Astaraki

آشنایی با سیستم خبره دندرال


نويسنده: سعيده رضازاده ورقچي


مقدمه

Øاز نخستین سیستم هاى خبره مى توان به Dendralاشاره کرد که در سال 1965 توسط لیندسی و بوکانان و لیدربرگ پژوهشگران هوش مصنوعى در دانشگاه استنفورد ساخته شد . وظیفه این برنامه کامپیوترى، تحلیل هاى شیمیایى بود.

Øماده مورد آزمایش مى توانست ترکیبى پیچیده از کربن، هیدروژن و نیتروژن باشد دندرال مى توانست با بررسى آرایش و اطلاعات مربوط به یک ماده، ساختار مولکولى آن را شبیه سازى کند. کارکرد این نرم افزار چنان خوب بود که مى توانست با یک متخصص رقابت کند .

Øدندرال اولین نرم افزار برنامه نویسی اکتشافی و تجربی بود که براي تجزیه و تحلیل در علوم تجربی به کار برده می شد

Øداراي یک پایگاه دانش شده بود که در سیستم خبره امروزي نیز وجود دارد و پایگاه دانشی که می تواند ویرایش شود یا دوباره تعریف شود
Ø این پروژه به غیر از توسعه دهندگان آن توسط داروخانه ها استفاده میشده است .
دندرال اولین سیستم متخصص و اولین برنامه هوش مصنوعی بوده است که حل مشکلات با استدلال علمی پرداخته است .

Øدندرال در اصل ازالگوریتم دندریتیک استفاده می کند این الگوریتم توسط لدنبرگ ابداع شد .الگوریتم دندریتیک قلب برنامه هاي دندرال می باشد وتوسط زبان برنامه نویسی lispنوشته شده است

فضاي داخلی

Øدندرال از دو بخش Dendral اکتشافی و متا Dendral تشکیل شده است

Øاکتشافی :

Øدندرال اکتشافی شامل برنامه هایی است که بر اساس دانش مواد شیمیایی که دارند قضاوت می کنند و تصمیم می گیرند که این تخصص با آزمایشات متعدد بدست می آید.و از این آزمایشات بهره می گیرد و یکسري ساختار امکان پذیر شیمیایی را تولید می کند

سایر روش هاي تحلیلی :
شیمی دان ها می توانند براي بدست آوردن ترکیب هاي ناشناخته از روش هاي دیگري هم جمع آوري اطلاعات کنند
روش هاي رایج مبتنی بر جمع آوري اطلاعات در مورد ترکیبات ناشناخته عبارتند از:
کروماتو گرافی گاز ، طیف سنجی مادون قرمز ، طیفسنجی اشعه ماوراي بنفش و طیف سنجی تشدید مغناطیسی


ساختار فنی و نرم افزاري
یک برنامه نیست بلکه مجموعه اي از برنامه هاست.بخشی از این برنامه ها مورد استفاده قرار می گیرد به تنهایی براي حل مشکل توضیح ساختار شیمیایی . ممکن است برخی از شیوه هاي جمع آوري اطلاعات ترکیبات توسط برنامه هاي مختلف اجرا شوند ولی به شکل یک سیستم منسجم هستند براي کار هاي بزرگتر.بعضی از این برنامه ها از قبیل : مولد ژنراتور congen _ Genova – planer طراح می باشد



نحوه کار:
Øکار آن تشخیص و شناسایی ساختار مولکولی از ترکیبات شیمیایی می باشد. ورودي در واقع فرمول شیمیایی یک ماده میباشد. پس از ورود داده ها سیستم با بررسی آنها ساختارپیشنهادي خود را پیش بینی میکند و مشخص می کند که آیا می تواند تمامی ترکیبات ممکن را بسازد یا خیر


ورودي دندرال:

در واقع فرمول شیمیایی یک ماده طیف جرم آلی ماده میباشد.



خروجی:

ساختار تولید شده توسط دندرال به همراه تمامی اطلاعات طیف هاي مربوط به این ترکیب را تولید میکند.یک سري اطلاعات مربوط به ساختمان مولکول اتم ها نحوه اتصال و آرایش اتم ها را به همراه یک گراف که نشان دهنده نوع ترکیب شیمیایی بدست آمده میباشد را ترمیم می کند .


Øپایگاه دانش :

Øساختار اتم ها را می شناسد. پایگاه دانش دندرال شامل مجموعه اي از اطلاعات مربوط به علم شیمی آلی استثناء هایی که در شیمی آلی وجود دارد می باشد
Øساختارمولکول و اطلاعاتی مربوط به اتم ها ساختار اتم ها نحوه پیوند آنها به یکدیگر نحوه آرایش و قواعدي که درآرایش وجود دارد به همراه اطلاعاتی مربوط به وزن مولکولی را دارا میباشد.

موتور استنتاج :

Øدر دندرال استنتاج بصورت رو به عقب و رو به جلو است:زیرا ابتدا ترکیب شیمیایی به آن داده میشود و سپس بر اساس یک سري قوانین به دنبال این است که ساختار تشکیل دهنده آنرا بیابد. در هر مرحله از کار نتیجه بدست آمده را با داده هایی که در پایگاه دانش خود دارد جهت تایید یا رد آن مقایسه می کند.



مکانیزم توجیه:


زمانی یک سیستم خبره می تواند به عنوان یک ابزار مفید و کارآمد در آید که بتواند تحلیل و استنتاج خود را توضیح دهد که این امر در دندرال وجود دارد.
همانطور که گفته شد زمانی که دندرال ساختمان مولکولی یک ماده را پیشنهاد می دهد آن ساختار را شرح و توضیح می دهد . و از طرفی دیگر دندرال ترکیب بدست آمده را بصورت گراف که در کنار آن فرمولهاي شیمیایی و اطلاعات مربوط به مولکول و اتم داده شده است را ارائه می دهد که این نشان دهنده مکانیزم توجیه در دندرال است.

مزایا :

Øداراي یک پایگاه دانش قوي
Øسرعت بسیار بالا انجام محاسبات و رسیدن به پاسخ مورد نظر
Øذخیره و نگهداري و همچنین چک کردن دائم اطلاعات

مشکلات :

Øتست کامل تنها بر روي تعداد مشخصی از ساختار هاي بدست آمده انجام می شود

نتیجه گیري :

Øهمانطور که در ابتدا گفته شد سیستم خبره دندرال براي کمک به فرد خبره در علم شیمی طراحی شده بود.با اینکه این سیستم اولین سیستم خبره اي بود که در جهان تولید شده ، در جایگاه خود بسیار موفق عمل نموده طوریکه این سیستم الگویی شده براي سیستمهاي خبره دیگر که اولین آنها مایسین میباشد .

و در آخر:

Øسیستم دندرال به عنوان دستیار متخصص در نظر گرفته شد نه به عنوان جایگزین آن.

1- R.K. Lindsay, Symbol-processing
2- Expert Knowledge Jason
3- Classic Case Studies John
4- R.K. Lindsay, B.C. Buchanan, E.A.

__________________

تعرفه ارزان تبلیغات در اولین و بزرگترین سایت هوش مصنوعی ایران !
با بیش از صد و چهل هزار کاربر!