CH sè 11 - B1 - §H KTQD Chuyªn Photocopy - §¸nh m¸y - In LuËn v¨n, TiÓu luËn
: 6.280.688
MỤC LỤC
Tóm tắt :.............................................................................................................................21
1. Đặt vấn đề..................................................................................................................21
2. Hệ chuyên gia dự báo MBA dựa vào phương pháp phân tích khí hoà tan (DGA) –
xây dựng dữ liệu nhân tạo cho quá trình luyện mạng nơron dựa trên cơ sở hệ chuyên
gia (HCG).......................................................................................................................22
3. Ứng dụng mạng MLP chẩn đoán sự cố tiềm ẩn trong MBA....................................23
4. Xây dựng hệ chuyên gia dựa trên các hướng dẫn của Viện Năng lượng Liên Xô
(cũ) [5]............................................................................................................................24
5. Kết hợp hệ chuyên gia và mạng nơron để chẩn đoán sự cố tiềm ẩn trong MBA ....25
1
CH sè 11 - B1 - §H KTQD Chuyªn Photocopy - §¸nh m¸y - In LuËn v¨n, TiÓu luËn
: 6.280.688
A/ Giới thiệu chung về hệ chuyên gia :
Trong cuộc sống, thông thường các chuyên gia có thể giải quyết vấn đề
ở một mức độ cao vì họ có một kiến thức sâu rộng trên một lĩnh vực nào đó
mà họ hoạt động .Thực tế hiển nhiên và đơn giản này chính là cơ sở nền tảng
cho việc thiết kế các máy giải quyết vấn đề dựa trên tri thức mà người ta
thường gọi là hệ chuyên gia. Một hệ chuyên gia sử dụng tri thức của một
lĩnh vực cụ thể để cung cấp việc giải quyêt vấn đề với “ chất lượng chuyên
gia “ trong lĩnh vực đó .
Thông thường các nhà thiết kế HCG thu thập tri thức này bao gồm cả lý
thuyết đến các kinh nghiệm, kĩ xảo, phương pháp làm tắt, chiến lược
heuristic đã được tích luỹ của các chuyên gia con người trong quá trnhf họ
làm việc trong một lĩnh vực chuyên môn .Từ tri thức này người ta cố gắng
cài đặt chung vào hệ thống để hệ thống có thể mô phỏng cách thức các
chuyên gia làm việc. Tuy nhiên không giống với con người, hệ thống không
và các rang buộc trong thời gian chạy (run – time )
- Theo dõi (monitoring ) – so sánh hành vi quan sát được của máy
với hành vi mong đợi .
- Bắt lỗi và sửa chữa ( debugging and repair ) - chỉ định và cài đặt
các phương pháp chữa trị cho các trục trặc .
- Hướng dẫn (instruction ) – phát hiện và sửa chữa những thiếu sót
quan trong quan niệm của học viên về một chủ đề lĩnh vực nào đó .
- Điều khiển ( control) - chỉ đạo hành vi của một môi trường phức
tạp .
3
CH sè 11 - B1 - §H KTQD Chuyªn Photocopy - §¸nh m¸y - In LuËn v¨n, TiÓu luËn
: 6.280.688
I/ Tổng quan về hệ chuyên gia :
1. Thiết kế một hệ chuyên gia :
Hình dưới đây cho thấy các modul quan trọng nhất tạo nên một hệ
chuyên gia .Người dung tương tác với hệ chuyên gia thông qua giao diện
người sử dụng (user interface) , giao diện này đơn giản hoá việc giao tiếp và
che giấu phần lớn sự phức tạp của hệ thống .Các hệ chuyên gia sử dụng mộ
số lượng phong phú các kiểu giao diện, bao gồm hỏi và trả lời , điều khiển
bởi đơn trình , ngôn ngữ tự nhiên , hay đồ họa ,…
Kiến trúc một hệ chuyên gia tiêu biểu
4
User
Explanation
subsystem
Knowdelge
base editer
Inference engine
User interface
cách trực tiếp vào việc nắm bắt và và tổ chức GQVĐ hơn là phải thực hiện
trên các chi tiết của việc cài đặt vào máy tính
3. Sự phân chia tri thức và điều khiển cho phép thay đổi một phần cơ
sở tri thức mà không tạo ra các hiệu ứng lề trên các phần khác nhau của
chương trình .
4. Sự tách biệt này cũng cho phép một phần mềm điều khiển và giao
tiếp có thể sử dụng cho nhiều hệ thống khác nhau .
5. Sự modul hóa này cho phép chung ta thử nghiệm nhiều chế độ điều
khiển khác nhau trên cùng một cơ sở luật .
Hệ con giải thích (explanation subsystem) cho phép chương trình giải
thích quá trính suy luận của nó cho người dung .Các câu trả lời này bao gồm
5
CH sè 11 - B1 - §H KTQD Chuyªn Photocopy - §¸nh m¸y - In LuËn v¨n, TiÓu luËn
: 6.280.688
các biện minh cho các kết luận của hệ thống ( trả lời cho câu hỏi How ); giải
thích vì sao hệ cần dữ liệu đó ( trả lời câu hỏi Why )
Trình soạn thảo cơ sở tri thức ( knowledge base editor ): giúp các nhà
lập trình xác định và hiệu chỉnh lỗi trong quá trình làm việc của hệ thống ,
thường là bằng cách truy xuất những thông tin cung cấp bởi hệ con giải
thích.
2.Các vấn đề phù hợp để xây dựng HCG :
Các HCG luôn đòi hỏi sự đầu tư rất lớn về tiền bạc và sức lực con
người. Những cố gắng để giải quyết một bài toán quá phức tạp,quá ít hiểu
biết ,hoặc có những yếu tố không phù hợp với công nghệ hiện đại có thể dẫn
đến thất bại , hao tốn tiền của .Các nhà nghiên cứu đã xây dựng một tập hợp
các chỉ dẫn có tính không hình thức cho việc xác định khi nào một bài toán
thích hợp giải quyết bằng HCG :
1. Cần thiết phải có một giải pháp biện minh cho chi phí và sức lực
cho việc xây dựng HCG vì nếu không nó sẽ là một sự lãng phí .
nhiều kĩ năng khác chứng tỏ anh ta là một chuyên gia .
Trong phần lớn các ứng dụng thì người dung cuối quyết định những
rang buộc thiết kế chính .Những kĩ năng và nhu cầu của người cần dung cần
phải xem xét trong suốt quá trình thiết kế : chương trình có làm cho công
việc của người dung dễ dàng hơn không , nhan hơn , thuận tiện hơn không ?
Giống như hầu hết các bài toán lập trình trong CNTT , việc xây dựng
một HCG đòi hỏi một chu trình phát triển theo kiểu không truyền thống dựa
trên một bản mẫu đựoc tạo ra ban đầu và việc xem xét lại mã lệnh một cách
tăng dần : phương pháp này được gọi là lập trình thăm dò .
Nói chung quá trình xây dựng hệ thống thường bắt đầu với việc kĩ sư tri
thức cố gắng làm quen với phạm vi xác định vấn đề , điều này giúp ích cho
7
CH sè 11 - B1 - §H KTQD Chuyªn Photocopy - §¸nh m¸y - In LuËn v¨n, TiÓu luËn
: 6.280.688
việc giao tiếp với chuyên gia dễ dàng hơn .Nó thường được thực hiện bằng
những bài phỏng vấn mở đầu với chuyên gia ,bằng quan sát chuyên gia trong
quá trình họ làm việc , hoặc thông qua việc đọc những tài liệu liên quan đến
lĩnh vực đó . Tiếp theo kĩ sư và chuyên gia bắt đầu khai thác những tri thức
giải quyết vấn đề của chuyên gia này bằng cách đưa ra các câu hỏi, các ví
dụ, các trường hợp ,…
Ngay sau khi kỹ sư có cái nhìn tổng qua về lĩnh vực vấn đề và đã cùng
chuyên gia giải quyết một số bài toán , anh ta bắt đầu vào thiết kế hệ thống :
chọn phương pháp biểu diễn tri thức , như luật hay frame ,xác định các chiến
lược tìm kiếm ,…
Sau cùng kỹ sư thiết kế một phiên bản dùng thử và cùng chuyên gia
kiểm tra hiệu quả , đồng thời với việc sửa chữa , cập nhật .
Đặc trưng thứ hai của HCG là cần xem chương trình như không bao giờ
có kết thúc . Một cơ sở heuristic lớn sẽ luôn luôn có những hạn chế của nó ,
vì tri thức luôn đổi mới vì vậy luôn luôn phải cập nhật thông tin.
bộ chế hoà khí )
THEN (động cơ nhận được xăng )
•Kết luận về HCG dựa trên luật :
+/ Ưu điểm :
- Khả năng sử dụng trực tiếp các tri thức thực nghiệm của các
chuyên gia
- Tính modul của luật làm cho việc xây dựng và bảo trì luật dễ dàng
- Có thể thực hiện tốt trong các lĩnh vực hạn hẹp
- Có tiện ích giải thích tốt
9
CH sè 11 - B1 - §H KTQD Chuyªn Photocopy - §¸nh m¸y - In LuËn v¨n, TiÓu luËn
: 6.280.688
- Các luật ánh xạ một cách tự nhiên vào không gian tìm kiếm trạng
thái
- Dễ dàng theo dõi một chuỗi các luật và sửa lỗi
- Sự tách biệt giữa tri thức và điều khiển giúp đơn giản hoá quá trình
phát triển của HCG
+/ Khuyết điểm :
- Các luật đạt được từ chuyên gia mang tính heuristic rất cao. VD :
trong y học luật “If sốt cao Then bị nhiễm trùng “ mà không thể hiện lí
thuyết sau hơn trong y học có quan sát ( là cơ chế cơ thể phản ứng để chống
lại vi khuẩn )
- Các luật heuristic “ dễ vỡ “ , không xử lí được các trường hợp
ngoài dự kiến ; phải cần một chuyên gia có quan sát kỹ lưỡng mới phát hiện
ra , nếu không đúng với dữ liệu thì hệ thống không gíải quyết được .
- Có khả năng giải thích chứ không chứng minh được
- Các tri thức thường rất phụ thuộc vào công việc , không thể sử
dụng cho công việc khác .
- Khó bảo trì các cơ sở luật lớn .
hướng mạnh ,” khó vỡ “
- Một số tri thức có thể chuyển tải cho công việc khác
- Có khả năng cung cấp các lời giải thích rõ rang cho các nguyên
nhân .
Một số hạn chế của hệ :
- Mô hình chỉ mang tính trừu tượng , không thể chi tiết và khái quát
hoá được chính xác .
11
CH sè 11 - B1 - §H KTQD Chuyªn Photocopy - §¸nh m¸y - In LuËn v¨n, TiÓu luËn
: 6.280.688
- Hạn chế về thế giới đóng - tức là những gì không nằm trông mô
hình coi như không tồn tại .
- Khi mô hình không chính xác hoặc không phù hợp thì coi như
không có cách giải quyết hợp lí
- Hệ thống tạo ra có thể lớn và chậm ; độ phức tạp cao , có nhiều
tình huống ngoại lệ .
B/Hệ chuyên gia sửa chữa sự cố máy tính (ESRC):
Giới thiệu :
ESRC là một hệ thống được viết ra nhằm mục đích giúp cho những
người sử dụng máy tính có khả năng nhận biết được “ bệnh “ của máy tính
khi có sự cố xảy ra , đồng thời đưa ra giải pháp tối ưu có thể thực hiện .
Trong phần dưới đây sẽ trình bày về cấu trúc hệ thống và cách thức
sử dụng của ESRC .
a/ Khả năng sử dụng và cấu trúc hệ thống :
-Cách sử dụng :
ESRC sẽ “ nói chuyện” với người sử dụng thông qua đối thoại trên
màn hình .Cuộc nói chuyện do ESRC thực hiện nên những thông tin được
người sử dụng đưa vào tại từng thời điểm bị hạn chế .Kết quả đưa ra dưới
dạng ngôn ngữ tự nhiên , ở đó các câu và các biểu thức được ghép lại với
mà nó đưa ra câu hỏi đó .
-Phạm vi sử dụng :
Phạm vi sử dụng của ESRC trải trên các mảng sau :
- Từ các hiện tượng ban đầu mà người sử dụng truyền đạt cho
ESRC, ESRC sẽ từng bước đưa ra kết quả nhỏ rồi hướng dẫn người sử dụng
cách kiểm tra sự cố để đến khi có được kết quả cuối cùng .
13