CC BY
32
УДК 658.512
А'.В.Маргелов, А.Ф.Гришков, И.П.Дорух, В.В.Костенко Формирователь экспертной информации человека в форме нечетких суждений, описываемых функцией принадлежности со случайным разбросом
Вопросы проектирования гибридных экспертных сип см требуют разработки специальных методов и средств автоматизации принятия решений на основе анализа текущего состояния объекта или процесса. Одним из важных направлений при создании таких гибридных экспертных систем является создание решающих средств (формирователей), моделирующих экспертную информацию человека в форме нечетких суждений /1,2/.
Нечеткое множество в таких решающих средствах формируется как результат действия человека (эксперта) в условиях, когда определено некоторое нечеткое множество, описывающее предпочтение человека к тому или иному значению этого множества. При этом действия человека включают оценку поступившей информации (определение функции принадлежности), формирование решающего правила и проверки истинности этого правила по отношению к текущей информации.
В качестве решающего правила здесь служит условие:
где М(Х)- функция принадлежности текущего значения X, ц уровень значимости, определяющий приемлемость того или иного значения.
Однако в ряде практических случаев эксперту не удается ючно определить функцию принадлежности М(Х). В случае, когда нечеткое множество является нечетким множеством типа "примерное равенство", следующим образом функция 'Ьринадлежности описывается:
где а -ожидаемое значение X,
о, - максимальный разброс относительно ожидаемого значения X.
Точное значение параметра о, не всегда можно определить, а можно определить ЛИШЬ диапазон Отад-Отш -В каждом случае принятия решения максимальный разброс функции принадлежности оцениваемого значения имеет величину:
где X - случайные числа, равномерно распределенные в интервале Х,ш„...Хта»,
Х|,ХГ соответственно левая и правая границы интервала, в котором выполняется условие (1).
Поскольку параметр о, в соотношении (2) является случайной величиной, значения Хл и Х„ - также случайные величины. При этом диапазон их изменения определяется величиной ц. Величина Дх разброса определяется зависимостью:
М(Х)= (Л-,
(2)
Х = (6)
где 5Х - случайная величина, распределенная в интервале [О....Д,].
Функциональная схема формирователя экспертной информации человека в форме нечетких суждений (нечетких чисел), реализующего соотношения (1)-(6) приведена на рис. I. Здесь 1 генератор тактовых импульсов, 2 счетчик импульсов, 3 - блок элементов И, 4,5,6 датчики равномерно распределенных чисел, 7,8 - элементы ИЛИ, 9 генератор линейно нарастающего напряжения. 10,11,12 - цифроаналоговые преобразователи,- 13:14,15 - схемы сравнения 17,18 формирователи импульсов, 19 - делитель частоты, 20 - блок вычитания из единицы. 21,22 - блоки умножения, 23,24 - аналоговые алгебраические сумматоры.
По импульсу запуска счетчик 2 обнуляется и начинает подсчитывать тактовые импульсы фиксированной частоты Р, формируемые генератором I.
Генератор 9 вырабатывает напряжение, линейно нарастающее от нуля до максимально возможного уровня и„,ад с крутизной
к =
X.
ІЛВХ
При выполнении условия (7) уровень и щах на выходе генератора 9 будет совпадать по времени со значением Хта1 на выходе счетчика 2.
С выхода датчика 4 поступает число т| на вход преобразователя 10, который преобразует его в пропорциональный'Ъцадоговый сигнал. Если коэффициент передачи преобразователя 10 выбрать равны м^С^ПГГ' г то при этом уровень напряжения на его выходе будет случайной величиной, равномерно распределенной в интервале [0' ита« ], что соогветствуег случайной величине X, равномерно распределенной в интервале [0 ... Хтох ].
С выхода датчика 5 поступает число ц на вход преобразователя 11, который преобразует его в пропорциональный аналоговый сигнал. Нели коэффициент преобразователя 11 выбирать равным
I. и ^I.
тех тех
л™
то при этом уровень аналогового сигнала с выхода преобразователя 11 будет равен величине |К7ти .
В блоке 20 величина ц вычитается из единицы, и на выходе формируется величина (1-ц), которая в блоке 21 умножается на величину (Отах-Отт), где и формируется величина Ах в соответствии с уравнением (4).
В преобразователе 12 преобразуется поступившее на его вход число 5* в пропорциональный аналоговый сигнал. Если коэффициент передачи
преобразователя 12 выбирать равным—— , то на выходе преобразователя 12
^пих
уровень аналогового сигнала будет соответствовать величине 5,.
Из поступивших сигналов сумматоры 23 и 24 формируют аналоговые сигналы, соответствующие случайным числам Х„ и Хп соответственно.
В моменты достижения содержимым счетчика 2 случайной величины X в интервале [0 ... ХП)ах ], а также случайных величин X,, и Х„, формирователи 16,17,18 вырабатывают импульсы, которые поступают на вход делителя 19. Под действием импульса с выхода делителя 19 на выходе счетчика 2 формируется случайное число Я, в соответствии с условием (3), которое и поступает на выход формирователя.
Кроме того, импульс с выхода делителя 19 вновь поступает на входы обнуления счетчика 2, запуска генератора 9 и опроса датчиков 4,5,6. Далее описанный процесс формирования нечеткого числа X повторяется.
Видно, что рассмотренный формирователь позволяет не только моделировать экспертную информацию в форме нечетких' чисел, описываемых функцией принадлежности со случайным разбросом, но и автоматизировать процесс выработки решений в гибридных экспертных системах.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Нечеткие множества и теория возможностей. Последние достижения. Под. ред. Р. Ярера.: М.: Радио и связь, 1986, 391 с.
2. Уотермен Д. Руководство по экспертным системам. М.: Мир, 1989, 388 с.
3. Маргелов Л.В.. Гришков А.Ф. и др. Генератор случайных чисел. Авт. свид. 1569829. кл. G06F 7/58. Б21, 1990.
УДК 658.512
В.А. Акулов, Т.Н. Провинцева, A.A. Прохоренко БАЗА ЗНАНИИ "ЭКСТРЕМАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА"
Создание и совершенствование технических средств для служб экстремальной медицины (ЭМ) России и стран СНГ является актуальной задачей. С одной стороны, накоплен значительный опыт ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций (Афганистан, Чечня, кр) пные транспортные и промышленные аварии и т.п.). С другой стороны, указанный опыт "рассеян" среди многочисленных участников событий, каждый из которых является носителем уникальной информации. Имеет место значительная ротация кадров. Печатные издания в силу известных причин и специфики не певают з< стремительно изменяющимися Убытиями, бсобенно в части концентрации опыта, его обобщения, систематизации и обеспечении широкого доступа заинтересованных ггециалйстов и учреждений к подобной информации. Варной проблемой является подготовка и переподготовка кадров, а также и связанные с ними вопросы контроля и самоконтроля знаний и навыков в сфере деятельности ЭМ.
Совершенно очевидно, что решение указанных и им подобных проблем требует создания и внедрения специализированных программных информационных систем. Особое значение имеет реализация принципов открытости" при создания и модификации содержательной части.
Работа посвящена некоторым из результатов, полученным в ходе разработки одного из первых в СНГ программных комплексов, ориентированных на решение Указанных проблем и получившим название "База знаний "ЭКСТРЕМАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА"
Важно отметить, что, во-первых, он рассчитан на двойное применение. Во-вторых, его содержательная часть в значительной степени уникальна (ее основу составляют реальные ситуационные задачи, имевшие место в известных экстремальных ситуациях). Фактический материал собран и обобщен опытными экспертами, в том числе принимавшими личное участие в ликвидации последствий известных событий. В-третьих, с технической точки зрения существенно то, что в едином комплексе объединены программная оболочка, средства адаптации системы к условиям пользователя, средства обучения, контроля и самоконтроля знаний и навыков. Кроме того, комплекс оснащен рядом технологических систем, повышающих эффективность и удобство работы пользователей, не имеющих специальной подготовки в области информатики. В частности, имеется промежуточная база данных для предварительного сбора и обработки
информации.
I. Режим адаптации
Под адаптацией понимается настройка основных параметров в соответствии с Условиями пользователя с полной или частичной отменой режима умолчания . К Ним относятся: общее время рейтинга, сценарий (объем тестирования, разделы,
