Microsistem expert de consiliere în domeniul investițiilor

1. Aspecte teoretice

Sisteme expert bazate pe reguli

Mijloacele prin care sistemele expert îsi ating obiectivele se bazeaza pe multimi de fapte si reguli euristice, adica reguli pentru gestiunea cunostintelor. Un sistem expert bazat pe reguli are trei componente:

1. baza de cunostinte (sau baza de reguli) care descrie universul domeniului în care se aplica sistemul expert; reprezentarea cunostintelor se face utilizând reguli de forma:

IF <conditie_1> si …<conditie _k>

THEN <actiune>

(<conditie_1> si …<conditie _k> se numesc premisele regulii)

2. memoria de lucru care contine informatia de stare necesara rezolvarii unei probleme; aceasta informatie este de obicei organizata sub forma unei multimi de asertiuni numite fapte; trebuie facuta distinctie între faptele initiale, care reprezinta datele initiale ale problemei de rezolvat si faptele dinamice, care sunt deduse pe masura derularii procesului de rezolvare a problemei.

3. mecanismul de inferenta care reprezinta componenta de control si executie dintr-un sistem bazat pe reguli; acest mecanism realizeaza selectarea unei reguli din baza de cunostinte si declansarea acestei reguli; efectul acestei declansari este modificare memoriei de lucru. Arhitectura unui sistem bazat pe reguli este prezentata mai jos:

memoria de lucru fapte baza de reguli

reguli

actiuni mecanism de inferenta

Mecanismul de inferenta poate folosi trei moduri de rationament:

- deductiv, dirijat de fapte (inferenta cu înlantuire înainte)

- inductiv, dirijat de scop (inferenta cu înlantuire înapoi)

- mixt

Un proces de inferenta cu înlantuire înainte porneste de la o multime de fapte initiale are sunt încarcate în memoria de lucru. La fiecare pas se determina o regula ale carei premise snt satisfacute de continutul curent al memoriei. Se declanseaza actiunea asociata acelei reguli, dupa care procesul se reia. Acest proces se opreste daca este îndeplinita una din urmatoarele conditii:

- continutul memoriei de lucru satisface o anumita conditie

- nu mai exista reguli aplicabile

- s-a epuizat o cantitate de efort de calcul predefinit

Un proces de inferenta cu înlantuire înapoi porneste de la un scop (o problema de rezolvat) pe care îl descom-pune în subprobleme primitive. De aceea se spune ca acest mod de rationament este dirijat de scop în sensul gasirii faptelor care permit atingerea acestuia. Se observa ca rationament este invers decât rationamentul deductiv. La fiecare pas se selecteaza o regula care are în partea de concluzii cel putin unul dintre obiectivele de rezolvat. Premisele acestei reguli se adauga la obiectivele ce trebuie rezolvate. Acest proces se opreste daca este îndeplinita una dintre urmatoarele conditii:

1. multimea obiectivelor de rezolvat devine vida

2. nu mai exista reguli aplicabile

3. s-a epuizat o cantitate de efort de calcul predefinit

Rationamentul mixt încearca sa realizeze compromisuri între cele doua moduri de rationament de baza: deductiv si inductiv. Principiul general al acestui mod de rationament este urmatorul: se fixeaza un scop, se determina faptele deductibile, se aplica mai întâi rationamentul inductiv, care va solicita utilizatorul pentru specificarea valorilor unor fapte necunoscute, dar interogabile si apoi se aplica rationamentul deductiv pentru a deduce tot ce este posibil s.a.m.d.

Pentru exemplificarea celor doua moduri de rationament de baza vom considera urmatoarele reguli:

R1: IF a THEN b

R2: IF c THEN d

R3: IF b THEN c

Sa presupunem ca multimea faptelor initiale este {a}. Daca se aplica rationamentul deductiv si conditia de terminare este sa numai existe reguli aplicabile, atunci inferenta decurge astfel: se selecteaza regula R1 si multimea de fapte devine {a,b}. La al doilea pas se selecteaza regula R3 si noua multime de fapte obtinute este {a,b,c}. La al treilelea pas se selecteaza regula R2 multimea de fapte obtinute devine {a,b,c,d}. Deoarece nu mai exista reguli care sa produca fapte noi, procesul de inferenta se opreste. Daca se aplica rationamentul inductiv si scopul care trebuie demonstrat este c atunci inferenta decurge astfel: la primul pas se selecteaza regula R3 si noul obiectiv generat este b. La al doilea pas se selecteaza regula R1 si noul obiectiv generat este a.

Acest obiectiv este adevarat ceea ce determina ca obiectivul b sa fie adaugat la multimea de fapte. Ca atare premisa regulii R3 este adevarata si deci d este demonstrat. În momentul încheierii inferentei continutul memoriei de lucru este{a,b,d}.

În PROLOG rationamentul folosit este cel inductiv.