Manual Sinta

7/31/2019 Manual Sinta

1/52

LIALaboratrio de Inteligncia Artificialhttp://www.lia.ufc.br

Expert SINTAverso 1.1Uma ferramenta visual para criao de sistemas especialistas

manual do usurio


2/52

ndice

BEM-VINDO AO EXPERT SINTA 4

CAPTULO I - PLANEJANDO UM SISTEMA ESPECIALISTA 6

1.1 Arquitetura de um sistema especialista no Expert SINTA 7

1.2 Utilizando regras de produo 81.2.1 Viso geral 81.2.2 As regras no Expert SINTA 8

1.3 Acompanhando a execuo de um sistema 101.3.1 Conhecimento procedural x conhecimento declarativo 101.3.2 O mtodo de extrao procedural de conhecimento do Expert SINTA 111.3.3 Exemplo de encadeamento para trs 111.3.4 Variveis univaloradas x variveis multivaloradas 131.3.5 Leitura adicional: conhecimento monotnico x conhecimento no-monotnico 131.4.1 Viso geral 141.4.2 O clculo de probabilidades no Expert SINTA 15

1.5 Lidando com o desconhecido 17

1.6 Sumrio 18

CAPTULO II - IMPLEMENTANDO O SISTEMA 19

2.1 Gerenciando bases 20

2.2 A janela Knowledge-in-a-box (KIB) 20

2.3 Criando variveis 21

2.4 Definindo o(s) objetivo(s) 22

2.5 Trabalhando com regras 24

2.6 Definindo interface com o usurio 27

2.7 Informaes adicionais sobre a base 29

2.8 Opes 31

2.9 Criando frmulas 34

2.10 Sumrio 35

CAPTULO III - CONSULTANDO O SISTEMA ESPECIALISTA 36


3/52

3.1 Conceitos rpidos 37

3.2 Guia visual de operaes 37

3.3 A consulta 39

3.4 As janelas de acompanhamento 41

3.5 Compreendendo os resultados atingidos 43

3.6 Sumrio 47

AGRADECIMENTOS 48

APNDICE A - SISTEMA DE DIAGNSTICO DE PRAGAS E DOENAS DOCAJUEIRO (SECAJU) 49


4/52


5/52

5 Expert SINTA

probabilstico das regras de produo e da utilizao de explicaes sensveis aocontexto da base de conhecimento modelada. Um sistema especialista baseado em taltipo de modelo bastante til em problemas de classificao. O usurio responde auma sequncia de menus, e o sistema encarrega-se- de fornecer respostas que seencaixem no quadro apontado pelo usurio. Como exemplos, temos sistemas de

diagnsticos mdicos e configurao de redes de computadores.

Entre outras caractersticas inerentes ao Expert SINTA, temos:

utilizao do encadeamento para trs (backward chaining); utilizao de fatores de confiana; ferramentas de depurao; possibilidade de incluir ajudas on-line para cada base.

O Expert SINTA procura ser uma ferramenta de criao geral. Dvidas e

sugestes podem ser enviadas ao servio de suporte:

Laboratrio de Inteligncia Artificial - LIA

E-mails: [email protected]@[email protected]@lia.ufc.br

Universidade Federal do Cear - UFC


6/52

Captulo I - Planejando um sistema especialista

Como se deve planejar um sistema especialista no Expert SINTA, algumas definies

importantes da rea e como entender o funcionamento de um sistema construdo.

Esse captulo procura trazerinformaes bsicas sobre a idia portrs dos sistemas especialistas e algunsconceitos da rea de IntelignciaArtificial. Tambm explicado ofuncionamento interno do ExpertSINTA, o modo como representa oconhecimento e o uso de probabilidadesna sua mquina de inferncia. Aquelesque j esto familiarizados aos assuntosabordados a seguir podem examinarrapidamente o seu contedo. Osiniciantes devero dispensar um poucomais de tempo.


7/52

7 Expert SINTA

1.1 Arquitetura de um sistema especialistano Expert SINTA

Os sistemas especialistas (SE) gerados no Expert SINTA seguem a arquiteturaabaixo:

Figura 1.1 -

Arquiteturasimplificada doExpert SINTA

onde:

base de conhecimentos representa a informao (fatos e regras) que umespecialista utiliza, representada computacionalmente;

editor de bases o meio pelo qual a shellpermite a implementao das basesdesejadas;

mquina de inferncia a parte do SE responsvel pelas dedues sobre abase de conhecimentos;

banco de dados global so as evidncias apontadas pelo usurio do sistemaespecialista durante uma consulta.

O objetivo do Expert SINTA simplificar ao mximo as etapas de criao deum SE completo. Para tanto, j oferece uma mquina de inferncia bsica,

fundamentada no encadeamento para trs (backward chaining).


8/52

Captulo I - Planejando um sistema especialista 8

O encadeamento para trs destaca-se em problemas nos quais h um grandenmero de concluses que podem ser atingidas, mas o nmero de meios pelos quaiselas podem ser alcanadas no grande (um sistema de regras de alto grau de fanout), e em problemas nos quais no se pode reunir um nmero aceitvel de fatos antesde iniciar-se a busca por respostas. O encadeamento para trs tambm mais intuitivo

para o desenvolvedor, pois fundamentada na recurso, um meio elegante e racionalde programao, para onde a prpria Programao em Lgica se direcionou. Emnenhum momento, porm, deixa-se de reconhecer que o encadeamento para frente(foreward chaining) possui vantagens em determinadas ocasies. possvel,entretanto, simular o encadeamento para frente, como ser visto no captulo II,

Implementando o sistema.

1.2 Utilizando regras de produo

1.2.1 Viso geral

As regras de produo so populares por possurem as seguintes vantagens:

Modularidade: cada regra, por si mesma, pode ser considerada como umapea de conhecimento independente;

Facilidade de edio (uma conseqncia da modularidade): novas regras po-dem ser acrescentadas e antigas podem ser modificadas com relativa indepen-

dncia;

Transparncia do sistema: garante maior legibilidade da base deconhecimentos.

Portanto, preciso ter em mente que a modularidade de um sistema baseadonessa arquitetura permite a construo passo-a-passo da base de conhecimentos, ouseja, possvel realizar vrios testes com apenas um subconjunto de regras concludo.Obviamente, sabe-se que menos regras implicam geralmente em um menor nmero decasos abrangidos.

1.2.2 As regras no Expert SINTA

Vejamos o seguinte exemplo (extrado da base SECAJU, um exemplo queacompanha o Expert SINTA):


9/52

9 Expert SINTA

SE galerias nos ramos ou inflorescnciasOU inflorescncias = murchas ou secasE brotaes novas murchas

E orifcios laterais nos ramos ou inflorescnciasENTO praga = broca das pontas [90%]

concluses

premissasdare ra

Figura 1.2 - Regra de Produo

Denomina-se os conseqentes de uma regra como as cabeas da regra e osantecedentes, caudas. Esta notao proveniente da linguagem PROLOG, na qual asconcluses encabeam as clusulas.

Para o projetista do conhecimento que cria bases utilizando o Expert SINTA, oseguinte critrio para definies de assertivas deve ser seguido:

( I ). A estrutura de cada cauda (premissa) deve obedecer ao seguinte modelo:

onde:

conectivo um dos seguintes elementos utilizados na lgica clssica: NO, E, OU.Sua funo unir a sentena ao conjunto de premissas que formam a seo de

antecedentes de uma regra.

atributo uma varivel capaz de assumir uma ou mltiplas instanciaes nodecorrer da consulta base de conhecimentos. Cabe ao desenvolvedor definir otipo de atributo. Um atributo uma entidade totalmente abstrata, capaz dearmazenar listas de valores cujo significado depende do contexto da base. Porexemplo, um atributo doena, no SECAJU, capaz de ser instanciado a qualquerum ou vrios elementos da lista de valores pr-definida [mofo preto, oidio,antracnose]. Nmeros tambm podem ser atribudos a variveis;

operador um elo de ligao entre o atributo e o valor da premissa que define otipo de comparao a ser realizada. So operadores relacionais: =, >,


10/52


necessite efetuar uma pergunta ao usurio referente quele determinado atributo.Um valor tambm pode ser um nmero, caso o atributo o permita.

( II ). A estrutura de cada cabea (concluso) deve obedecer ao seguinte modelo:

=

onde:

atributo eqivale ao mesmo atributo usado em caudas;

= um operador de atribuio e no de igualdade. Ou seja, o atributo, nascabeas de regra, sempre instanciado a um valor. Dependendo se a varivel podeou no acumular mltiplas instanciaes, o novo valor substitura o antigo ou serempilhado com os demais.

valoreqivale ao mesmo valor utilizado em caudas;

grau de confiana uma porcentagem indicando a confiabilidade daquelaconcluso especfica da regra. O grau de confiana varia de 0% a 100%.

Veja a seo 1.4 para maiores detalhes sobre graus de confiana.

1.3 Acompanhando a execuo de umsistema

1.3.1 Conhecimento procedural x conhecimento declarativo

Quando uma pessoa tem conhecimento de algum fato, certamente ela poderextrair tudo o que souber sobre aquele fato quando bem entender. Porm, naInteligncia Artificial, existe um problema a mais quanto ao uso do conhecimento.

Supe-se que o conhecimento por si s j o suficiente para a resoluo deproblemas. Essa a idia por trs do conhecimento declarativo: no h preocupaesquanto ao seu uso, somente quanto sua posse e especificao, e ela j garantir oalcance dos objetivos desejados.

Porm, a realidade bem mais problemtica. Um computador no capaz dedecidir qual a prxima informao que ele utilizar para o desenvolvimento de umaatividade. Faltam s mquinas um modo menos metdico e linear de ao. necessrio que especifiquemos uma estratgia de uso do seu saber. Mas, qual o

problema, quando a mquina possui o potencial necessrio? Vejamos um exemplo:

Todos ns sabemos calcular o fatorial de um nmero. O fatorial de zero um,e o fatorial dos demais nmeros positivos simplesmente ele multiplicado pelo


11/52

11 Expert SINTA

fatorial do seu antecessor (como quando dizemos que o fatorial de 5 5 vezes ofatorial de 4). Ao colocarmos essa representao no computador, podemos representarsimbolicamente por

Fatorial (n) = n x Fatorial(n - 1)

Ah, e claro: Fatorial(0) = 1

O conhecimento est a: agora devemos ditar ao computador o meio pelo qualele utilizar tais afirmativas. Uma estratgia bastante comum simplesmente

percorrer as informaes na ordem: inicialmente, a primeira; depois, se necessrio aseguinte, e assim vai. Mas, se desejarmos calcular o prosaico fatorial de 2? Para amquina, fatorial(2) = 2 x fatorial(1). E quanto o fatorial de 1? Nesse caso, devemosvoltar primeira informao de como se calcula o fatorial, Fatorial (n) = n xFatorial(n - 1). Assim chegamos que fatorial(1) 1 vezes fatorial de zero. E o fatorialde zero? Observe que, como temos um mecanismo fixo de extrao de dados, no

podemos avaliar a segunda informao enquanto no terminarmos a primeira. Assim,simplesmente o computador calcularia que o fatorial de zero zero vezes o fatorial demenos um! E continuaria eternamente com essa regra.

Esse tipo de conhecimento que depende de uma regra de extrao chamamosde conhecimento procedural. Nota-se que, se simplesmente invertssemos a ordemdas informaes, chegaramos a um resultado (sempre antes de calcular um fatorial deum nmero, a mquina verificaria se esse nmero zero)! Por isso, o uso doconhecimento uma questo maior que simplesmente uma descrio do saber.

1.3.2 O mtodo de extrao procedural de conhecimento do Expert SINTA

O Expert SINTA utiliza o encadeamento para trs, o modo mais comum deutilizao de um sistema especialista. O projetista deve incluir na definio da basequais os atributos que devem ser encontrados (ou seja, os objetivos - goals - dosistema especialista). A mquina de inferncia encarrega-se de encontrar umaatribuio para o atributo desejado nas concluses das regras (aps o ENTO...).Obviamente, para que a regra seja aprovada, suas premissas devem ser satisfeitas,obrigando mquina a encontrar os atributos das premissas para que possam ser

julgadas, acionando um encadeamento recursivo. Caso o atributo procurado no sejaencontrado em nenhuma concluso de regra, uma pergunta direta feita ao usurio.

1.3.3 Exemplo de encadeamento para trs

Sejam as seguintes regras um sistema especialista para decidir se devo ou no ir praia amanh.

REGRA 1SE amanh pode chover = NoE tenho dinheiro suficiente = Sim

E tenho tempo suficiente = SimENTO devo ir praia = Sim


12/52


REGRA 2SE amanh pode chover = SimOU tenho dinheiro suficiente = NoOU tenho tempo suficiente = No

ENTO devo ir praia = No

REGRA 3SE o servio de meteorologia disse que vai chover amanh = SimENTO amanh pode chover = No

REGRA 4SE no vou sair hoje = SimE nenhuma emergncia ocorrer = SimENTO tenho dinheiro suficiente = Sim

REGRA 5SE minha namorada ligar = SimENTO no vou sair hoje = No

REGRA 6SE meu orientador passar trabalho extra = SimENTO tenho tempo suficiente = No

Obs.: Note que as regras acimaj esto na sintaxe de regras aceita pelo ExpertSINTA, o que demonstra a sua facilidade de entendimento. Os valores atribudos no

precisam ser somente Sim e No. Veja o captulo II, Implementando o sistema, paramaiores explicaes.

Examinando o pequeno sistema especialista acima, claramente distinguimosque o seu objetivo determinar o valor da varivel devo ir praia. Ento, iniciamos a

busca por ela. O Expert SINTA procura as regras nas quais a varivel sendoprocurada no momento pode receber um valor se a regra for aceita (ou seja, quandoela aparece aps o ENTO). Em seguida, a mquina de inferncia verifica se a regravale ou no. No exemplo dado, o sistema avalia a regra 1 para poder determinar sedevo ir praia ou no. Mas, para isso, temos que determinar se todas as premissas(amanh pode chover=No, tenho dinheiro suficiente = Sim, tenho tempo suficiente

= Sim) so verdadeiras. Para descobrir se amanh pode chover, tenho que repetir oprocesso, avaliando a regra 3. Agora tenho que saber se a meteorologia disse sobre apossibilidade de chuva amanh. Como no existe nenhuma regra que possa concluiroque a meteorologia disse, o Expert SINTA realiza uma pergunta ao usurio, do tipoA meteorologia afirmou se amanh pode chover (Sim/No)? (claro, o computadorno ir criar uma frase, essa uma das tarefas do criador da base de conhecimento -veja o captulo II,Implementando o sistema, para maiores detalhes).

Se a meteorologia disser que amanh vai chover, ento primeira premissa daregra 1 passar no teste (quem confia nos servios meteorolgicos?). Avaliando a

segunda premissa e repetindo o processo do encadeamento para trs, chegamos regra 4. Mas, para descobrir se eu vou sair hoje ou no, preciso recorrer regra 5


13/52

13 Expert SINTA

(observa-se a forte idia de recurso no backward chaining). A regra 5 leva a umapergunta, pela qual concluiremos se tal regra vai ser aprovada. Se realmente foraprovada, a primeira premissa da regra 4 verdadeira, fazendo com que verifiquemosagora a segunda premissa. Quando todas as premissas da primeira regra foremavaliadas, podemos determinar se a regra 1 foi aprovada ou no. Caso contrrio,

passamos para a prxima regra que possa concluir um valor para a varivel devo ir praia.

1.3.4 Variveis univaloradas x variveis multivaloradas

Outra questo deve ser levada em conta durante o acompanhamento daexecuo de um sistema especialista. Uma nica varivel pode receber vrios valoresem uma nica consulta ao sistema. muito comum, por exemplo, em sistemas dediagnstico mdico, onde o paciente pode apresentar mais de uma doena. Portanto, importante saber lidar com variveis que podem ter apenas uma instanciao

(univalorada) ou mltiplas (multivaloradas). Para saber como indicar ao ExpertSINTA quais so as variveis multivaloradas e univaloradas, consulte o captulo II,Implementando o sistema.

Quando a mquina de inferncia est atrs de encontrar instanciaes parauma varivel univalorada, ela ir procurar at encontrar um valor ou at esgotar todasas possibilidades da base de conhecimento. Se, por algum motivo, durante a busca deuma outra varivel, uma varivel univalorada receber um valor quando j possuaoutro, esse valor antigo ser descartado e o novo vigorar.

A busca de valores para variveis multivaloradas prossegue at que toda a

base de conhecimento seja explorada. Os valores permanecem acumulados. nessahora que preciso ter cuidado com contradies presentes na base. O Expert SINTA,na presente verso, no faz verificaes de inconsistncias lgicas.

Obs.: variveis numricas so tratadas como univaloradas, sempre.

1.3.5 Leitura adicional: conhecimento monotnico x conhecimento no-

monotnico

Digamos que voc estacionou o seu carro em frente ao local de trabalho.Evidentemente, ao retornar, voc saber o local onde deixou o seu carro e saber queo utilizar para voltar para casa. Mas, em um intervalo de trabalho, algum lhe dizque seu carro foi roubado! Agora voc sabe que no o encontrar onde o tinhadeixado.

No dia-a-dia, enfrentamos situaes que modificam as nossas certezas. O queantes tnhamos por certo agora estamos convictos que no so mais realidade. Isso

porque ns pensamos em um tipo de lgica no-monotnica, ou seja, podemosreceber informaes que contrarie as que j possumos.

No tratamento tradicional de informaes da Inteligncia Artificial, oconhecimento monotnico, ou seja, aquele que ao acrescentarmos novas informaes


14/52


nunca fica contraditrio, inconsistente, o comumente usado. O Expert SINTA trata oconhecimento de forma essencialmente monotnica.

1.4 Fatores de confiana1.4.1 Viso geral

No exemplo dado na seo 1.3.3, as variveis recebiam apenas valoresdeterminsticos (sim e no). Porm, comum que no queiramos determinar comexatido o valor que cada varivel pode receber.

Sabemos que o conhecimento humano no determinstico. No hespecialista que sempre se encontre em condies de afirmar determinada concluso

com certeza absoluta. Graus de confiana so freqentemente atribudos s suasrespostas, principalmente quando existe mais de uma. Este, sem dvida, um dosmais fortes pontos crticos na elaborao de uma representao computacional dosaber humano.

Vejamos a dificuldade em representar a confiabilidade das informaes:

Especialistas humanos no se sentem confortveis em pensar em termos deprobabilidade. Suas estimativas no precisam corresponder quelas definidasmatematicamente;

Tratamentos rigorosamente matemticos de probabilidade utilizaminformaes nem sempre disponveis ou simplificaes que no soclaramente justificveis em aplicaes prticas.

Na verdade, existem duas correntes de pensamento: aquela que utilizafrmulas estatsticas rigorosas, com teoria das probabilidades, e aquela que utilizauma abordagem da teoria das possibilidades sobre os fatores de certeza, ou seja, maisgeneralizada e sem uma base matemtica forte. O Expert SINTA utiliza atualmenteuma abordagem possibilista.


15/52

15 Expert SINTA

1.4.2 O clculo de probabilidades no Expert SINTA

Vejamos como se atribuem fatores de confiana na presente verso do ExpertSINTA:

Caso 1: Quando queremos saber o valor final atribudo s variveis naconcluso de um regra.

Seja c1 o grau de confiana atribudo ao resultado final da premissa de umaregra r. Na concluso de r, devemos ter expresses como var = value CNF c2, ondevar uma varivel, value um termo qualquer que pode ser atribudo a uma varivel,c2 um real pertencente ao intervalo [0; 100] que representa o grau de confiana daatribuio. Mas, c2 apenas uma referncia, pois o valor final dependente doresultado da premissa. Assim sendo, realizar-se- a operao var = value CNF c1. c2.

Exemplo de aplicao:

SE fumagina = simENTO suspeita de praga = mosca branca, grau de confiana (CNF) 70%.

Assim sendo, supondo que o grau de confiana da igualdade fumagina = sim 80%, teremos que varivel suspeita de praga ser atribudo o valor mosca branca,com o respectivo grau de confiana 0.80 * 0.70 = 0.56 = 56%.

Caso 2: Clculo do grau de confiana com o operador E.

Se possumos duas igualdades var1 = value1 e var2 = value2, com osrespectivos graus de confiana c1 e c2, temos que a sentena var1 = value1 E var2 =value2 retornar como valor de confiana c1 x c2.

Exemplo de aplicao:

SE estados das folhas = esfarelam facilmenteE presena de manchas irregulares = sim...

Se o grau de confiana da igualdade estados das folhas = esfarelam facilmente 80% e o grau de confiana da igualdade presena de manchas irregulares = sim 70%, temos que a conjuno das duas sentenas retornar um valor CNF de 56%, poisesse o produto dos dois valores.

Caso 3: Clculo do grau de confiana com o operador OU.

Se possumos duas igualdades var1 = value1 e var2 = value2, com osrespectivos graus de confiana c1 e c2, temos que a sentena var1 = value1 OU var2 =value2 retornar como valor de confiana c1 + c2 - c1 x c2.


16/52


Exemplo de aplicao:

SE besouros vermelhos = simOU larvas marrons = sim ...

Se o grau de confiana da igualdade besouros vermelhos = sim 80% e o graude confiana da igualdade larvas marrons = sim 70%, temos que a disjuno dasduas sentenas retornar um valor CNF de 0.70 + 0.80 - 0.70 * 0.80 = 1.50 - 0.56 =0.94 = 94%.

Caso 4: Quando uma varivel recebe duas vezes o mesmo valor em pontosdiferentes da consulta.

Em momentos diferentes de uma consulta, uma mesma varivel var podereceber o mesmo valor v, sendo que at penltima instanciao ela possua grau deconfiana c

1, e a ltima atribuiu um CNF c

2. Sendo assim, temos que o valor final de

confiana para var = v ser dado pela frmula ca + cn - ca * cn, onde ca representa ograu de confiana antes da ltima mudana e cn o ltimo grau de confiana atribudo.

Exemplo de aplicao:

A varivel doena possua valor mofo preto com grau de confiana 60%. Apsa aplicao de outras regras chegou-se a uma outra atribuio doena = mofo preto,desta vez com CNF 50%.

O clculo se d de maneira semelhante aplicao da regra OU: doena ter

como um dos valores mofo preto, com respectivo grau de confiana 0.60 + 0.50 - 0.60* 0.50 = 1.10 - 0.30 = 0.80 = 80%.

Obs.: O sistema admite 50% como valor mnimo de confiana para que umaigualdade seja considerada verdadeira, mas esse valor pode ser modificado. Ointervalo de grau de confiana varia de 0 a 100.

Obs2.: Observe que as funes para conjuno e disjuno utilizadas seguem aTeoria dos Possibilidades, no envolvendo nenhum tratamento estatstico maisaprofundado.

Obs3.: possvel mudar as frmulas utilizadas. Consulte o captulo II,Implementando o sistema.


17/52

17 Expert SINTA

1.5 Lidando com o desconhecido

Vamos relembrar o exemplo dado na seo 1.3.3. Se respondermos que o

servio de meteorologia disse que amanh VAI chover, ento a regra 3 ir falhar.Mas, observe que isso NO quer dizer que a varivel amanh pode choverir recebero valor Sim. Muito pelo contrrio, essa varivel no vai ser instanciada,

permanecendo inalterada. Portanto, a regra 2 tambm vai falhar, e o sistemasimplesmente responder que no conseguiu atingir nenhuma concluso. Quando se

projeta um sistema especialista, deve-se levar em conta o maior nmero depossibilidades possvel, para evitar mensagens desagradveis como Nenhum valorencontrado...

Alm do uso de graus de confiana para tratamento de incertezas, e da no-instanciao de variveis, o Expert SINTA permite o uso de um valor especial,

passvel de ser usado por todas as variveis. o DESCONHECIDO, que representauma indeterminao total sobre as instanciaes de uma varivel. Este valor pode sertanto includo nas regras como dado como resposta pelo usurio (consulte o captuloIII,Realizando uma consulta com o Expert SINTA).


18/52


1.6 Sumrio

Neste captulo, vimos:

A arquitetura bsica de um sistema especialista construdo com o usodo Expert SINTA;

Explicaes sobre regras de produo e encadeamento para trs;

Definies de conhecimento procedural, declarativo, monotnico eno-monotnico;

O uso de regras no Expert SINTA e explicaes sobre variveisunivaloradas e multivaloradas;

Exemplo de funcionamento da mquina de inferncia;

Tratamento de fatores de confiana e do valor DESCONHECIDO.


19/52

Captulo II - Implementando o sistema

Com o sistema j definido, deve-se agora transport-lo para o computador utilizando

o Expert SINTA.

O Expert SINTA foi criado demodo a permitir ao prprio analista deconhecimento implementar a basedesejada. O usurio do Expert SINTAno necessita do menor conhecimentode programao, apenas saber comointeragir em ambientes visuais.

Uma base de conhecimento noExpert SINTA envolve os seguintesconjuntos de atributos que devem serindicados pelo projetista da base:

Variveis Regras Perguntas Objetivos Informaes adicionais

Quando esses elementosestiverem definidos, j se torna possvelutilizar o sistema especialista.


20/52

Captulo II - Implementando o sistema 20

2.1 Gerenciando bases

Como padro, O Expert SINTA grava as bases de conhecimento geradas em

arquivos *.BCM. Para abrir bases pr-existentes em seus discos, utilize o menuArquivo|Abrir. Consulte a ajuda do Windows se precisar de maiores informaes decomo trabalhar com a caixa de dilogo Abrir Arquivo. Para criar uma base totalmentenova, use o menu Arquivo|Novo. Imediatamente, uma nova base de conhecimento,vazia, ser criada para voc.

Finalmente, quando desejar salvar uma base na qual se est trabalhando paraposterior uso, utiliza-se o menu Arquivo|Salvar. Quando voc estiver salvando abase pela primeira vez, uma caixa de dilogo aparecer para que seja indicado o nomedo arquivo na qual a base ser gravada e a pasta na qual ele ser encontrada. Consultea ajuda do Windows se precisar de maiores explicaes sobre o uso da caixa dedilogo Salvar Arquivo.

A impresso se d atravs do menu Arquivo|Imprimir. Uma caixa de dilogode configurao de impressoras aparecer. Consulte a ajuda para detalhes de comousar a caixa de dilogo de configurao de impressoras.

Muitas das opes dos menus encontram-se tambm na barra de ferramentas,inicialmente presente no topo da rea de trabalho do Expert SINTA. possvel mudara posio da barra de ferramentas clicando sobre ela e arrastando o mouse.

Opes relativas gerncia de bases.

2.2 A janela Knowledge-in-a-box (KIB)

Clique aqui para criar umanova regra.

Abre a regra que estselecionada na lista ao lado.

Lista de regras:um duplo-cliqueabre a regra. possvel arrastaro nome da regraat a posiodesejada, paraalterar a ordemna qual elasaparecem.

Exclui a regra que estselecionada na lista ao lado.

Chama a janela deedio de variveis.

Define os objetivos dabase de conhecimento.

Chama a janela deedio de interface.

Permite a incluso de

informaes extras sobre a base.Fecha a base de conhecimento.Somente uma pode estar aberta por vez.


21/52

21 Expert SINTA

Essa janela traz todas as opes de edio de base, alm de uma lista comtodas as regras presentes at o momento. Tais opes, e outras, encontram-serepetidas na barra de ferramentas, inicialmente presente no topo da rea de trabalho

do Expert SINTA.

Deixe o cursor do mouse momentaneamente sobrecada boto para exibir uma descrio breve. Opes relativas

anela KIB.

2.3 Criando variveis

Antes de podermos criar regras, necessrio que todas as variveis utilizadas,bem como seus respectivos valores, sejam criados. Atravs desse mecanismo, a basefica organizada, fcil de manter e as regras podem ser criadas visualmente. Vejamosos passos necessrios para criao e edio de variveis e valores:

Na janela da base de conhecimentos, clique o boto Variveis;

A janela de variveis aberta, e duas caixas de listagem podem ser vistas. A caixada esquerda representa as variveis j existentes, enquanto da direita, os valores

relativos varivel que est atualmente selecionada (clique em determinado itemda lista de variveis para exibir os valores correntes);

Adicionar variveis simples: basta que pressione o boto Adicionar Varivel e,em seguida, digitemos um valor na caixa de texto Varivel. Ateno: Paraconfirmarmos o novo valor necessrio que se tecle imediatamenteaps a digitao ou que se pressione o pequeno boto direita (o que possui amarca de verificao). Para cancelar a insero, s clicar em qualquer outrocontrole da janela (incluindo os botes OK e Cancelar, os quais fecham a janela).

Adicionar valores um procedimento anlogo, s necessrio que uma varivel

esteja selecionada;

Para indicar se uma determinada varivel numrica, multivalorada ouunivalorada, primeiro selecionamos uma varivel e, em seguida, o tipo desejadoentre os botes de opo localizados no canto inferior direito da janela;

Variveis numricas no podem ter valores pr-definidos. Nesse caso, a lista devalores passa atuar como lista de intervalo, ou seja, nela exibido o intervalo devalores aceitveis para aquela varivel. Intervalos so includos de maneirasidnticas a valores, mas necessrio obedecer a certas regras:

- Os intervalos devem ser da forma a;b ou ;b ou a;, onde a e b representamnmeros reais . Assim sendo


22/52


a;b representa um nmero entre a e b;;b um nmero maior ou igual a b;a; um nmero menor ou igual a a;

- Somente um intervalo pode ser includo por varivel numrica; Quando essesbotes esto

com a legendaem cinza, porquerealmente no possvelutiliz-los. Sedesejar utillos, verifique ovoc estfazendo dediferente paraisso ocorrer.

iz-

Todas as variveisincludas aparecerodeste lado.

Nessa caixa aparecero osvalores relacionados queladeterminada varivel.

Pressione OKpara fechar essa

anela econfirmar asalteraes feitas,no para efetuaruma nicaalterao. Paraisso, use o botopequeno marcadocom um Vverde ou a teclaENTER.

O boto marcado com V

confirma alteraes eequivale tecla ENTER. Oboto marcado com Xcancela alteraes e equivale tecla ESC.

Veja a seo 1.3.4para entender

melhor a diferenaentre variveis

multi eunivaloradas.

Obs1.: Mudar de varivel no numrica para numrica pode implicar perda devalores.

Obs2.: Apagar uma varivel ou valor encontrado em uma regra ou mais regras

implica que as mesmas tambm devem ser eliminadas. O Expert SINTA efetua umaconfirmao antes de elimin-las.

Obs3.: Se voc no definir nenhum valor para determinada varivel, o ExpertSINTA assume que ela uma varivel lgica, ou seja, que aceita apenas valoresSim e No.

2.4 Definindo o(s) objetivo(s)


23/52

23 Expert SINTA

O objetivo de uma consulta a um especialista encontrar a resposta para umdeterminado problema. Assim tambm o um sistema especialista. A diferena que,aqui, os problemas so representados por variveis. Antes de podermos executarnosso sistema pela primeira vez, preciso que definamos quais so as variveis(chamadas variveis objetivo) que iro controlar o modo como a mquina de

inferncia se comporta.

Sigamos o seguinte esquema para determinao de objetivos:

Na janela de base de conhecimentos, pressionemos o boto Objetivos.Aparecer uma janela com duas listas: a lista das variveis comuns e a dasvariveis objetivo;

Para fazer de uma varivel comum uma varivel objetivo e vice-versa,selecione e varivel desejada e clique no boto correspondente, aquele queaponta para a lista de destino. A lista com uma seta dupla (seja para aesquerda ou para direita) move todos os itens de uma lista para outra. Paramudar a ordem dos elementos da lista de objetivos, clique em um item earraste-o at a posio desejada.

Lista das variveisobjetivo.

Deixe marcadaeste caixa para oExpert SINTA

mostre emdestaque osresultadosatingidos doobjetivo marcadoacima. Paramaiores detalhes,veja o captulo III.

Lista das variveis quepodem ser utilizadas

como objetivos dosistema especialista.

Observao: caso o sistema seja posto em funcionamento sem nenhumobjetivo definido, nada acontecer (seria como falar com um especialista sem ter nadapara descobrir!)


24/52


Simulando encadeamento para frente

O Expert SINTA trabalha naturalmente com encadeamento para trs, mas possvelmanipular a mquina de inferncia de modo a simular encadeamento para frente Para tal, as

variveis que se deseja encontrar inicialmente devem ser colocadas na lista de objetivos.Obviamente, como no desejado que uma janela de resultados aparea a cada varivelencontrada, possvel desabilitar essa exibio simplesmente desmarcando a caixa Mostrarresultados relativo varivel desejada na janela de edio de objetivos. Para maioresinformaes sobre a janela de exibio de resultados, consulte o captulo III, Consultando o

sistema especialista.

2.5 Trabalhando com regras

O Expert SINTA utiliza regras de produo para modelar o conhecimentohumano, o que o torna ideal para problemas de seleo, no qual uma determinadasoluo deve ser atingida a partir de um conjunto de selees.

Para excluir uma regra, selecione-a na janela da base de conhecimentos epressione o boto Excluir. Para abrir uma regra, selecione-a na janela da base deconhecimentos e pressione o boto Abrir.

Para criar uma regra, faa os seguintes passos:

Clique o boto NovaRegra, na janela da base de conhecimentos;

Se a regra que voc est criando muito parecida com outra, possvel reaproveit-la. Noexemplo, a regra 33 ser criada apartir de ligeiras alteraes naregra 28.

Indique a posio da regra(lembre-se que, em conhecimentoprocedural, a ordem das regras importante). Se desejar, mude suaposio depois.

Um caixa de dilogo pedir para que voc indique a posio dessa regra em

relao s demais (pois a ordem das regras influencia o descobrimento desolues). Selecione a ordem desejada na lista;


25/52

25 Expert SINTA

Embora no sejanecessrio, definir

um nome para umaregra facilita sua

identificao

posterior.

Tambm possvel

mudar aordem daregra a partirdaqui.

aqui que apa-recem as senten-as

da sua regra. Asentena sele-

cionada ser aquelaque sofre-r

alteraes.

Cada um dessesbotes efetua umaoperao diferente

com a sentenaselecionada.

SOMENTE pressioneesse boto QUANDOFINALIZAR a regra.Deseja criar logo a prxima

regra? Clique aqui. A regraaberta no momento serfechada.

Para inserir uma premissa, marque o local na caixa de listagem na qual sedesejar inserir a sentena e clique o boto Inserir. Uma outra janela aparecer

com vrias listas.

la

Valor: clique na setaao lado da caixa paraexibir uma lista comtodos os valoresrelacionados varivel escolhida ao

do.Varivel: cliquena seta ao ladoda caixa paraexibir uma listacom as variveiscriadas.

Operador de comparao: estabeleceuma relao entre a varivel e o valor(igualdade, diferena, etc.) qualposteriormente ser dado um grau deconfiana.

Aperte aquiquando terminarde inserir os itensdesejados.

Negao: deixe marcadaessa caixa para avaliaressa sentena por suanegativa. Equivale inverter os operadores(transformar = em, ,

Conectivo: escolhao conectivo que irligar a sentena deregra s outrassentenas namesma regra.

Aperte aqui para inserir umanova premissa ou concluso.Voc poder inserir vrias semnecessidade de fechar estaanela, contanto que as

premissas/concluses inseridassejam consecutivas.

A primeira lista indica a varivel a ser utilizada e a ltima o valor com o qualestabelecemos uma relao. tambm possvel identificar o tipo de relao:


26/52


igualdade (=), diferena (), superioridade (> - somente para variveisnumricas), entre outras. Caso a premissa no seja a primeira da regra, voc deverindicar o tipo de conectivo (E ou OU) pelo qual a premissa se liga anterior.

Para inserir uma concluso, proceda de maneira anloga. escolhendo um item a

partir do conectivo ENTO na sua regra. Em concluses, somente o operador deatribuio (=) pode ser utilizado. A ltima lista presente indica o grau deconfiana daquela atribuio. Deixar a lista vazia indica uma confiana de 100%(cem por cento).

Para editar uma sentena, selecione-a e clique o boto Alterar (ou d um duploclique sobre ela). Para eliminar uma sentena, selecione-a e clique o boto Excluir.

Fecha a janelasem efetuaralteraes.

Aperte aqui paraconfirmar a mudana deum item, fechando aanela.

Observao: tambm possvel visualizar regras em conjunto. Clique no botoVisualizar da janela KIB.


27/52

27 Expert SINTA

Como posso acelerar a digitao de regras?

O ambiente do Expert SINTA permite a criao de regras sem grandes esforos. Bastaque se sejam seguidas as dicas abaixo:

Procure definira priori todas as variveis antes de iniciar as regras. Mas nada impede queuma regra seja iniciada e novas variveis sejam definidas com a regra aberta. Apenas noesquea de fechar a janela de variveisvars com o boto OK antes de prosseguir;

Use as duas mos. Enquanto uma usa o mouse para selecionar um item na listas com asvariveis e seus valores, possvel acelerar digitando a primeira ou as primeiras letras queformam o nome de uma varivel ou valor. Assim, as listas iro abrir prximas ao itemdesejado;

Nessa ocasio, tambm possvel utilizar as setas do teclado para cima e para baixopara selecionar um item de uma lista. Digite a primeira ou as primeiras letras de um nomede uma varivel/valor e, em seguida, use a seta para baixo at aparecer o nome desejado.Mesmo em bases grandes, esse um mtodo mais eficaz que digitar todo o nome;

Use e abuse dos modelos. Eles existem para diminuir ao mximo seu trabalho. muitocomum em sistemas especialistas aparecerem regras derivadas de outras, portanto muitocomum tambm ser o uso de modelos;

O boto Nova... na janela de edio de regras acelera bastante o processo. Quando vocterminar a digitao de regra e desejar criar uma nova, aperte esse boto para uma novasurgir e a antiga ser fechada, tudo em um passo s;

2.6 Definindo interface com o usurio

Um sistema especialista implementado com o Expert SINTA comunica-se como usurio final atravs de menus de mltipla escolha (ou escolha simples, se a varivelem questo for univalorada). Estes menus so construdos automaticamente pelashell,mas alguns detalhes devem ser fornecidos pelo criador da base. Os elementos dainterface com o usurio so os seguintes:


28/52


Entrada para grau deconfiana: construdoautomaticamente.

Pergunta realizadapelo sistema aousurio. Indicativo de

que a varivel multi ouunivalorada.Definido naanela de

Variveis.

Opesreferentes quelavarivel. Foram

definidas najanela de

Variveis. Explicaorpida sobreaquela pergunta.

Por exemplo, a pergunta realizada pela mquina de inferncia deve ser

personalizada para que seja inteligvel. Quando o Expert SINTA necessita perguntar ovalor de determinada varivel, ele cria uma sentena genrica do tipo Qual o valordex?, ondex o nome da varivel. Deve-se criar uma sentena mais clara atravs doeditor de interface.

Para isso, clique no boto Interface da janela KIB. O Expert SINTA permitemodificaes em apenas dois itens: perguntas e explicaes rpidas.

Use esses botespara mandarelementos de umalista para outra.

Variveis que aindano possuem perguntasrelacionadas.

Variveis que jpossuemperguntas.

permitidousar graus deconfiana na

resposta?Ento, marque

esta caixa.

Aqui somodificadas asperguntas. Asmudanas soacionadasautomatica-mente.

Explicaessobre a

pergunta,motivo peloqual feita,entre outras

informaes.


29/52

29 Expert SINTA

Na parte superior direita da janela, encontra-se uma lista das variveis que jpossuem perguntas prontas. Para visualiz-las, clique em alguma. Para modificar apergunta ou o motivo, simplesmente rescreva o contedo das caixas de texto. Asmudanas so automticas. Para eliminar uma pergunta, simplesmente mova o itemselecionado para a lista da esquerda, pressionando o boto correspondente;

Na lista superior esquerda, aparecem as variveis que ainda no possuem nenhumapergunta pronta. Para criar uma nova pergunta, selecione a varivel desejada emova-o para a lista da direita, pressionando o boto correspondente, e digite ocontedo das caixa de texto. As mudanas so automticas.

2.7 Informaes adicionais sobre a base

A janela Informaes sobre a Base, exibida a partir do boto Informaes dajanela KIB, permite a definio de informaes esclarecedoras sobre a base, indicaodos autores e definio de contextos de ajuda que podem ser vitais para oaproveitamento do sistema especialista. A janela se divide em duas partes:

Geral: Aqui, informaes iniciais sobre o sistema so includas, tais como onome da base, os autores e um texto de abertura. Todo os dados apareceroem uma tela de abertura quando a base colocada em funcionamento. Para

permitir a exibio desses dados, deixe marcada a caixa de verificao Exibirtela de abertura, na parte inferior da janela.

Deixe marcadase quiser que

uma tela deabertura com

essasinformaes

aparea no incio

Arquivo de Ajuda: um bom sistema especialista no deve saber somenteencontrar respostas, mas tambm fazer o usurio utilizar a resposta com fins

prticos. Para isso, o Expert SINTA possibilita a incluso de tpicos de ajuda

para os valores possveis de determinados atributos, associando a um arquivono formato Ajuda do Windows a sua base. Explicaes sobre a criao de


30/52


arquivos de ajuda fogem ao escopo do presente documento, mas existemdiversas documentaes fornecidas por terceiros. O Expert SINTA tambmno distribui o compilador necessrio para a criao do arquivo final.

A idia desses textos explicativos no somente ativar uma ajuda on-

line quando o usurio estiver utilizando o sistema, mas ir diretamente aotpico explicativo de uma resposta, quando o Expert SINTA atinge umdeterminado objetivo. Para isso, o desenvolvedor deve, na janelaInformaes sobre a Base, escolher os valores das variveis-objetivo que iro

possuir um nmero de contexto de ajuda. Quando o usurio final ativar aajuda on-line, ela aparecer diretamente no tpico referente soluoespecfica. O desenvolvedor tambm deve incluir o nome do arquivo deajuda na caixa de texto nome do arquivo de ajuda, na mesma janela.

Por exemplo, no caso da configurao de redes de computadores, oprotocolo ideal sugerido pelo sistema foi o TCP/IP. Ento, bastar ao usurioselecionar esse item e acionar a ajuda que imediatamente apareceroinformaes sobre tal protocolo.

Maiores informaes sobre nmeros de contexto de ajuda ecompiladores de Windows Help (como o HC31 ou o Microsoft HelpWorkshop) podem ser conseguidas atravs de terceiros.

Para garantir melhor aproveitamento da sua base, textos didticospodem ser relacionados a cada soluo encontrada. Para tanto, crie umarquivo de ajuda no formato Ajuda do Windows e defina os contextos de

ajuda relativos a cada valor (se desejado) de cada varivel objetivo.Digite aqui onome do arquivode ajuda.

S pressioneaqui quandoconcluir tudo.

Selecione avarivel objetivo

desejada aqui...

Desfaz altima

Confirmamudanas.

Entre o nmero de contextode ajuda daquele valor epressione ou opequeno boto verde ao lado.

...e o valorcorrespondenteaqui.


31/52

31 Expert SINTA

2.8 Opes

Para permitir maior flexibilidade na construo de um sistema especialista, oExpert SINTA oferece diversas opes de configurao. Para acess-las, utilize omenu Exibir|Opes. Uma caixa de dilogo com trs partes aparecer.

Mquina de inferncia: permite pequenas modificaes no comportamento damquina de inferncia, como o modo pelo qual as premissas so avaliadas.

Dependendo do modocomo a precedncia fororganizada ou como osfatores de confianaforem definidos, amquina de inferncia

pode saber que umaregra no vai atingir ograu mnimo deconfiana para seraceita antes mesmo deavali-la por completo.Se voc desejar que asregras sejam sempreavaliadascompletamente, mesmoquando j se sabe sesero aceitas ou no,marque esta caixa.

Defina aqui quala precednciados operadoreslgicos E e OU.Lembre-se dadiferena: naexpressoA e B ou C, semativermos aprecedncia noe, ela pode serintepretadacomo (AeB) ouC. Se aprecedncdo ou,

ia for

Ae (BouC).

Fatores de confiana: aps avaliar todas as premissas de uma regra, o ExpertSINTA pode aceit-la ou rejeit-la. Se, ao calcular o fator de confiana final ele formaior que o mnimo estipulado, a regra ser aceita. nessa janela que se define ovalor mnimo. Tambm aqui que se pode personalizar as funes de clculo defatores de confiana.


32/52


Aqui definidoo valor deconfianamnimo para queuma regra sejaaceita. Coloquena escalapercentual:mnimo 0 emximo 100.

O Expert SINTA utiliza algumas funes para calcular fatores de confiana emdeterminados eventos. Estes eventos podem ser uma conjuno, uma disjuno ouuma regra aceita. Pode-se usar as funes padres do Expert SINTA ou criar novas.Cada funo apresenta dois parmetros implcitos, cnf1 e cnf2 (ou seja, o grau deconfiana do primeiro termo da conjuno e o grau de confiana do segundo termoda conjuno, respectivamente). Para, por exemplo, mudar a funo da conjunopara o mnimo entre os dois valores (aperte o boto Alterar se a frmula padroestiver sendo utilizada) ao lado da funo de conjuno e digite Min(cnf1, cnf2).Para retorna forma padro, aperte o boto respectivo. Maiores informaes sobrefrmulas posteriormente neste captulo (Criando frmulas).

Senha: um sistema especialista no deixa de ser um programa de computador.Portanto, pode se fazer necessrio algum tipo de proteo sobre este software. OExpert SINTA permite trs nveis de proteo:

Permitir execuo e visualizao

O usurio do seu sistema especialista no tem permisso para modificara base, mas pode execut-la, depur-la e imprimi-la. uma opo paraevitar que estranhos modifiquem a base, fazendo com que perca suaconsistncia.

Permitir somente execuo

Um pouco mais polmica, essa opo permite que o usurio sem senhaapenas possa executar o sistema especialista, mas no pode modific-lae menos ainda visualiz-la. Porm, um sistema especialista que noexibe o contedo de suas regras, no permite acompanhar sua execuoe verificar como atingiu o resultado exibido no merece a mesmaconfiabilidade de um sistema que permite o completo acesso s suasregras. O principal motivo que levaria um projetista a escolher essaopo de restrio o perigo de pirataria do contedo do sistemaespecialista. Mas, recomenda-se esquecer o risco e dar prioridade confiabilidade de seu trabalho. Alm disso, um sistema especialista que


33/52

33 Expert SINTA

no protegido por nenhuma lei de direitos autorais d sempre aimpresso de no ser to profissional quanto deveria.

Nenhuma permisso

Somente pessoas com senha podem utilizar esse sistema especialista.

Definediferentes nveis

de acesso queuma pessoa que

no dispe deem direitorelao ao

sistemaespecialista.

senha tem

Clique aqui parachamar a caixade dilogo dedefinio desenhas para criarou apagar uma

senha que estejaprotegendo osistemaespecialista.

O uso de senhas para proteo da base deconhecimento s se efetivar de verdadequando esta caixa de verificao estiver

O Expert SINTA no pretende criar protees realmente seguras para seusistema, mas apenas desencorajar modificaes no autorizadas. Se voc realmentedeseja criar um senha, clique no boto Nova Senha... (ele se chama Mudar Senha...caso alguma senha j esteja sendo utilizada). Uma caixa de dilogo aparecer:

Digite aqui asenha que irproteger seusistema. Noteque ela no iraparecer na tela. Se voc no

quiser mais

nenhuma senhano seu sistema,clique esseboto.

Repita a senhaque foi digitadaacima para suamaior segurana, que no se

est vendo quala palavra-chave.


34/52


2.9 Criando frmulas

Quando se utiliza variveis numricas, comum que queiramos atribuir a elas

valores extrados de frmulas matemticas, ou compar-las a valores equivalentes. Sevoc j sabe como criar regras, j deve saber como inserir uma sentena de regracontendo uma varivel numrica e um valor. Para inserir uma funo ou expresso,simplesmente digite-a no lugar reservado ao valor. Deve-se, porm, seguir asseguintes regras:

Os operadores matemticos vlidos so: + (adio), - (subtrao), *(multiplicao), / (diviso), + (sinal unrio indicando que um nmero

positivo), - (sinal unrio indicando que um nmero negativo);

As seguinte funes podem ser utilizadas:- Min(a, b): retorna o menor valor entre a e b;- Max(a, b): retorna o maior valor entre a e b;- Sqr(x): raiz quadrada de x;- Exp(x): exponencial de x;- Pot(a, b): retorna a elevado a b;- Log(a, b): logaritmo de a na base b;- Ln(x): logaritmo natural de x;- Abs(x): mdulo (valor absoluto) de x;- Sen(x): seno de x, x em radianos;- Cos(x): cosseno de x, x em radianos;

- Tan(x): tangente de x, x em radianos;

Variveis podem ser utilizadas nas expresses. Para atribuir a raiz de umavarivel a outra, pode-se fazer algo do tipo a = sqr(b). A diferena entremaisculas e minsculas no considerada. Ateno: se o nome davarivel contiver espaos em branco ou smbolos, coloque-a na expressoentre aspas. Por exemplo: Min(juros de dezembro, juros de janeiro);

Se o valor da expresso for desconhecido, uma varivel que estejarecebendo o valor retornado tambm ser instanciada para desconhecido;

possvel utilizar parnteses e aninhar funes.


35/52

35 Expert SINTA

2.10 Sumrio


Como tratar com os arquivos de base de conhecimento, os denominadosarquivos BCM;

Quais so as entidades que formam a base de conhecimento: variveis,objetivos, regras, perguntas, informaes adicionais;

A janela Knowledge-in-a-Box e os editores de entidades do ExpertSINTA.

Opes de configurao e senhas;

Usando frmulas matemticas;

A esta altura, voc est apto a criar seu especialista digital!


36/52

Captulo III - Consultando o sistema especialista

Como utilizar um sistema especialista construdo com o Expert SINTA, alm de

permitir entender o seu funcionamento.

O Expert SINTA mantm umainterface uniforme para a consulta dequalquer base de conhecimento criadaem seu ambiente. Existem dois modos

pelos quais podem ser efetuadasconsultas:

a execuo usual, na qual o usurioacompanha uma sequncia de menusde mltipla (ou nica) escolha, nosquais deve-se indicar informaes queresultaro nas concluses atingidas

pelo sistema especialista;

o modo de acompanhamento, peloqual possvel examinar o contedo

das regras que formam o sistema, bemcomo acompanhar a execuo passo a

passo e as instncias (valores) quecada varivel possui em determinadomomento. Para utilizar este modo,

preciso que o projetista da base notenha protegido o acesso s regras pormeio de uma senha

Um sistema especialista procura atingir concluses paradeterminados objetivos. Sempre que um desses objetivos atingido, ouquando se esgotam todas as possibilidades, o Expert SINTA apresentaruma janela com os resultados e o acompanhamento de como se chegouquela concluso (tambm necessrio que o projetista no tenharestringido o acesso).

Alguns sistemas tambm devem trazer um sistema de ajuda on-line,pelo qual sero dadas maiores informaes de como se deve melhor

utilizar as respostas conseguidas, bem como explicaes mais detalhadassobre as funes daquele determinado sistema especialista.


37/52

37 Expert SINTA

3.1 Conceitos rpidos

Estes conceitos so para entendimento das sees a seguir. Se voc leu os

captulos anteriores, encontrar alguns termos repetidos:

projetista do conhecimento: o encarregado de transporta o conhecimentohumano para uma srie de passos que um computador capaz de entender;

base de conhecimento: o conjunto de informaes, representado no ExpertSINTA na forma de regras SE-ENTO, as quais supostamente devem agirconforme um especialista humano. Seria, ento, a alma do sistemaespecialista;

variveis: so os elementos do mundo real representados na base deconhecimento, como, por exemplo, uma tipo de doena, a quilometragemde um carro, pragas de um cajueiro, a posse ou no de crdito emdeterminada agncia bancria, etc.

valores: so instncias das variveis, ou seja, uma varivel pode possuir umou mais valores (quem decide o projetista do conhecimento). Tambm

podem existir casos nos quais uma varivel permanece DESCONHECIDA,ou seja, o sistema no conseguiu nenhum valor satisfatrio para ela;

depurao: acompanhamento da execuo da consulta com o intuito de

compreender como o sistema especialista chegou quela(s) concluso(es).Tambm pode ser usada com o intuito de corrigir falhas na base deconhecimento;

3.2 Guia visual de operaes

Existem dois modos pelos quais se pode acompanhar uma consulta no ExpertSINTA. Utilizando o menu da janela principal ou a barra de ferramentas. Asoperaes de execuo/depurao podem ser:

iniciar a consulta;

interromper a execuo para saber que regra est utilizando naqueleponto;

executar passo a passo;

adicionar elementos da base (variveis) para acompanhar os valores que elesrecebem durante a consulta;

ver esses valores escolhidos;


38/52

Captulo III - Consultando o sistema especialista 38

abandonar a consulta.

Os comandos equivalentes na barra de ferramentas so:

Inicia a execuo/termina omodo de acompanhamento eretorna ao modo de

figura 3.1 - A barra deferramentas para execuo deconsultas

a passo).

A seguir, so especificados os comandos equivalentes atravs do menu.Aqueles que estiverem em cinza no esto disponveis naquele momento. Os itens demenu no explicados aparecem em figuras anteriores. Alguns itens apresentam umnome representando uma tecla (ou uma combinao de teclas) que pode ser utilizadaem substituio ao menu. Consulte a ajuda do Windows para maiores informaes

sobre teclas de atalho.

Antes do incio da consulta:

Durante o modo de execuo :

Interrompe a execuo dabase, exibindo as regras nomodo de acompanhamento.

Cancela a consulta. Osistema pedir confirmao.

Estando no modo deacompanhamento, avanasentena por sentena nabase de conhecimento(tambm conhecido comoexecuo passo

Visualiza todas os valoresdas variveis que vocescolheu.

Escolhe variveis para quesejam exibidos seus valoresdurante uma consulta.

Inicia a execuo do sistemaespecialista.

Volta para a ltima perguntarealizada ao usurio pelosistema.

Inicia a execuo no modode acompanhamento.

Exibe os valores dasvariveis que voc escolheu.

Escolhe variveis paraexibio.

Coloca o sistema no modo deacom anhamento.

Durante o modo de acompanhamento: Encerra a consulta antes dofinal.

Retorna ao modo de execuo.


39/52

39 Expert SINTA

figura 3.2 - Os itens de menu para execuo de consultas

3.3 A consulta

Iniciando-se a consulta, seja no modo de execuo ou acompanhamento, osistema especialista poder apresentar uma tela de abertura, com informaes sobreseu funcionamento, os autores e casos aos quais ele se aplica. Leia atentamente esse

texto de abertura, pois poder trazer informaes teis. Se o boto de ajuda estiverdisponvel (aquele situado no canto inferior direito), aperte-o se desejar informaesmais detalhadas.

Para iniciar a consulta, pressione o boto OK. O boto Cancelar abandona aexecuo do sistema especialista. O boto Ajuda chama a ajuda da base, se ela estiverdisponvel.

figura 3.3 - Uma abertura tpica de um sistema especialista

Obs.: Nem todas os sistemas trazem uma abertura, pois sua criao dependedo projetista do conhecimento.

A consulta se desenvolve por meio de menus de mltipla (ou nica) escolha.

Um menu tpico mostrado na figura 3.4. A figura 3.5 mostra um menu para entradade valores numricos.


40/52


Qual o grau deconfiana da suaresposta? Coloqueaqui, em porcenta-gem.

Preste ateno quantas opesso passveis de escolha.

As opes deescolha

aparecem dentrodesse grupo decaixas deverificao.

Pressione aqui para confirmar asua resposta.

Se esse boto estiver habilitado, possveller algumas explicaes extras sobre a

importncia daquela pergunta.figura 3.4 - Uma pergunta realizada pelo sistema a voc

figura 3.5 - Uma pergunta sobre um valor numrico

Escolha a(s) opo(es) desejada(s) marcando as respectivas caixas deverificao, localizadas sempre esquerda de cada alternativa. Observe, direita, nafigura 3.4, a possibilidade de entrar com o grau de confiana da sua resposta. Graus deconfiana so utilizados quando no se possui certeza absoluta sobre um fato. Assimsendo, voc pode expressar sua dvida por meio de um nmero percentual, ou seja, asua resposta ter validade no intervalo de zero a cem por cento. Cada respostaassinalada pode ter o seu prprio grau de confiana.

Caso realmente no saiba responder quela pergunta, simplesmente deixetodas as alternativas em branco. O Expert SINTA entender que voc no sabe comoresponder ao questionamento apresentado.

No esquea que, a qualquer momento, possvel mudar o modo de execuoda base ou interromp-la usando o menu ou a barra de ferramentas.


41/52

41 Expert SINTA

3.4 As janelas de acompanhamento

Quando se est no modo de acompanhamento, uma nova janela sempre estar

aberta, o depurador (figura 3.6).

figura 3.6 - O depurador

O depurador exibe, em sua caixa de listagem, todas as regras da base deconhecimento. A sentena em destaque aquela que est sendo analisada nomomento pela mquina de inferncia. Observe que possvel rolar a lista para cima e

para baixo, exibindo o resto da base, mas somente a linha representando o ponto deparada pode ser selecionada.

Utilize o menu Depurar|Passo, ou o boto respectivo da barra de ferramentas,ou ainda a tecla F8 para continuar a acompanhar, passo a passo, a execuo dosistema. Se o sistema estiver realizando uma pergunta para voc, primeiro respondaantes de executar um passo, ou nada acontecer.

Fechar o Depurador equivale a voltar ao modo de execuo. Se voc desejaabandonar a consulta, utilize os mtodos explicados anteriormente neste captulo.

Para acompanhar mudanas nas instanciaes das variveis, primeiro deve-seescolher quais delas se deseja que sejam acompanhadas. Use o menuDepurar|Adicionar Variveis..., ou o boto respectivo. A caixa de dilogo da figura3.7 aparecer.


42/52


S sero exibidas as

variveis que ainda noforam adicionadas.

figura 3.7 - Caixa de dilogo Adicionar Variveis

Selecione uma ou mais variveis. Mantenha pressionada a tecla CONTROL

para selecionar mais de uma. Use a tecla SHIFT para selecionar uma seqncia. Aoapertar o boto OK, elas iro para a lista de variveis acompanhadas.

possvel exibir essa lista a qualquer momento. Use o menuDepurar|Variveis, ou o boto respectivo da barra de ferramentas, ou ainda as teclasCONTROL e R ao mesmo tempo.

figura 3.8 - A lista de variveis acompanhadas

Sempre que a consulta alterar uma dessa variveis, essa janela atualizar-se-automaticamente. Para retirar uma varivel da lista de acompanhamento, selecione-acom o mouse e pressione a tecla DELETE.

Relembrando: para poder utilizar livremente as janelas de acompanhamento, necessrio que o projetista da base no tenha inserido uma proteo por senha.


43/52

43 Expert SINTA

3.5 Compreendendo os resultadosatingidos

Como foi dito anteriormente, o sistema especialista divide a sua consulta emuma busca de objetivos. Ao final de cada busca, uma janela de resultados apresentada. Ela se divide em quatro partes:

Resultados: so apresentados todos os valores atingidos pelo objetivo,com os respectivos graus de confiana. Caso o sistema no tenhachegado a nenhuma soluo, ele indicar. Observe tambm o pequeno

boto localizado no canto superior esquerdo, marcado com um ponto deinterrogao. Se ele estiver habilitado, significa que o projetista da basetambm criou uma ajuda sobre o sistema especialista. Assim sendo,selecione no grid de qual soluo voc deseja maiores explicaes (um

leve retngulo envolve a seleo). Em seguida, aperte esse boto, e umtexto explicativo sobre o que voc deve fazer com essa soluoaparecer. Ou d um clique duplo sobre a resposta, ou ainda pressioneF2 com a soluo desejada selecionada. O boto Ajuda localizado direita apenas mostra como se deve utilizar a janela de resultados;

Indica o grau de confianadas solues respectivas.

O objetivo em questo.

O boto est habilitado,indicando que esse sistemaespecialista possui ajuda.

Este item estselecionado

figura 3.9 - Os resultados atingidos

Histrico: exibe todo o caminho realizado pelo sistema especialista at

atingir quela(s) soluo(es). Mova a lista para cima e para baixo paravisualizar o resto. Clique nos cones para fechar regras ou abri-las,


44/52


facilitando a visualizao. Esta pgina s est disponvel livremente se oprojetista da base no houver protegido a base de conhecimento;

Clique aqui paraexpandir todasas sentenas.

Clique aqui parafechar todos ositens, exibindoapenas a chama-da de cada regra.

Clique aqui rolara rvore paracima e parabaixo.

figura 3.10 - A rvore de pesquisa

Todos os valores: uma generalizao da primeira pgina. Exibe todosos valores de todas as variveis. D um clique duplo na figura indicando

a varivel para exibir ou esconder todos os seus valores. Tambm s estdisponvel com permisso do projetista.


45/52

45 Expert SINTA

Clique aqui paramostrar osvalores de todas

as variveis.

Clique aqui paraesconder todosos valores.

D um cliqueduplo nessafigurinha paraabrir a varivel.

figura 3.11 - Todos os valores atingidos pelo sistema especialista

O sistema: exibe as todas as regras do sistema especialista. til tambmpara entender como o sistema chegou quela(s) concluso(es), emconjunto com o Histrico.

figura 3.12 - A base de conhecimento


46/52


Essa janela pode aparecer em uma consulta tantas vezes quanto for o nmerode objetivos a serem alcanados.

Pressione o boto Fechar para continuar a consulta. Parabns, voc agoradeve saber tudo sobre a utilizao de um sistema especialista construdo com o ExpertSINTA.


47/52

47 Expert SINTA

3.6 Sumrio


Reviso de conceitos bsicos sobre variveis e valores;

Itens de menu e botes de atalho para aes de consulta;

Estrutura da janela de perguntas do Expert SINTA;

Acompanhamento da consulta;

A janela de resultados.

Voc pode utilizar este captulo para a elaborao de manuais dos sistemasespecialistas de sua autoria!


48/52

Agradecimentos

O Expert SINTA foi criado pelo Grupo SINTA (Sistemas INTeligentesAplicados), um projeto UFC / UECE. A presente ferramenta foi o fruto do primeiroano de trabalho desse grupo. O grupo espera receber vrias crticas e sugestes sobreo que foi apresentado at o momento. O contato pode ser feito pelo endereo WWWdo Laboratrio de Inteligncia Artificial (LIA) - http://www.lia.ufc.br.

Grupo SINTA - Sistemas INTeligentes AplicadosCoordenao geral: Prof. Jos Helano Matos NogueiraIntegrantes:

Joo Fernando Lima AlcntaraRafael Castro de Andrade

Ricardo Bezerra de Andrade e SilvaExpert SINTA - idia original de Ricardo Sousa Silvestre, ex-integrante, 1995

SECAJU - Sistema especialista em pragas e doenas do cajueiro - de autoria dosseguintes membros do CNPAT:

Qulzia Maria Silva Melo (Doutora em Entomologia)Antonio Lindemberg M. Mesquita (Mestre em Entomologia)Lianna Maria Saraiva Teixeira (Mestre em Fitossanidade)Francisco das Chagas O. Freire (Doutor em Fitopatologia).

SECAJU - CNPAT, 1988 - 1996

Agradecimentos especiais:Genaro Frana - EMBRAPAMarcelino Pequeno - UFCTarcsio Pequeno - UFC

Expert SINTA1995, 1996 - Laboratrio de Inteligncia Artificial/LIA-UFCProjeto financiado pela CAPES e CNPq.


49/52

Apndice A - Sistema de Diagnstico de Pragas eDoenas do Cajueiro (SECAJU)

A seguir, as regras que compem o SECAJU, base de conhecimento de autoria demembros do CNPAT.

Objetivos:

pragasuspeita de pragadoenasuspeita de doena

Regras:

Regra 1SE castanha broqueada com amndoa totalmente destruda = SimENTO praga = traa das castanhas CNF 100%

Regra 2SE galerias nos ramos ou inflorescncias = SimENTO praga = broca das pontas CNF 100%

Regra 3SE inflorescncias = Murchas ou secasE brotaes novas murchas = Sim

E orifcios laterais nos ramos ou inflorescncias = SimENTO praga = broca das pontas CNF 100%

Regra 4SE inseto mole amarelo ou verde = SimENTO praga = pulgo das inflorescncias CNF 100%

Regra 5SE caro estreito ou longo nas inflorescncias = SimENTO praga = eriofideo das flores CNF 100%

Regra 6SE inseto com cinta avermelhada sob as folhas = Sim

ENTO praga = tripes CNF 100%

Regra 7SE lagarta cinza lisa com partes pretas e manchas brancas =SimOU lagarta enrolada em folha = SimOU espirais de ovos = SimENTO praga = lagarta saia justa CNF 100%

Regra 8SE lagarta grande verde - alaranjada = SimENTO praga = lagarta verde CNF 100%


50/52

Apndice A - Regras do SECAJU 50

Regra 9SE lagarta verde com plos avermelhados e urticantes = SimENTO praga = lagarta das folhas CNF 100%

Regra 10SE lagarta pequena com plos longos e verdes = Sim

ENTO praga = lagarta vu de noiva CNF 100%

Regra 11SE besourinhos vermelhos = SimOU larvas marrom - claras e lentas = SimENTO praga = besouro vermelho CNF 100%

Regra 12SE secreo pulverulenta branca sob as folhas = SimENTO praga = mosca branca CNF 100%

Regra 13SE folhas do broto terminal repolhadas = Sim

ENTO praga = larva do broto terminal CNF 100%

Regra 14SE espuma sobre inflorescncias ou maturis = SimENTO praga = cigarrinha CNF 100%

Regra 15SE praga broca das pontasE goma nos ramos = SimENTO suspeita de praga = broca das pontas CNF 30%

Regra 16SE praga broca das pontasE brotaes novas murchas = SimENTO suspeita de praga = broca das pontas CNF 40%

Regra 17SE praga broca das pontasE inflorescncias = Murchas ou secasENTO suspeita de praga = broca das pontas CNF 40%

Regra 18SE praga pulgo das inflorescnciasE inflorescncias = Murchas ou secasE maturis = Deformados

ENTO suspeita de praga = pulgo das inflorescncias CNF 20%

Regra 19SE praga pulgo das inflorescnciasE mela nas inflorescncias, folhas e maturis = SimENTO suspeita de praga = pulgo das inflorescncias CNF 20%


51/52

51 Expert SINTA

Regra 20SE praga eriofideo das floresE queda das inflorescncias = SimENTO suspeita de praga = eriofideo das flores CNF 50%

Regra 21

SE praga eriofideo das floresE inflorescncias clorticas = SimENTO suspeita de praga = eriofideo das flores CNF 70%

Regra 22SE praga tripesE folhas = Com colorao prateadaENTO suspeita de praga = tripes CNF 45%

Regra 23SE praga lagarta saia justaE praga lagarta das folhasE praga lagarta verde

E praga lagarta vu de noivaE praga besouro vermelhoE diminuio da rea foliar = SimENTO suspeita de praga = lagarta saia justa CNF 50%

suspeita de praga = lagarta da folhas CNF 50%suspeita de praga = lagarta verde CNF 50%suspeita de praga = lagarta vu de noiva CNF 50%suspeita de praga = besouro vermelho CNF 50%

Regra 24SE praga lagarta saia justaE teias envolvendo inflorescncias e brotaes novas = SimENTO suspeita de praga = lagarta saia justa CNF 100%

Regra 25SE praga besouro vermelhoE folhas = PerfuradasE ocorrncia de janeiro a abril = SimENTO suspeita de praga = besouro vermelho CNF 50%

Regra 26SE fumagina na face superior das folhas = SimENTO suspeita de praga = mosca branca CNF 70%

Regra 27

SE inflorescncias Nenhum valor encontradoE maturis = RachadosOU maturis = Necrosados (muito escuros)OU maturis = MumificadosENTO doena = antracnose CNF 100%


52/52

Apndice A - Regras do SECAJU 52

Regra 28SE bolor negro na face inferior das folhas = SimENTO doena = mofo preto CNF 100%

Regra 29SE cinza vegetal sobre as folhas = Sim

ENTO doena = oidio CNF 100%

Regra 30SE doena antracnoseE folhas = DeformadasOU folhas = Esfarelam facilmente quando amassadasE manchas irregulares nas folhas = SimENTO suspeita de doena = antracnose CNF 75%

Regra 31SE doena antracnoseE folhas = DeformadasOU folhas = Esfarelam facilmente quando amassadas

E manchas irregulares nas folhas = SimE folhas = Com exsudao de resina (goma)ENTO suspeita de doena = antracnose CNF 85%

Regra 32SE doena oidioE queda das inflorescncias = SimENTO suspeita de doena = oidio CNF 50%

Manual Sinta

Documents