Motoare de inferență

Un motor de inferenta reprezinta o procedura automata care permite dezvoltarea rationamentelor, transformând cunostintele pasive, culese în mod mai mult sau mai putin ordonat, în informatie activa, necesara adoptarii unor decizii. Un astfel de motor reprezinta creierul unui sistem expert, de fapt ele fiind intalnite cel mai des in sisteme de acest gen: sisteme expert.

Un motor de inferenta se bazeaza pe o magazie de date, sau pe un framework folosit pentru a pastra si manipula temporar informatii (working memory), acestea avand rolul unei baze de date globale de simboluri care reprezinta fapte sau afirmatii legate de problema in discutie.

Rolul motoarelor de inferenta este acela de a deduce noi cunostinte din cunostinte deja existente. Prin intermediul acestora se faciliteaza navigarea prin baza de cunostinte si manipularea datelor din aceasta cu scopul de a deduce alte informatii pe baza unor reguli. Dat fiind faptul ca o baza de cunostinte este de obicei foarte mare, este necesara existenta unor mecanisme de inferenta care sa caute in baza de date si sa deduca rezultate intr-un mod organizat.

Asadar, motoarele de inferenta opereaza asupra bazei de cunostinte. Astfel acestea se folosesc de datele din baza de cunostinte, modifica datele din aceasta sau chiar adauga date noi in ea.

Structura generica a unui motor de inferenta

Un sistem de inferenta este alcatuit din:

- un set de reguli;

- „o memorie” de lucru (working memory);

- un motor de reguli ( rule engine );

Setul de reguli – este colectia de reguli ce pot fi executate de motorul de inferenta tinand cont de continutul memoriei de lucru.

Memoria de lucru ( working memory - WM) - este memoria care stocheaza cunostintele asupra carora opereaza motorul de reguli. Aceste cunostinte nu reprezinta altceva decat fapte – inregistrari.

Motorul de reguli ( inference engine ) – este un program ( interpretor ) ce opereaza asupra setului de reguli si a memoriri de lucru executand asa numitul Match-Resolve-Act (MRA) ciclu de executie. Intr-un ciclu MRA la un moment dat sunt selectate regulile din setul de reguli, in functie de continutul memoriei de lucru ( Match Phase). Apoi pe baza unui algoritm se selectie se selecteaza o regula ce urmeaza a fi executata imediat ( Resolve Phase ). In final se executa regula selectata (Act Phase). In faza de executie ( Act Phase ) faptele pot fi sterse, modificate sau chiar se pot adaua noi faze in memoria de lucru.

Din punct de vedere al structurii un motor de inferenta este constituit din trei elemente principale, si anume:

2. Un interpretor – acesta impune regulile de baza corespunzatoare si executa pasii de executat;

3. Un planificator – acesta controleaza pasii ce trebuie executati estimand efectele ce vor rezulta in urma aplicarii regulilor de inferenta;

4. Un „consistency enforcer” – are rolul de a asigura o reprezentare consistenta a solutiei rezultat;

Distribuirea unui sistem de inferenta presupune atat distribuirea in spatiu a motoarelor de inferenta cat si paralelizarea proceselor ce actioneaza asupra acelorasi fapte. Distribuirea unui sistem de inferenta poate fi utila din doua motive: pentru a accelera procesul de inferenta si pentru a obtine o separare fizica. Primul motiv duce la performante mai bune in ceea ce priveste timpul de raspuns, iar al doilea motiv aduce robustete, impartirea resurselor (share), cooperarea agentilor. In functie de problemele ce trebuie sa le rezolve sistemul, este necesar sa se ajunga la un compromis in ceea ce priveste performantele si consistenta sitemului.