Формирование правил на основе дерева решений

На примере задачи об идентификации типа растения рассмотрим, как «дерево решений» можно представить в виде правил.

Первым этапом формирования правил является перевод «дерева решений» из вопросов-ответов в утверждения-факты. Графически для рис. 3.2 это будет соответствовать представлению в виде рис. 3.5.

 

 

 

Рис. 3.5. Формирование правил

 

Аналогичные преобразования могут быть выполнены для всех «поддеревьев» «дерева решений».

Общим для них является то, что все утверждения представляются предложениями которые состоят из <атрибута>, <предиката>,<значения>.

 

Например:

<тип растения> <является> <дерево>

<стебель> <является > <зеленый>

 

В данной трактовке:

Атрибут - это ключевое слово или фраза, описывающая некоторое качество, о котором мы пытаемся найти информацию.

Значение - это описание, назначенное атрибуту.

Предикат - это элемент, указывающий на отношения между атрибутом и его значением.

Более строго это понятие будет определено в следующих разделах. На этом этапе мы предполагаем, что между атрибутом и его значением существует только одно отношение – являться (принадлежать, быть), которое для кратности будем обозначать IS.

Следует отметить, что в простейших ЭС, в том числе и в Микроэксперт для PC, единственно используемым также является предикат IS.

Тогда все множество фактов для «дерева решений» можно представить набором предложений (таблица 3.1).

Таблица 3.1

Факты

 

Атрибут	Предикат	Значение
Тип растения	Is	Травянистые Дерево Кустарниковые Лиановые
Стебель	Is	Зеленый Древесный
Положение стебля	Is	Прямое Стелется
Основной стебель	Is	Один Несколько

 

Непротиворечивое подмножество этих фактов будет составлять БД экспертной системы.

Решение любой задачи на этой БД можно получить с помощью правил, из которых формируется БЗ. Набор правил на основе «дерева решений» формируется исходя из:

- каждая ветвь дерева решений от ее начала до конца образует правило;

- предложения в дереве решений расположен до стрелки образуют условную часть правила, а после стрелки - заключение правила;

- ветвь в которой нет заключения не может быть представлена в виде правила;

- каждое предложение условной части правила представляет собой конъюнктивный член, т. е. предложения соединяются логической коннъюнкцией («и»).

 

Пример:

ЕСЛИ стебель IS древесный

И положение IS прямое

И основной стебель IS один

ТО тип растения IS дерево

В некоторых языках программирования и оболочках экспертных систем используется более короткая запись правил:

- исключается предлог «то»;

- вместо логического «и» используется запятая;

- предикат записывается в скобочном виде.

 

В этом случае приведенное выше правило можно записать в виде:

IS (type_of_plant, tree) if IS (stream, woody),

IS (position, upright),

IS (main_treak, one).