Разработка и программная реализация блока качественной оценки для решателя открытых задач

 

БКО производит оценку поступающих гипотез как удачных или неудачных на основе заложенных в него критериев сравнения. В качестве шаблона для написания БКО был взят пример, разработанный предыдущими курсами. В БКО введены счетчики, показывающие число положительно и отрицательно оцененных им гипотез.

Алгоритм работы БКО:

1. БКО анализирует вектор значений гипотезы, сопоставляя каждой переменной свой коэффициент согласно таблице 4.

Таблица 4. Коэффициенты значений предметных переменных

	Значения
Поддержка расширенных вычислений	0,975		1,025
Производительность, MIPS	0,9	1,1	1,2	1,1
Объем памяти программ (ROM)	0,9	1,1	1,075	1,05
Объем памяти данных (RAM)	0,9	1,05	1,1	1,075
Оптимизированный набор инструкций	0,95		1,05
Поддержка JTAG	0,975		1,025
Разрядность АЦП	0,8	0,9	1,2	1,1
Встроенное FFT ускорение	0,95		1,05

 

Значения коэффициентов были подобраны после анализа ВПК разрабатываемого устройства. Как видно из таблицы, коэффициенты значений предметных переменных, не имеющих значительного влияния на ВПК, меньше отличаются от единицы.

2. БКО умножает полученные коэффициенты друг на друга. В случае если результат больше единицы (K > 1), то гипотеза признается положительной, иначе – отрицательной.

Исходный код БКО приведен в Приложении Б. Поскольку для разработки БКО использовался пример, разработанный предыдущими курсами, в Приложении Б приведен только код метода AppreciateHipothesis(), осуществляющего проверку и оценку списка гипотез в соответствии с заданным алгоритмом.

Формирование начальной базы знаний

 

Для формирования начальной базы удачных и неудачных фактов были выбраны DSP фирм Microchip, Analog Devices и Texas Instruments. Удачные факты приведены в таблице 5, неудачные приведены в таблице 6.

 

Таблица 5. Примеры удачных фактов из начальной таблицы знаний

Имя факта	Вес	Вектор значений
		1	2	3	4	5	6	7	8
Microchip PIC ds33FJ256GP710A	0	Нет	<50	16K-32K	16K-32K	Нет	Есть	12	Есть
Analog Devices ADSP-2187N	0	Есть	50-100	16K-32K	16K-32K	Есть	Есть	0	Есть
Texas Instruments 320UC5402-100	0	Есть	100-200	16K-32K	16K-32K	Есть	Есть	0	Есть

 

Таблица 6. Примеры неудачных фактов из начальной таблицы знаний

Имя факта	Вес	Вектор значений
		1	2	3	4	5	6	7	8
Microchip PIC ds33FJ06GS102	0	Нет	<50	<8K	<4K	Нет	Нет	0	Нет
Analog Devices ADSP-2184N	0	Есть	50-100	<8K	<4K	Нет	Нет	0	Нет
Texas Instruments 320UC54A1-532	0	Есть	>200	<8K	>32K	Есть	Есть	0	Нет

 

Решение открытой задачи

 

Критерии остановки:

1. Слабая динамика изменения коэффициентов функции выбора

2. Близкое к нулю количество противоречивых гипотез

Начальный вид функции выбора представлен в таблице 7.

 

Таблица 7. Начальный вид функции выбора

	Параметр	1	2	3	4
1	Поддержка расширенных вычислений	0		0
2	Производительность, MIPS	0	0	0	-3
3	Объем памяти программ (ROM)	-9	0	9	0
4	Объем памяти данных (RAM)	-6	0	9	-3
5	Оптимизированный набор инструкций	-3		3
6	Поддержка JTAG	-6		6
7	Разрядность АЦП	-3	0	3	0
8	Встроенное FFT ускорение	-9		9

 

Протокол обучения решателя представлен в таблице 8.

 

Таблица 8. Протокол обучения решателя

Уровень знаний		Общее число фактов	Число гипотез			Число подтвержденных гипотез		Число опровергнутых гипотез
			+		-
1		6	9		46	8		47
2		61	31		31	31		31
3		123	61		31	50		42
4		215	31		31	42		20
5		277	31		61	44		48
6		369	32		60	63		29
7		461	61		91	97		55
8		613	32		86	82		36
9		731	31		31	39		23
10		793	61		31	54		38
11		885	31		31	40		22
12		947	31		53	51		33
13		1031	84		31	82		33
14		1146	61		31	67		25
15		1238	31		16	24		23
16		1285	31		20	28		23
17		1336	31		13	33		11
18		1380	26		7	22		11
19		1413	24		15	27		12

Уровень знаний

Общее число фактов

Число гипотез

Число подтвержденных гипотез

Число опровергнутых гипотез

+

-

20

1452

27

12

31

8

21

1491

17

9

22

4

22

1517

10

8

13

5

23

1535

11

11

15

7

24

1557

12

4

11

5

25

1573

18

1

14

5

26

1592

7

3

8

2

27

1602

9

4

10

3

28

1615

8

4

10

2

29

1627

 

 

 

 

                 

 

К 29-ой итерации количество генерируемых гипотез упало и выровнялось, а количество опровергнутых гипотез среди них стало минимальным. Таким образом, можно отметить факт окончания обучения решателя. Конечный вид функции выбора представлен в таблице 9. График зависимости числа генерируемых гипотез и числа противоречий от уровня знаний Решателя представлен на рисунке 2.

 

Таблица 9. Конечный вид функции выбора

	Параметр	1	2	3	4
1	Поддержка расширенных вычислений	-10653		581
2	Производительность, MIPS	-112640	29200	42690	30421
3	Объем памяти программ (ROM)	-85037	21601	34143	21601
4	Объем памяти данных (RAM)	-73648	16875	16875	16875
5	Оптимизированный набор инструкций	-34779		34401
6	Поддержка JTAG	-18946		18512
7	Разрядность АЦП	-138105	-68925	120625	86405
8	Встроенное FFT ускорение	-28302		20390

 

 

Анализ результатов решения задачи