Xây dựng hệ chuyên gia hỗ trợ phân tích hoạt động kinh doanh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA CÔNG NGHỆ THÔNG TIN BỘ MÔN CÔNG NGHỆ TRI THỨC DƯƠNG LÊ VŨ THIÊN - 0112032 XÂY DỰNG HỆ CHUYÊN GIA HỖ TRỢ PHÂN TÍCH HOẠT ĐỘNG KINH DOANH KHĨA LUẬN CỬ NHÂN TIN HỌC GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN T.S NGUYỄN ĐÌNH THÚC TP.HCM 7/2005 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Dương Lê Vũ Thiên MỤC LỤC MỤC LỤC Danh sách hình Chương .5 Mở đầu .5 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Nội dung luận văn 1.3 Hệ chuyên gia .7 1.3.1 Cơ sở tri thức 1.3.2 Hệ chuyên gia gì? 1.3.3 Xây dựng Hệ chuyên gia 11 1.3.4 Những thuận lợi khó khăn Hệ chuyên gia 15 1.3.4.1 Thuận lợi 15 1.3.4.2 Những bất lợi hệ chuyên gia dựa luật .16 1.3.5 Những ứng dụng Hệ chuyên gia 17 1.3.5.1 Phân tích tín dụng 17 1.3.5.2 An tồn thương mại Phân tích danh mục vốn đầu tư 17 1.3.5.3 Hệ chuyên gia phân tích chiến lược kinh doanh – Business Insight .17 1.3.5.4 FINEVA - Hệ chuyên gia phân tích tài 18 1.4 Phạm vi chuyên ngành ECOCIN – Quyết định chọn lựa giải pháp19 Chương .22 ECOCIN - Hệ chuyên gia hỗ trợ phân tích kinh doanh 22 2.1 Tại sử dụng Hệ chuyên gia chức Hệ chuyên gia gì? 22 2.2 Giới thiệu tổng quan hệ chuyên gia ECOCIN 24 2.3 Các tiểu trình (subprogram) ECOCIN .29 2.3.1 Tiểu trình dịch luật (Rules Interpreter) 29 2.3.2 Tiểu trình giải thích nguyên nhân đưa kết luận 30 -1- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp 2.3.3 Dương Lê Vũ Thiên Khả suy luận với tri thức không chắn tri thức không rõ 31 2.4 Phân tích Hệ chuyên gia hỗ trợ hoạt động kinh doanh ECOCIN 32 2.4.1 Tri thức hệ thống 32 2.4.1.1 Biểu diễn luật 34 2.4.1.2 Các đối tượng (Contexts) .35 2.4.1.3 Các tham số (thuộc tính) kinh tế (Business Parameters) .36 2.4.1.4 Độ tin cậy (Certain Factor) 38 2.4.1.5 Những hàm để đánh giá điều kiện tiền đề .39 2.4.1.6 Dịch luật sang ngôn ngữ thông thường 40 2.4.2 Sử dụng luật để đưa lời khuyên cho vấn đề 40 2.4.2.1 Cấu trúc điều khiển ECOCIN 40 2.4.2.2 Xây dựng Cơ sở liệu động cho hệ thống 45 2.4.2.3 Sử dụng phép suy diễn để thực tính tốn .47 2.5 Đưa nhận xét giải pháp tình khác trình hoạt động doanh nghiệp 48 2.5.1 Cơ sở tri thức ECOCIN .48 2.5.2 Những kiến nghị (hay giải pháp) cho tình doanh nghiệp 50 Chương .52 Cài đặt hệ thống ECOCIN 52 3.1 Tiểu trình biên dịch luật .52 3.1.1 Thủ tục MONITOR FINDOUT 52 3.1.2 Sử dụng FINDOUT MONITOR để tính tốn biểu thức .56 3.2 Tiểu trình giải thích lý 58 3.2.1 Chức 58 3.2.2 Tổ chức tri thức ECOCIN 60 3.2.3 Cơ chế hoạt động tiểu trình giải thích .62 3.3 Lập luận với tri thức không chắn - Mơ hình CF 62 3.4 Giới thiệu ứng dụng .64 -2- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Dương Lê Vũ Thiên 3.4.1 Xây dựng sở liệu chứa tham số kinh tế 65 3.4.2 Thu thập luật 67 3.4.3 Thực phân tích(thi hành hệ chuyên gia ECOCIN) 68 Chương .70 Đánh giá kết hướng phát triển đề tài 70 4.1 Đánh giá kết .70 4.2 Hướng phát triển đề tài 70 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 PHỤ LỤC - MỘT SỐ LUẬT MẪU 73 Danh sách hình Fig 1.1 Các thành phần hệ chuyên gia truyền thống Fig 1.2 Một cấu trúc phân loại hệ chuyên gia 11 Fig 1.3 Cấu trúc hệ chuyên gia .13 Fig 1.4 Mơ hình tiêu chuẩn chất lượng FINEVA 19 Fig 2.1 Cấu trúc tổng quan ECOCIN 25 Fig 2.2 Những đánh giá chuyên gia khả tồn Doanh nghiệp 27 Fig 2.3 Những đánh giá dựa tỉ số lợi nhuận .27 Fig 2.4 Những đánh giá tỉ số toán .28 Fig 2.5 Những đánh giá chất lượng hoạt động tổ chức Công ty 28 Fig 2.6 Mơ hình đối tượng .35 Fig 2.7 Sơ đồ mơ tả cách MONITOR phân tích luật 42 Fig 2.8 Sơ đồ mô tả chiến lược xác định câu hỏi yêu cầu người dùng trả lời 43 Fig 2.9 Cấu trúc điều khiển hệ thống ECOCIN 45 Table 2.1 Bảng ví dụ số tham số kinh tế thuộc tính tham số 49 -3- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Dương Lê Vũ Thiên Fig 3.1 Cơ chế hoạt động thủ tục MONITOR .53 Fig 3.2 Cơ chế FINDOUT thu thập liệu tham số 56 Fig 3.3 Cây phân tích biểu thức theo định dạng ECOCIN sang biểu thức thông thường 58 Fig 3.4 Mơ hình tổ chức tri thức hệ thống để thực suy diễn giải thích cho người dùng .60 Fig 3.5 Hình ảnh Cây theo vết (History Tree) .61 Fig 3.6 Màn hình thiết kế đối tượng sử dụng hệ thống ECOCIN, tham số thuộc tính đối tượng, thuộc tính tham số 65 Fig 3.7 Màn hình thiết kế luật 67 Fig 3.8 Màn hình thực bước phân tích ECOCIN 69 -4- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Dương Lê Vũ Thiên Chương Mở đầu 1.1 Đặt vấn đề Trong thực tế, việc phân tích tư vấn liên quan đến vấn đề mà sở lí thuyết khơng rõ ràng, thơng tin khơng đủ để giải vấn đề cách trọn vẹn Việc kết hợp kiến thức hay lý thuyết khác để đưa giải pháp cho tình phát sinh điều thật cần thiết khơng đơn giản Phân tích & Hỗ trợ hoạt động cho doanh nghiệp tốn nêu Nội dung tốn phân tích đưa chiến lược hoạt động cho doanh nghiệp Trong trình hoạt động doanh nghiệp, vai trò phận quản trị kinh doanh quan trọng, hiệu hoạt động phận có ảnh hưởng lớn đến thành công hay thất bại doanh nghiệp Bộ phận trực tiếp thu thập tất kiện hoạt động doanh nghiệp khoảng thời gian định, từ phân tích đưa nhận xét đánh giá tình hình hoạt động doanh nghiệp thời gian Việc phân tích đánh giá cho thấy Doanh nghiệp thành công hay thất bại mặt nào, nguyên nhân từ đâu, đưa chiến lược hay kế hoạch hoạt động để khắc phục phát triển hoạt động doanh nghiệp Yêu cầu đặt là: Xây dựng hệ thống hỗ trợ phần công việc nhà quản trị Để giải vấn đề này, cần xây dựng hệ thống có chức chun gia có khả phân tích đánh giá tình hình hoạt động doanh nghiệp Vì hệ thống sử dụng hệ sở tri thức lớn có sẵn xây dựng thành hệ tư vấn sử dụng luật để giải vấn đề đặt cho doanh nghiệp -5- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Dương Lê Vũ Thiên Hệ thống xây dựng dựa mơ hình hệ chun gia, hệ MYCIN, gồm có thành phần Cơ sở tri thức Mô tơ lập luận Đây chương trình Trí tuệ nhân tạo thiết kế để (a) Cung cấp giải pháp cho vấn đề phức tạp, (b) Có khả hiểu, (c) giúp người dùng tương tác với Cơ sở tri thức cách linh hoạt Tuy nhiên MYCIN hệ chuyên gia túy thiết kế dùng lĩnh vức chẩn đốn y khoa, ECOCIN xây dựng chủ yếu dựa vào công cụ xây dựng hệ chuyên gia, hệ EMYCIN Dựa vào EMYCIN có nhiều hệ chuyên gia nối tiếng xây dựng như: SACON (Hệ tư vấn phân tích cấu trúc), CLOT (Tư vấn rối loạn xuất huyết thể người)… Các tính khác hệ thống ECOCIN chức trợ giúp tương tác với người dùng, nghĩa cho phép người dùng xây dựng sở tri thức, giải thích thắc mắc người dùng trình suy diễn hệ thống, thực thông qua giao diện người dùng Các chuyên gia lĩnh vực Phân tích kinh doanh sử dụng kinh nghiệm chuyên môn họ để đưa lời khuyên vấn đề hoạt động kinh doanh, khó khăn tài chính, nguy thất bại cạnh tranh, v.v… Họ cịn suy luận với thiếu hụt không chắn thông tin Và Hệ chuyên gia làm tương tự có trang bị tri thức heuristic tổ chức tri thức cách hợp lí để đưa lời khuyên Nội dung luận văn nghiên cứu Hệ chuyên gia bước xây dựng Hệ chuyên gia hỗ trợ Phân tích hoạt động kinh doanh Doanh nghiệp 1.2 Nội dung luận văn Chương đưa khái niệm tổng quát Hệ chuyên gia Trong chương giới thiệu cách tổng quát MYCIN EMYCIN ưu điểm công cụ việc xây dựng hệ chuyên -6- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Dương Lê Vũ Thiên gia Chúng giới thiệu số thành tựu đạt với hệ chuyên gia Chương giới thiệu đặc điểm bước xây dựng hệ ECOCIN phù hợp với hệ chuyên gia tư vấn hoạt động doanh nghiệp Chương mơ tả tính nêu chi tiết bước cài đặt cho hệ thống ECOCIN Chương nêu lên kết đạt hướng phát triển tương lai hệ chuyên gia ECOCIN 1.3 Hệ chuyên gia 1.3.1 Cơ sở tri thức Tri thức mà người biết hiểu Tri thức phân loại thành tri thức có cấu trúc khơng có cấu trúc, tri thức rõ ràng tri thức ngụ ý, khơng rõ ràng Những mà biết thường tri thức rõ ràng Tri thức khơng có cấu trúc mà hiểu được, không phát biểu rõ ràng tri thức ngầm ý, tri thức không rõ Khi tri thức tổ chức để chia sẻ lúc tri thức gọi tri thức có cấu trúc Để chuyển đổi từ tri thức khơng rõ ràng sang tri thức rõ ràng tri thức cần phải cấu trúc hóa định dạng lại Phân loại tri thức: đề cập trên, tri thức có nhiều loại tùy thuộc vào tính chất cấu trúc tính chất rõ ràng tri thức Tri thức phân loại thành loại tri thức sau, loại tri thức thường gặp thực tế: Tri thức thủ tục : thực tế, nhiều tốn mà ta gặp tốn mà tri thức khơng đơn khái niệm hay mô tả mà hành động hay công thức, thủ tục Ta gọi tri thức Tri thức thủ tục ( diễn tả vấn đề giải ) Tri thức mô tả : cho biết vấn đề thấy Tri thức meta : diễn tả tri thức tri thức -7- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Dương Lê Vũ Thiên Tri thức may rủi : diễn tả luật may rủi dẫn dắt trình suy lý Tri thức có dựa kinh nghiệm tích lũy nên gọi heuristic Tri thức cấu trúc : mơ tả mơ hình tri thức tổng qt chuyên gia vấn đề Tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể mà tri thức biểu diễn theo phương thức khác Ứng với dạng biểu diễn có chế để xử lí tri thức Hệ sở tri thức tập hợp sở lập luận, luật, qui trình, thủ tục tổ chức thành lược đồ (giản đồ) Đó tập hợp tất thông tin tất kiến thức lĩnh vực cụ thể Q trình thu thập tri thức gọi q trình rút trích tri thức định dạng tri thức thực từ nhiều nguồn khác nhau, đặc biệt từ chuyên gia lĩnh vực cụ thể Công việc bước quan trọng thường nhiều thời gian công sức trình xây dựng hệ sở tri thức sử dụng hệ chuyên gia Trong trình phát triển hệ chyên gia, kĩ sư tri thức, nhà chun mơn lĩnh vực trí tuệ nhân tạo, có nhiệm vụ thu thập kiến thức từ chuyên gia thuộc lĩnh vực chuyên ngành, sau “sao chép” tri thức vào sở tri thức diễn đạt tri thức dạng dùng hệ chuyên gia 1.3.2 Hệ chuyên gia gì? Hệ chuyên gia chương trình máy tính bắt nguồn từ nhánh khoa học máy tính, gọi Trí tuệ nhân tạo (Artificial Intelligence-AI) Mục đích khoa học AI hiểu thông minh cách xây dựng chương trình máy tính thể xử lí thông minh AI đề cập đến khái niệm phương pháp việc suy luận (hoặc lập luận) kí hiệu tượng trưng, thực thơng qua máy tính, theo cách mà tri thức biểu diễn bên máy tính -8- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Dương Lê Vũ Thiên Fig 1.1 Các thành phần hệ chuyên gia truyền thống Những chương trình Trí tuệ nhân tạo đạt khả giải vấn đề lĩnh vực cụ thể mức độ chuyên gia cách sử dụng sở tri thức lĩnh vực gọi hệ sở tri thức hệ chuyên gia Thông thường, thuật ngữ Hệ chuyên gia dùng riêng cho chương trình mà sở tri thức chứa đựng tri thức dùng chuyên gia thực thụ, khác với tri thức thu thập sách giáo khoa tri thức chuyên môn Tuy nhiên, thuật ngữ Hệ chuyên gia Hệ sở tri thức, sử dụng tương tự Phạm vi trí tụê nhân tạo cố gắng để đạt hệ chuyên gia gọi lĩnh vực chuyên ngành Nhiệm vụ hoạt động giải vấn đề, suy luận hướng đích Cịn chun ngành phạm vi tri thức mà nhiệm vụ thực Các chức (nhiệm vụ) thơng thường chẩn đốn bệnh, lập kế hoạch, lập lịch, thiết lập cấu hình thiết kế, …Một ví dụ cụ thể lập lịch bay cho phi hành đoàn chuyến bay hãng hàng khơng, hay phân tích cấu trúc tịa nhà đưa giải pháp hay tư vấn việc thiết kế tịa nhà Có thể phân loại hệ chuyên gia sau: (1) ES-phân loại: hệ áp dụng chẩn đoán phân loại đối tượng Tri thức thường tổ chức dạng hệ luật dẫn -9- LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Luận văn tốt nghiệp Dương Lê Vũ Thiên ước tính xác mà khơng cần thiết phải xác nhận chắn tiền đề Hệ ECOCIN sử dụng mơ hình để thực suy diễn khơng địi hỏi chắn tính đắn tri thức Mơ hình dựa việc sử dụng độ đo CF, thước đo đắn lập luận hay luật sở tri thức Cấu trúc luật sở tri thức hệ thống ECOCIN cho phép đưa kết luận với mức độ tin cậy khác Trong kết luận ln có giá trị CF nằm khoảng đến 1, biểu thị tin cậy tính đắn luật RULE002 PREMISE: SAME CNTXT MARKET_COMPETITION STRONG SAME CNTXT MARKET_POSITION STRONG ACTION: CONCLUDE CNTXT MARKET_EVALUATION NORMAL CF=0.70 Bên cạnh đó, hệ thống xây dựng cấu trúc liệu để lưu trữ giá trị CF cho giá trị thuộc tính Có nghĩa người dùng yêu cầu nhập giá trị cho tham số, không chắn với giá trị nhập vào, người dùng ước lượng tính đắn giá trị cách nhập thêm vào giá trị CF nằm khoảng [0,1] Do đó, với tham số, giá trị liền với độ tin cậy Trong q trình xác minh luật có hay không, hệ thống đánh giá điều kiện luật đó, tất điều kiện thỏa mãn, độ tin cậy điều kiện kết hợp lại với theo phép AND, nghĩa lấy giá trị CF nhỏ điều kiện Giá trị tạo thành gọi TALLY, biểu thị mức độ tin cậy hệ thống tiền đề luật Hầu hết hệ chuyên gia lập luận dựa luật sử dụng giá trị CF = 0.2, gọi ngưỡng tin cậy Khi đó, với 0.20 b>0 CFOr (x,y) = a + b + a*b a