Prospector (1). Общие понятия

Краткое описание системы
Система PROSPECTOR работает с нечеткими данными и нечеткими знаниями. Работа системы основана на нечеткой логике и хорошо применяется для различным областей. Однако несмотря на возможности используемой модели, логика работы ЭС отличается от человеческой логики и поэтому пользователю может быть непонятен смысл вопросов системы. В связи с этим, система, конструируемая на основе логики системы PROSPECTOR должна уметь объяснять ход своих «мыслей».

Алгоритм работы
Работа системы представляет собой диалог между системой и пользователем
Система выбирает наблюдение, которое в большей степени изменяет шансы целевой гипотезы (в системе PROSPECTOR это наличие тех или иных полезных ископаемых)
Система «спрашивает» у пользователя о наличии выбранного наблюдения
Пользователь «отвечает» системе о присутствии наблюдения, причем ответом является число в диапазоне от –5 до +5, где -5 это «определенно нет», +5 это «определенно да», а 0 означает «не знаю».
После получения ответа пользователя, в семантической сети проходит волна изменений: пересчитываются шансы гипотез, на которые влияет наблюдение.
Если шансы целевой гипотезы устраивают пользователя, то система заканчивает диалог, иначе шаг 1

Структура БЗ
Элементами семантической сети являются гипотезы, наблюдения и связи между ними. Для примера семантическая сеть может выглядеть так:

Семантическая сеть
Относительно друг друга, гипотезы тоже являются наблюдениями. Например, H2 – это наблюдение для гипотезы Н1.
В семантической сети допустимы следующие отношения:
Гипотеза может зависеть от нескольких наблюдений
Наблюдение может влиять на несколько гипотез
Каждая гипотеза имеет шансы (О) и вес (С).
Вес – это значение, получаемое от пользователя на вопросы системы (для наблюдений), другими словами можно сказать, что вес – это степень возможности данного наблюдения.
Шанс – это степень верности данной гипотезы (по сути та же самая вероятность).

Связи семантической сети
Каждая связь узлов (гипотез и наблюдений) в семантической сети имеет коэффициенты LS и LN.
LS – это коэффициент достаточности
LN – это коэффициент необходимости
При разных значениях, коэффициенты могут иметь разный смысл:
LS = LN – наблюдение Е никак не влияет на гипотезу Н.
LS = 1 – наличие наблюдения Е не влияет на гипотезу Н.
LN = 1 – отсутствие наблюдения Е не влияет на гипотезу Н.
LS > 1 – наблюдение Е сильно влияет на гипотезу Н (чем больше значение, тем больше влияет).
LN < 1 – гипотеза Н сильно нуждается в наблюдении Е (чем меньше значение, тем больше нуждается).

Достоинства системы Prospector

Сфера применения
Данная разработка предназначена для моделирования и расчёта параметров проводимости внутри грунтовых пород. Её первичной задачей является подбор параметров каротажного зонда так, чтобы произвести корректное построение схемы поля потенциалов в среде. Библиотека применима для трёхмерных осесимметричных и неосесимметричных задач электростатики для гибридных высокопроизводительных вычислительных систем; поддерживается совместимость с форматом моделей COMSOL.