Практика 5. «Построение экспертной системы «Выбор одежды» «информационно-логическая модель)»

Каждый день мы выходим на улицу, а, значит, надеваем одежду, которую мы для этого выбираем по погоде.

Составьте компьютерную программу, которая по входным условиям будет советовать Вам, что одеть.

Компьютерная программа должна быть как можно более просто написана для того, чтобы ее код можно было исправить или дополнить в плане правил выбора одежды.

Задание 1

Определите входные условия, влияющие на выбор Вами одежды. Обозначьте переменные буквами (признаки), определите диапазон изменения переменных (диапазон свойств), закодируйте условия числами. Представьте таблицу входных переменных в тетради. Если признаки разбиваются на подпризнаки – нарисуйте вложенные графы в таблице или представьте информационную модель входных данных в виде дерева.

Например, температура Т, снег, жара, спорт, торжество, …

Если признаки принимают значения в зависимости от того, какие значения примут подпризнаки, то запишите эти условия в виде формулы.

Например, Снег := (Т<0)*(Осадки>0). Формальная запись мысли: «снег идет тогда, когда температура воздуха ниже нуля И на улице осадки».

Задание 2

Определите выходные переменные и их значения – одежду, ее составляющие. Обратите внимание на то, что что-то при выборе одежды соединяют операцией И, а что-то – операцией ИЛИ.

Например: одевают ИЛИ кепку, ИЛИ шляпу; одевают И кепку, И ботинки. И так далее…

В дальнейшем это поможет нам образовать классы и экземпляры. Обозначьте переменные буквами (признаки), определите диапазон изменения переменных (диапазон свойств), закодируйте условия числами. Представьте дерево выходных переменных в тетради.

Задание 3

Нарисуйте в тетради пространство входных переменных в виде осей координат. Выделите в нем относительно одинаковые области с точки зрения выбора деталей одежды. Начертите в пространстве входных переменных границы областей. Обратите внимание, границы могут быть прямыми, ломаными или кривыми линиями.

Задание 4

Расставьте в областях одну из выходных переменных, подписывая ее значения (свойства) в каждой отдельной области пространства. Повторите это с каждой выходной переменной. Запишите правила вычисления значений (свойств) переменных (признаков) выходных переменных в зависимости от значений входных переменных. Меняя входные значения модели, проверьте на непротиворечивость получающийся комплект одежды, определяемый каждый раз конкретным вектором входных переменных. Приведите в тетради модель экспертной системы. Нарисуйте дерево принятия решений.

Например, Пальто:=(Повод=2)*(Т<0)*(T>-30), что означает «пальто одеваем, ЕСЛИ температура на улице меньше нуля И больше минус 30 И мы идем на торжество (повод №2)».

Задание 5

Используя полученные в п.4 выражения, напишите программу, дающую советы по выбору одежды в зависимости от введенных пользователем входных условий. Можно использовать по желанию любые программные среды (языки программирования, Excel, Stratum и т.п.). Тщательно(!) протестируйте готовую экспертную систему на различных данных. Вклейте код программы в тетрадь, а также возможные варианты (5-6 примеров), демонстрирующие правильную ее работу. Предъявите преподавателю работающую программу и информационную модель (деревья, таблицы, графики) в тетради.