осзм оценки ка-чоотва 30 и раосигяркодс^й как саойства этих систем, тс.ч л процесс кс оцоша. Анализ выяпял несогласованность и глгот5.торсгг:поста взглядов исследователе!! и кя аесоотзятств:» матдупсродпслу отаздер-ту I £0/1 КС 0123-1001 "Шфршщвопягя технология - Оценка программных продукте:* - качества и руководство по кспогь-

В02ШПЗ)".

2. Предложена модель пенптгл "гачсотво виопартнкх систем", баги-рущтася на стандарта ISO/1ЕС 9123 и ехплтыветцет свойства SC, традиционно рассматриваемо их ссэдетахгош. Эта модель сбсспечиэяят структурирует требований клчостга к 80, метрик для ис-ыерег:- кх гешонектса я критериев оценки качества'ука совдаяяой SC.

3. Разработан и<зтод реааизацяа средств изиероция ЕЗ' 50, сбсояе-чизякдей осуществление их статических и дгаакячасгаэс кемэрспнй а-термине.* яркяаадвой области. • Этсг истсх ср^энт^ров-и на июга?ргтпуэ технология создания ЕС.

4. Разработана программная система MEASURE измерения 123 SO. "та система представляет совой совокупность технологических изогонен-тсв, вотрепвесмых в технологический комплекс создания SC, разработанный ц пс!гольоу91шй в отделе экспертных систем НАЛУ ДВО РАИ. Она обеспечивает получение результатов измерения представления (статики) и функционирования (дикаяпси) ЭС в терминах прикладкой области, для решения задач которой сна предназначена.

Б. С помощью разработанной систем игц^реихй виполноно исследование баэы .знаний медицинской экспертной систем "Консультант-4". Результата измерении позволили выработать рекомендации по улучшения

реализации ел:,¡ой оксперяюй сксте'^ы "Г.о::аудат£нт-4" и средств технологий ее создания.

1ШУШШК0ВАЖЕ РЛЕЭТЫ ГЮ TBJE ДЯССЕРШЕШ

1. Коган Б.И,, С-ипосва О.Н. Измерительная версия метасистема формирования и оопроЕсадзааа баз вяапкй // Ркбряднка интеллектуальные системы. Есессшк. научно-пратяпч. нопф. Гез.дсг.д. 4,1. Рао-тав-на-Дону: ВНИИ ПС, 1031. C.1S2-123.

2. Коган Б.И. Силаева О.Н. Пзмереню баз внаанй впспзртиьэс систем // V МаздшародпзЕ гакферзацат: "Качество прзгрешнух средств", Даго1ио, май 1S93 г. Тез. докл.

5. Оказэва О.Н. Ивиеренке коапозентоз Саз епанай, представленных оемантвяэсипми согяш и фреймами // V Ыэядупароднзя конференция "Качество программных ерэдетв", Дагоглыо, ьлоЛ 1933 г. Тез. докл.

4. Коган Б.И., Склвева.О.Н. Кзмэренкз От еканий гютортпьа ею-тем // KM-S4, Национальная псафбрэща* о надувародаым 'участием ' "йскусстЕеыньп'к интеллект ~ 2-1". Сбгрги-г: лаучпык трудов. Том 1. Рыбинск, 15-21 сентября 1994. Аосоцпацня кжусствзкнзгс интеллекта: 1234. С.180-,183.

Б. Матвеева Т.О., Сккоева О.Н. Ыэтодозргшэогсхй подход к сокаща-нио техкашэгий .разргЗоткя экшгуишх оиотои шаюрителзшш срадо-твамп // IGJi-84, Вацгэаавыцл капфаранфа о |ЗДКУЕ5родаыа участием "Кскусствевкуй кктеядект - S4". СОорнш: научна; трудов. Тек 1. Рыбинск, Ю-21 сзетсбря ISS'i. Дссоц^щгзх гокусстаснпзго ашикэкта: 19S4. С.18S-1S7.

6. Скиоева О.Н. Кгшрзкк Заз е-ншгй, срадстаьйзйшас сеизктичоо ними сетяки и фрзйааыа // Teopv® сраагнка охзтем о знаний. Владивосток: ДВО АН РАК, 193-1, C.ilS-lE?.

7'. Ыатвоэвг Т.О., Силаева О.Н. Кангсхш згааврггих окгтеи и кх оценивание: Препринт. Владивосток: ШШ ДЕЗ РАН, 1925. 52 с.

8. Matveeva Т.О., Sklueva O.K. Applying a 'Conventional' Vie;v-Pcint of Software Quality to 'ilcn-OonvenUciiar Software, Expert Systems, in ICSQ'SS (ods Ivan Eozaisn and Msrian Fivka), pp.i45 to 154, Proceedings of International Conference an Software Quality, Maribor, Slovenia, 1995, Maribor: ' University of L'iribcr press, 1995.