G2: EGY VALÓS IDEJŰ SZAKÉRTŐ RENDSZER

2/39 Tartalom n A G2 legfontosabb jellemzői n Tudásreprezentáció G2-ben n Következtetés és szimuláció G2-ben n Tudásbázis fejlesztés és hibamentesítés

3/39 A G2 legfontosabb jellemzői

4/39 G2 – valós idejű szakértő rendszer n gyors prototípuskészítés, Sz.R. implementálás n Sz.R. keretek szolgáltatásaival rendelkezik n felhasználóbarát interfészek – jól strukturált természetes nyelv – grafika-orientált környezet n következtető gép (és szimulátor) – előre- és visszafelé haladó következtetés n tudásbázis elemei (items) – objektumok, munkaterületek, kapcsolatok, relációk, változók, paraméterek, szabályok, eljárások, függvények n tudásbázis fejlesztő eszközök

5/39

6/39 Tudásreprezentáció G2-ben

7/39 Objektumok, objektum definíciók n egy alkalmazás elemeinek reprezentálása – tartály, szelep,... n létrehozás manuálisan (állandó objektum) n grafikus megjelenítés: ikon n attribútum tábla n objektum osztályok, hierarchia – tulajdonságok öröklődése – osztály-specifikus tulajdonságok n objektum példányok

8/39

9/39

10/39 Változók, paraméterek n beépített objektum osztályok n időben változó értékek reprezentálása –pl. hőmérséklet, szint n hasonlóságok –attribútumok –osztályok –ikon –történet megőrzés

11/39 n különbségek –változó értéke lejárhat (érvényességi intervallum) –paraméternek mindig van értéke (kezdeti érték) –változókhoz szimulációs formula n adatkeresési technikák –külső adatforrás –G2 szimulátor –G2 következtető gép (visszafelé haladó következtetés) Változók, paraméterek

12/39 Munkaterületek n téglalap alakú területek n egységeket tartalmaznak (objektum, kapcsolat, szabály, eljárás, stb.) n al-munkaterületek (objektumokhoz, objektum definíciókhoz vagy kapcsolat definíciókhoz) n hierarchia n aktiválás/deaktiválás n állandó/ideiglenes munkaterületek

13/39 Kapcsolatok, relációk n kapcsolatok –objektumok közötti összefüggések (manuális) n két objektum grafikus összekapcsolása (csővezeték, huzal) –kapcsolat osztályok –hivatkozás kapcsolatok alapján –generikus szabályok (any tank connected to any valve) n relációk –objektumok kapcsolata (dinamikus, „conclude” akcióval) –reláció osztályok –nincs grafikus reprezentációjuk –nem részei a tudásbázisnak (nem mentődnek el)

14/39 Szabályok -1 n feltételi és következmény rész n következmény részben akciók (conclude, change, start, …) n G2 következtető mechanizmusa n szabály típusok működés szempontjából: –„if” szabályok (közönséges szabályok) for any valve V if the state of V = 1 then change the center stripe-color of every flow-pipe connected to V to sky-blue

15/39 Szabályok - 2 –„when” szabályok (következtetésben nem használhatóak) for any container-or-vessel CV when the value of the inventory of CV = 0 then conclude that the temperature of CV has no value –„initial” szabályok (TB indításakor meghívandó szabályok) initially for any container-or-vessel CV if the inventory of CV > 0 then conclude that the temperature of CV = 15

16/39 Szabályok -3 –„unconditional” szabályok (feltételi rész nélküli szabályok) initially for any valve V unconditionally conclude that the state of V = 0 –„whenever” szabályok (eseményvezérelt szabályok) whenever auto-manual-state receives a value and when the value of auto-manual-state is auto then start auto()

17/39 Szabályok -4 szabályok fontosabb attribútumai –„options” (szabályok használata) –„scan interval” (meghívás gyakorisága) –„focal object”, „focal classes” (szabályhoz kapcsolódó objektumok, osztályok) –„rule priority” –„depth-first backward chaining precedence” –„timeout for rule” (feltételi rész max. kiértékelési ideje)

18/39 Eljárások n G2 által végrehajtandó művelet- és utasítás-sorozat n magas-szintű programnyelvekhez hasonló (feltételes utasítások, iterációk, …) n valós idejű programozáshoz: „do- in-parallel” n eljárások részei: –eljárás feje (név, argumentumok, visszatérési értékek) –lokális deklarációs rész –eljárás törzs (begin-end)

19/39 Függvények n előre definiált névvel ellátott műveletsorozatok n függvény hívás (név, argumentumok) n visszatérési érték n beépített, felhasználó által definiált n idegen nyelvű függvény interfész (C, Fortran) sqrt(x+y)max(x,y,z)abs(x)

20/39 Következtetés és szimuláció G2-ben

21/39 Valós idejű következtető gép -1 n Következtető gép –alkalmazás aktuális állapotán következtet –kommunikál a felhasználóval –következtetések alapján akciókat kezdeményezhet n Információforrások –tudásbázis tartalma –szimulált értékek –szenzoroktól és egyéb külső adatforrásoktól származó értékek

22/39 Valós idejű következtető gép -2 n Következtető gép képességei –szabályok vizsgálata („scan interval” alapján) –szabályokra fókuszálás („focal object”, „focal classes”alapján) –szabályok „ébresztése” (változó értékére várásnál) –adatkérés (változó értéke lejárt) –visszafelé haladó következtetés (változónak nincs értéke) –előrefelé haladó következtetés (feltételi rész igaz)

23/39 G2 szimulátor -1 n speciális adatszolgáltató (szimulált érték) n algebrai, differencia és elsőrendű differenciál egyenleteket old meg n változókhoz specifikus szimulációs formulák, változó osztályokhoz generikus szimulációs formulák n párhuzamosan működhet más valós idejű folyamatokkal n tesztelés, szimulált érték szolgáltatás

24/39 G2 szimulátor -2 n változó kategóriák –függő változók (algebrai egyenletek) height * radius ^ 2 * pi –diszkrét állapotváltozók (differencia egyenletek) state variable: next value = the inventory of tank - the max-flow of valve-1 * the state of valve-1, with initial value 100 –folytonos állapotváltozók (differenciál egyenletek) state variable: d/dt = - the max-flow of valve-1 * the state of valve-1, with initial value 100

25/39 Tudásbázis fejlesztés és hibamentesítés

26/39 Fejlesztői interfész -1 n grafikus reprezentáció (könnyen interpretálható és használható) n angol-szerű szöveg a tudás leírására n szöveg editor n ikon editor n eszközök TB építéséhez, módosításához, használatához n dokumentáció a TB-hoz n hibakeresés és javítás (szabályok, függvények, formulák)

27/39 Fejlesztői interfész -2 n grafikus reprezentáció –grafikus modellkészítés –objektumok reprezentálása ikonokkal –objektumok elhelyezése a munkaterületeken –objektumok összekapcsolása –pop-up menü az egységekhez (törlés, méret- színváltoztatás, mozgatás, attribútum tábla, …)

28/39 Fejlesztői interfész -3 n a G2 nyelvezete –strukturált, angol-szerű –hivatkozás az egységekre: n névvel, pl. coffee-machine n osztálynévvel, pl. the vessel n osztály egy példányaként, mely egy egységhez legközelebb esik, pl. the level-icon nearest to coffee-machine n osztály egy példányaként, amely egy másik egységhez kapcsolódik, pl. the valve connected at the output of coffee-machine n osztálynév előtt „for any”, pl. for any valve generikus szabályok és formulák generikus szabályok és formulák pl. initially for any valve V unconditionally conclude that the state of V = 0 unconditionally conclude that the state of V = 0

29/39 Fejlesztői interfész -4 n interaktív szöveg editor –szöveg-editáló munkaterület –lehetséges opció lista –szintaktikai ellenőrzés n inkorrekt szöveg megjelölése n hibaüzenet n javaslat a javításhoz

30/39 Fejlesztői interfész -5 n interaktív ikon editor –grafikus eszköz –grafikus leírás konvertálása a G2 nyelvezetére –rétegek, régiók n ikon editor főbb részei –ikon megjelenítő –grafikus gombok –ikonméret jelző –kurzor-helyzet jelző –réteg megjelenítő

31/39 Fejlesztői interfész -6 n tudásbázis kezelő eszközök –objektumok, állítások származtatása (clone) –műveletek objektum- csoporton –TB megvizsgálása (inspect) –változók leírása (adatszolgáltató, szabályok) –TB hierarchikus szervezése –TB-ok összeépítése (merge)

32/39 Fejlesztői interfész -7 n dokumentáció a TB-ban –szövegek (free texts) –nincs hatással a TB-ra (csak dokumentáció) –dokumentáció objektumok (al-munkaterületre: szövegablakok)

33/39 Fejlesztői interfész -8 n hibamentesítés –figyelmeztető üzenetek (hibák, nem várt események) –csapda üzenetek n változók, kifejezések értékei (új értékek) n változók, formulák, szabályok,eljárások, függvények kiértékelésének kezdete, vége n minden lépés végrehajtásának ideje –megszakítási pontok generálása –meghívott szabályok élesebb megvilágítása

34/39 Fejlesztői interfész -9 n elérés ellenőrzés –menü opciók korlátozása –egységek mozgatásának, összekapcsolásának, másolásának, stb. korlátozása –attribútum tábla részeihez való hozzáférés –attribútumok szerkesztésének korlátozása –felhasználói kategóriák (operátor, adminisztrátor, fejlesztő, stb.)

35/39 Felhasználói interfész -1 n megjelenítők –változók, paraméterek, kifejezések értékeinek megjelenítése n végfelhasználói kontrollok –alkalmazás irányítása a felhasználó által n üzenetek, üzenet tábla, napló –kommunikációs eszközök

36/39 Felhasználói interfész -2 n megjelenítők –táblázat (readout table) változó, paraméter, kifejezés és értéke –grafikon (chart) változók időbeli megjelenítése –mérőóra (meter) változó értéke egy függőleges kijelzőn –számlap (dial) változó értéke kör alakú skálán –táblázat (freeform table) változók értéke táblázatos formában

37/39 Felhasználói interfész -3 n végfelhasználói kontrollok –akció gombok (action buttons) start, conclude, show, stb. akciók elindítására –rádió gombok (radio buttons) változókhoz előre definiált érték kijelölése –ellenőrző ablak (check box) változókhoz „on” és „off” érték kijelölése –csúsztató (slider) változókhoz numerikus érték hozzárendelése –editáló ablak (type-in box) változóknak értékadás billentyűzetről

38/39 Felhasználói interfész -4 n üzenetek, üzenettábla, napló –szöveges érték kijelzése –üzenet (inform akcióval) –üzenettábla, napló: munkaterületek

39/39 Külső interfészek n G2 Standard Interfész (GSI) –G2 és külső folyamatok, rendszerek n G2 Fájl Interfész (GFI) –adatfájlok írása, olvasása n G2 Szimulátor Interfész (GSPAN) –külső szimulátor n G2-G2 Interfész –két G2 kommunikálása n Idegen Nyelvű Interfész –C, Fortran függvények