Создание экспертной системы на базе экспертной оболочки ESWIN: применение в выборе автомобиля

С развитием технологий экспертные системы все чаще находят применение в самых разнообразных сферах, включая промышленность, медицину и коммерцию. Одним из таких направлений является помощь в выборе товара, например, автомобиля, что особенно актуально в условиях разнообразия моделей и комплектаций. В данной статье рассматривается процесс разработки экспертной системы для автоматизации выбора автомобиля, что значительно упрощает анализ характеристик транспортных средств и помогает потенциальному покупателю принять взвешенное решение.

ESWin v. 1.0 — это программа, позволяющая строить и работать с экспертными системами, основанными на правилах и фреймах. Она поддерживает использование лингвистических переменных и решает задачи с помощью метода обратного логического вывода. В контексте выбора автомобиля, это позволяет системе анализировать различные характеристики машин, такие как тип двигателя (бензиновый, дизельный, электрический), объем двигателя, расход топлива, цена и прочие параметры, которые важны для покупателя.

База знаний в системе разделена на постоянные и переменные компоненты. Переменная часть, или база данных, включает факты, полученные в процессе логического вывода, которые могут изменяться в зависимости от ввода данных пользователем. Постоянная база знаний содержит набор правил и фреймов, которые описывают характеристики и особенности различных моделей автомобилей.

База знаний создается с использованием текстовых файлов форматов *.klb и *.dtb. Файл с расширением *.klb содержит фреймы и правила-продукции, которые описывают возможные характеристики автомобилей и их взаимосвязь. Например, правило может гласить: "Если предпочтителен низкий расход топлива, то предлагается автомобиль с гибридным двигателем".

Фреймы представляют собой структуры данных, содержащие такие параметры, как марка автомобиля, тип двигателя, стоимость, и другие характеристики. В процессе работы системы пользователь вводит свои предпочтения, и на основе этого система с помощью метода обратного вывода выдает список подходящих моделей.

Егате=Цель

Parent:

Выбрать машину: ()

EndF

Егаше=Исходные данные

Parent:

Бренд [Выберите марку машины]: (Toyota; BMW; Audi; Mercedes-Benz; Lada; Ford; Honda; Nissan; Volkswagen; Hyundai)

Модель [Выберите модель машины]: (Rav4; 3 Series; A4; C-Class; Xray; Granta; Vesta; Focus; Civic; Altima; Zietta; Sonata) EndF

F гате=Параметры

Parent:

Тип кувова [Выберите тип кувова]: (Седан; Хэтчбек; Внедорожник; Универсал)

Привод [Тип привода]: (Передний; Задний; Полный)

EndF

Fгате=Дополнительные параметры

Parent:

Цвет [Выберите цвет]: (Белый; Черный; Синий; Серый; Красный)

Количество дверей [Количество дверей]: (2; 4; 5)

Коробка передач [Тип коробки передач]: (Механика; Автомат; Робот)

EndF

Рисунок 1 – Фреймы

Файл с расширением *.dtb создается программой автоматически в ходе работы системы и содержит факты, полученные в процессе логического вывода. Например, после анализа предпочтений пользователя могут быть записаны данные о наиболее подходящих моделях с учетом указанных параметров.

Экспертная система на базе ESWin может существенно облегчить процесс выбора автомобиля. Пользователь вводит свои требования, такие как:

• •    Тип двигателя (бензиновый, дизельный, гибридный, электрический),

• •    Тип кузова,

• •    Предпочитаемая марка,

• •    Требуемая коробка передач.

Система, используя заранее заданные фреймы и правила, анализирует данные и предлагает пользователю список автомобилей, соответствующих его критериям. Например, если пользователь укажет, что важен низкий расход топлива и гибридный двигатель, система предложит модели с соответствующими характеристиками.

Rule 1

=(Исходные данные.Бренд; Toyota) 100

=(Исходные данные.Модель; Rav4) 100

=(Параметры.Тип кузова; Седан) 100

=(Параметры.Привод; Передний) 100

=(Дополнительные параметры.Цвет; Белый) 100

DO ms(Цель.Выбрать машину; Вы выбрали Toyota Rav4 Белого цвета с передним приводом) 100 EndR

Rule 2

=(Исходные данные.Бренд; BMW) 100

=(Исходные данные.Модель; 3 Series) 100

=(Параметры.Тип кузова; Седан) 100

=(Параметры.Привод; Задний) 100

=(Дополнительные параметры.Коробка передач; Автомат) 100

Do ms(Цель.Выбрать машину; Вы выбрали BMW 3 Series с автоматической коробкой передач и задним приводом) 100 EndR

Rule 3

=(Исходные данные.Бренд; Audi) 100

=(Исходные данные.Модель; А4) 100

=(Параметры.Тип кузова; Седан) 100

=(Параметры.Привод; Полный) 100

=(Дополнительные параметры.Цвет; Черный) 100

Do ms(Цель.Выбрать машину; Вы выбрали Audi А4 Черного цвета с полным приводом) 100 EndR

Рисунок 2 – Правила

Кроме того, система может предоставлять информацию о дополнительных характеристиках, таких как наличие системы безопасности, уровень экологичности, стоимость обслуживания и страховки, что также помогает пользователю принять окончательное решение.

Eswindem

Вы выбрали Audi А4 Черного цвета

ОК

Рисунок 3 – Результат работы программа

Экспертные системы на базе оболочки ESWin обладают большим потенциалом для использования в различных сферах, включая процесс выбора автомобилей. Преимущество такой системы заключается в автоматизации сложных процессов принятия решений, что помогает пользователям экономить время и выбирать наиболее подходящий товар. В будущем возможна интеграция экспертных систем с реальными базами данных автосалонов для предоставления актуальной информации о наличии автомобилей и их стоимости.