Лекция 17

Система PROTEAN.

Система PROTEAN предназначалась для идентификации трехмерных структур протеинов. Комбинаторные свойства пространства решений не позволяют использовать методику исчерпывающего поиска, поэтому в программе реализована стратегия последовательного уточнения на основе определенного плана управления.

При формировании гипотез в системе PROTEAN локальные и глобальные ограничения используются в комбинации. Локальные ограничения дают информацию о размерах молекулы и ее форме.

Логический вывод в системе PROTEAN двунаправленный и базируется на использовании доски объявлений с четырьмя уровнями. Когда реализуется нисходящая стратегия (сверху вниз), система использует гипотезы на одном уровне для определения положения на другом, более низком; когда же реализуется восходящая стратегия (снизу вверх), гипотезы на одном уровне используются в качестве ограничений для другого, более верхнего.

Управляющие знания в системе PROTEAN также разделены на разные уровни абстракции. Самый верхний уровень определяет стратегию решения конкретной проблемы. На промежуточном уровне система фиксирует отдельные этапы, необходимые для реализации общей стратегии, а потому программа может всегда получить информацию о том, на какой стадии решения она находится. Нижний уровень управления отвечает за ранжирование записей активизации источников знаний.

Система PROTEAN представляет для нас особый интерес тем, что она демонстрирует, как в рамках архитектуры BB можно комбинировать независимые от предметной области механизмы логического вывода и зависимые от предметной области знания об ограничениях.

Интеграция стратегий логического вывода.

Стратегию формирования суждений на основе заданной цели нужно использовать в тех случаях, когда перед выполнением желаемой операции нужно выполнить некоторые подготовительные процедуры. Например, в записях активизации источников знаний, представляющих желаемые операции, могут быть специфицированы определенные предварительные условия, и эти предусловия можно трактовать как подцели, достижение которых будет способствовать активизации указанных источников знаний.

Знания о целях можно дифференцировать, различая причины, побуждющие нас сформировать ту или иную цель. Причинами могут быть стремление

  1. выполнить определенную операцию (например, активизировать определенный источник знаний, представленный в записях активизации);
  2. установить определенное состояние, которое будет способствовать удовлетворению предусловий активизации;
  3. вызвать определенное событие, которое поставит в очередь запись активизации источника знаний с желаемой операцией.

Цели первого типа представляют операции, которые приводят к удовлетворению предусловий. Цели второго типа имеют отношение к ситуации, когда текущий контекст не позволяет запустить на выполнение выбранную запись. В этом случае можно воспользоваться родовым источником знаний, который в BB имеет наименование Enable-Priority-Action. Этот источник и активизируется в тех случаях, когда не удовлетворяются предусловия в выбранной записи. Цели третьего типа имеют отношение к ситуации, когда в списке выбора отсутствуют записи, которые могут привести к выполнению желаемой операции. В этом случае потребуется вмешательство специального источника управляющих знаний, способного отыскать среди прочих источников знаний такой, который содержит в себе желаемую операцию. Создать условия для его активизации - это и есть цель третьего типа.

Указанные две стратегии могут работать совместно, устраняя препятствия для выполнения желаемых операций.