Целенаправленный решатель, страница 9

Ядром системы служит организующая программа, не ориенти­рованная априори на какую-либо предметную область. В наибо­лее общем режиме решатель по задаче, заданной текстом, фор­мирует ее описание и далее составляет и исполняет решение задачи.

Знания о предметной области составляют содержание пакета системы ПРИЗ и в процедуральной форме представляют собой множество вычислительных моделей и программных модулей. Си­стема ПРИЗ не планирует вычислительный процесс, составляю­щий решение заданной задачи, в полном объеме. Обычно в тек­стовом описании задачи содержится информация, по которой формируется управляющая программа, представляющая собой последовательность требуемых подзадач. Таким образом, ПРИЗ планирует решения только типовых подзадач при заданном ске­лете решения задачи в целом.

Указанное планирование носит эвристический характер и осу­ществляется в основном в прямом направлении. Система ПРИЗ успешно решает задачи по геометрии и физике для старших клас­сов средней школы, а также производственные задачи в различ­ных предметных областях. Однако, как признают авторы, система ПРИЗ обладает небольшими дедуктивными возможностями (они по существу сводятся к программированию решений типовых за­дач), что лишает ее определенной гибкости, заставляет пользова­теля вводить в систему совместно с задачей и скелет ее решения. К этому также необходимо добавить, что система ПРИЗ предназ­начается для работы в вычислительных средах, представляющих собой довольно простые и хорошо организованные предметные об­ласти. Практически интересные задачи обычно связаны с более сложными и плохо организованными средами.

Для решения производственных задач в Институте киберне­тики АН УССР было разработано несколько версий решателя ППР (программа принятия решений), в качестве планирую­щей системы интеллектуального робота [В. П. Гладун, 1977].

В ППР знания о предметной области представлены в прост­ранстве признаков в виде растущих пирамидальных сетей (РПС),„ которые строятся автоматически. С помощью таких сетей удается хранить в системе необходимую информацию в компактном виде (общие для нескольких объектов признаки соответствуют одной вершине РПС), естественным образом организовать процедуру обучения системы в пространстве признаков и формировать поня­тия, характеризуемые своим объемом.

В первой версии решателя — ППР-1 — поиск решений вклю­чает в число процедур: построение дерева возможностей, эвристи­ческий поиск на дереве наилучшей ветви, анализ достижимости целей и механизм возврата в случае неудачи. Во второй версии решателя — ППР-2 — для увеличения эффективности поиска вве­дены следующие усовершенствования: двунаправленный поиск; представление в виде РПС знаний, отбываемых на языке преди­катов; процедура формирования рабочей информации в зависимо­сти от решаемой задачи и процедуры формирования и примене­ния макрооператоров.

При всем при этом ППР представляет одноуровневую систему планирования и не использует перспективные процедуральные языки типа QA4, что не позволяет считать успешно решенной в этой системе проблему эффективного поиска: поиск в такой систе­ме выглядит все еще достаточно громоздким.

Иной подход к проблеме представления знаний и организации поиска решений производственных задач реализован в системе принятия решений интегрального робота ПРИР [Е. С. Кузин, 1975; Е. С. Кузин, И. Б. Фоминых, 1975; Е. А. Ерохип, М. И. Су-дейкип, 1978].

В этой системе знания представлены процедурно в виде формальных порождающих грамматик, позволяющих генерировать ситуации и строить решения типовых подзадач. Поиск в системе ПРИР состоит из двух этапов: редуцирование исходной задачи на подзадачи и построение решений подзадач. На первом этапе используется модификация стратегии GPS, па втором — вывод в порождающей грамматике.

Дальнейшее усовершенствование системы ПРИР состояло в построении процедуры автоматического формирования схем пра­вил порождающих грамматик на основе структуризации и обоб­щения получаемых конкретных решений. Указанное обучение предполагалось реализовать па базе редукционных грамматик, описывающих индуктивные правила вывода. Система ПРИР не имеет еще большого опыта эксплуатации, и к ее первой версии в полной мере можно отнести все замечания, высказанные ранее относительно решателя ППР.