Основные этапы решения задач на ЭВМ

Программирование (programming) - теоретическая и практическая деятельность, связанная с созданием программ. Решение задач на компьютере включает в себя следующие основные этапы, часть из которых осуществляется без участия компьютера.

1. Постановка задачи:

• сбор информации о задаче; • формулировка условия задачи; •

определение конечных целей решения задачи; • определение формы выдачи результатов; •

описание данных (их типов, диапазонов величин, структуры и т. п.).

2. Анализ и исследование задачи, модели:

• анализ существующих аналогов;• анализ технических и программных средств;

• разработка математической модели; • разработка структур данных.

3. Разработка алгоритма:

• выбор метода проектирования алгоритма; •

выбор формы записи алгоритма (блок-схемы, псевдокод и др.);

• выбор тестов и метода тестирования; • проектирование алгоритма.

4. Программирование:

• выбор языка программирования; • уточнение способов организации данных;• запись алгоритма на выбранном языке программирования.

5. Тестирование и отладка:

• синтаксическая отладка; • отладка семантики и логической структуры;

• тестовые расчеты и анализ результатов тестирования;• совершенствование программы.

6. Анализ результатов решения задачи и уточнение в случае необходимости математической модели с повторным выполнением этапов 2-5.

7. Сопровождение программы:

• доработка программы для решения конкретных задач;

• составление документации к решенной задаче, к математической модели, к алгоритму, к программе, к набору тестов, к использованию.

Модуль ответов и объяснений – формирует заключение экспертной системы и представляет различные комментарии, прилагаемые к заключению, а также объясняет мотивы заключения.

Перечисленные структурные элементы являются наиболее характерными, хотя в реальных экспертных системах их функции могут быть соответствующим образом усилены или расширены.

Знания в базе знаний представлены в конкретной форме и организация базы знаний позволяет их легко определять, модифицировать и пополнять. Решение задач с помощью логического вывода на основе знаний хранящихся в базе знаний, реализуется автономным механизмом логического вывода. Хотя оба эти компонента системы с точки зрения ее структуры являются независимыми, они находятся в тесной связи между собой и определение модели представления знаний накладывает ограничения на выбор соответствующего механизма логических выводов. Таким образом, при проектировании экспертных систем необходимо анализировать оба указанных компонента.

Чтобы манипулировать знаниями из реального мира с помощью компьютера, необходимо осуществлять их моделирование. К основным моделям представления знаний относятся:

- логические модели;

- продукционные модели;

- сетевые модели;

- фреймовые модели.

Прежде чем перейти к более детальному рассмотрению типичных моделей представления знаний в системах ИИ, ознакомимся с каждой из них.