1.9.СПЕЦИАЛИЗИРОВАННЫЙ ЛОГИЧЕСКИЙ ВЫВОД В ПРОГРАММАХ РАССУЖДЕНИЯХ
Возвращаясь к общей структуре экспертной системы, изображенной на рис. 2 обратим внимание на важный блок этой структуры – машину логического вывода. Именно этот модуль позволяет экспертной системе осуществлять логические выводы и, тем самым, решать необходимые задачи. В распространенных экспертных системах, основанных на правилах, предполагается универсальный логический вывод, не зависящий от технологических приложений. Тем или иным образом при универсальном выводе сопоставляются заданные правила. По мнению авторов данной работы именно такой подход приводит зачастую к малой эффективности разработки реальных, промышленных экспертных систем. Пока количество заданных правил относительно невелико (100-200), универсальный логический вывод действует, при большем количестве правил (как это бывает в реальных системах) – возникают серьезные трудности.
В системах типа МИМИР вместо универсального логического вывода используется специализированный логический вывод. И такой специализированный вывод осуществляют именно программы-рассуждения на языке МИМИР. Эти программы являются моделями рассуждений специалиста-технолога, решающего соответствующую задачу.
В самом деле, опыт общения с технологами-эксплуатационниками показывает, что их знания по решению прикладных задач имеют не универсальный («энциклопедический») характер, а «упакованы» в некоторые блоки, которые и должны моделироваться программами-рассуждениями.
Таким образом, разработка прикладной экспертной системы на базе МИМИР сводится к заданию словаря технологических понятий, структуры семантической сети и множества прикладных программ-рассуждений.
1.10. ВЫВОДЫ к главе 1
1.При рассмотрении источников знаний, необходимых для разработки информационных систем, выявлена доминирующая роль эксплуатационного опыта оперативного персонала.
2. Представление эксплуатационного опыта в виде системы рассуждений является эффективным средством для формализации знаний.
3.Опредены характеристики системы рассуждений (глубина, разветвленность, структурная сложность), при достаточно высоких значениях, которых целесообразно использовать интеллектуальные системы.
4. Рассмотрение различных специализаций разработчиков информационных систем показывает важную роль инженеров по знаниям при применении методов искусственного интеллекта.
5. Учитывая дефицит времени эксперта-технолога, при разработке интеллектуальных систем целесообразно использовать новый тип специалистов – экспертов-посредников. Рассмотрены взаимодействия посредников с экспертами-технологами и инженерами по знаниям.
6. Приведены основы построения интеллектуальной информационной системы МИМИР, предназначенной для решения технологических задач в области диспетчерского управления в энергетике. Разработка прикладной интеллектуальной системы на базе МИМИР сводится к определению Словаря понятий, структуры семантической сети для описания предметной области и создания множества специализированных программ-рассуждений, реализующих логический вывод.
Контрольные вопросы
1.Назовите источники знаний, необходимых для разработки информационных систем электроэнергетического применения
2.Обоснуйте доминирующую роль эксплуатационного опыта при разработке интеллектуальных информационных систем.
3.Дайте определение экспертной системы. Основные блоки этой структуры и их функции.
4. Назовите специализации разработчиков информационных систем, их взаимодействие при разработке систем.
5. Назовите функции инженера по знаниям.
6.Определите.роль эксперта-посредника при разработке интеллектуальных информационных систем
7. Что такое семантическая сеть, как она используется при разработке интеллектуальных информационных систем?
7. Что такое структурированная семантическая сеть? Что такое семантические группы? Приведите примеры
8.Что такое специализированный логический вывод.? Дайте определение вопросного программирования.
9.Что такое программы – рассуждения?
10. Каковы особенности экспертной системы МИМИР?
11. Приведите примеры применений системы МИМИР в электроэнергетике
12. Назовите этапы разработки прикладной интеллектуальной системы на базе системы МИМИР.
Список тем для рефератов и докладов
1.Проблемы разработки современных информационных систем энергетического применения. Традиционные и интеллектуальные системы.
2.Технологические рассуждения как предмет моделирования.
3.Характеристики рассуждений и целесообразность применения методов искусственного интеллекта.
4.Источники знаний для интеллектуальных систем. Роль эксплуатационного опыта.
5. Специализации разработчиков интеллектуальных систем. Роли эксперта-посредника и инженера по знаниям.
6. Особенности экспертной системы МИМИР.
7. Примеры применений системы МИМИР в электроэнергетике.
8.Вопросное программирование и программы-рассуждения.
9.Критерии целесообразности использования методов ИИ при разработке информационных систем.
10. Вопросное программирование для моделирования рассуждений экспертов при разработке информационных систем.
11. Экспертная система МИМИР и ее применение в электроэнергетике.
12. Этапы разработки прикладной интеллектуальной системы на базе системы МИМИР.
Глава 2. АНАЛИЗ НЕШТАТНЫХ СИТУАЦИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ
2.1. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ ДИСПЕТЧЕРСКИЕ СИСТЕМЫ
«Интеллектуальными» диспетчерскими системами ИДС [10,11] принято называть системы, содержащие, кроме традиционных функций (сбор оперативной информации, ведение баз данных реального времени и архивов, выполнение расчетов, графическое представление информации в виде мнемосхем, графиков, диаграмм, генерация отчетов) еще и функции интеллектуальные (основанные на знаниях [13]), такие как:
– ситуационный анализ объекта управления, включая анализ событий и ситуаций,
– определение необходимых действий оператора при возникновении нештатных ситуаций,
– блокировка от несанкционированных действий оператора,
– ведение баз знаний реального времени.
Очевидно, что для оперативного диспетчерского управления электросетями только традиционные диспетчерские системы не обеспечивают достаточного уровня информационной поддержки работы оперативного персонала в аварийных и нештатных ситуациях: получая изображения схем с обозначенными на них положениями коммутационных аппаратов и значениями электрических параметров, диспетчер должен «сам соображать», возникла ли нештатная ситуация, в чем причина ситуации, какие действия нужно произвести для восстановления нормальной ситуации. Цена «человеческих» ошибок при принятии таких решений может быть весьма высока.
Порядок расследования аварий и технологических нарушений, примеры расследования таких нештатных ситуаций и оформления актов о расследовании причин аварии в электрических сетях или на других объектах электроэнергетики рассмотрены в главе 3.
Вместе с тем, в существующих диспетчерских системах для электросетей (по крайней мере, отечественных) интеллектуальные функции отсутствуют. В настоящее время сложились предпосылки для изменения этой ситуации (имеются проверенные в эксплуатации отечественные экспертные системы реального времени [7], обеспечение ввода в ИДС информации об РЗА больше не является серьезной проблемой – см., например, АСУ ТП Siemens – proavtomatika.ru).
Реализация функций ИДС достигается включением в систему ряда интеллектуальных агентов, построенных программно на основе технологии экспертных систем, а алгоритмически – на множестве технологических инструкций.
