NetWeaver utvecklare

NetWeaver Developer är ett kunskapsbasutvecklingssystem . Denna artikel

ger en kort historik över systemet,
sammanfattar nyckelfunktionerna i programvaran,
är lite av en primer, som beskriver grundläggande attribut för en NetWeaver kunskapsbas, och
tillhandahåller sekundära referenser som oberoende dokumenterar några av de NetWeaver-applikationer som utvecklats sedan slutet av 1980-talet (se avsnittet #Referenser i den här artikeln, såväl som applikationer som dokumenterats för EMDS -systemet).

Men först ett ord om kunskapsbaser. Även om det finns olika sätt att beskriva en kunskapsbas , är kanske ett av de mer centrala begreppen att en kunskapsbas ger en formell specifikation för tolkning av information. Formell i detta sammanhang betyder att specifikationen är ontologiskt bunden till den semantik och syntax som föreskrivs av en kunskapsbasprocessor (aka, en motor).

En kort historia

NetWeaver skapades i slutet av 1991 som ett svar för att underlätta kunskapstekniska uppgifter genom att ge ett grafiskt användargränssnitt till ICKEE (IConic Knowledge Engineering Environment) inferensmotor som utvecklats vid Penn State University av Bruce J. Miller och Michael C. Saunders. De första iterationerna var helt enkelt en visuell representation av beroendenätverk lagrade i en LISP-liknande syntax. NetWeaver utvecklades snabbt till ett interaktivt gränssnitt där den visuella miljön också kunde redigera beroendenätverken och spara dem i ICKEE-filformatet. Så småningom blev NetWeaver "live" i den meningen att det kunde utvärdera beroendenätverken i realtid.

Grunderna i NetWeaver

En NetWeaver kunskapsbas representerar grafiskt ett problem som ska utvärderas som nätverk av ämnen, som vart och ett utvärderar ett förslag. Den formella specifikationen för varje ämne är grafiskt uppbyggd och sammansatt av andra ämnen (t.ex. lokaler) relaterade av logiska operatorer som och, eller, inte, etc. NetWeaver ämnen och operatorer returnerar ett kontinuerligt värderat '' sanningsvärde ' ' , som uttrycker styrkan av bevis som operatören och dess argument ger till ett ämne eller till en annan logisk operatör. Specifikationen av ett individuellt NetWeaver-ämne stöder potentiellt komplexa resonemang eftersom både ämnen och logiska operatorer kan specificeras som argument till en operatör. Betraktad i sin helhet kan den fullständiga kunskapsbasspecifikationen för ett problem ses som en mental karta över de logiska beroenden mellan propositioner. Med andra ord uppgår kunskapsbasen till ett formellt logiskt argument i klassisk mening.

När logik möter grafik

Kognitiv teori antyder att människor har två grundläggande sätt att resonera: logiskt (även om det är informellt som vissa människor kan göra det när de lämnas åt sig själva) och rumsliga. Intressanta saker händer när logik implementeras grafiskt.

För det första är kunskapen hos enskilda ämnesexperter som är engagerade i [[kunskapsteknik]] ofta inte helt integrerad när man hanterar komplexa problem, åtminstone initialt. Snarare kan denna kunskap existera i ett något mer löst organiserat tillstånd, en sorts kunskapssoppa med kunskapsbitar som flyter omkring i den. En vanlig observation av kunskapsingenjörer med erfarenhet av att grafiskt utforma kunskapsbaser är att processen att konstruera en grafisk representation av problemlösningskunskap i ett formellt logiskt ramverk verkar vara synergistiskt, med nya insikter om expertens kunskaper som växer fram allteftersom processen utvecklas. (För tillfället är detta påstående till stor del anekdotiskt. Bidragsgivare till den här artikeln måste hitta ett lämpligt sätt att dokumentera denna punkt, eftersom det faktiskt är ett ganska viktigt fynd som inte bara är begränsat till NetWeaver, utan kunskapsteknik bredare).

För det andra kan synergier som liknar de som observeras i att organisera resonemang hos enskilda ämnesexperter också uppstå i kunskapstekniska projekt som kräver samverkan mellan flera discipliner. Till exempel kan många olika typer av specialister vara involverade i att utvärdera den övergripande hälsan i en vattendelare. Användning av ett formellt logiksystem, med väldefinierad syntax och semantik, gör att specialisternas representation av sitt problemlösningssätt kan uttryckas i ett gemensamt språk, vilket i sin tur underlättar förståelsen av hur de olika specialisternas olika perspektiv passar ihop.

Om NetWeavers kunskapsbaser

En NetWeaver kunskapsbas har definierats av utvecklarna som ett nätverk av nätverk (Miller och Saunders 2002). Varje nätverk motsvarar ett ämne av intresse i det problem som utvärderas av kunskapsbasen.

NetWeavers kunskapsbaser är objektbaserade. Det finns två grundläggande typer av objekt: nätverk och datalänkar, som var och en representeras i den logiska strukturen av ett programmeringsobjekt som har både tillstånd och beteende.

NetWeaver-motorn är ett Windows dynamiskt länkbibliotek (DLL) utvecklat av Rules of Thumb, Inc. (North East, PA). NetWeaver Developer är ett gränssnitt till motorn som används för att designa kunskapsbaser.

Logiska nätverk

En kunskapsbas representerar kunskap om hur man löser ett problem i termer av ämnen av intresse i problemdomänen, och relationer mellan dessa ämnen. Varje logiskt nätverk i en NetWeaver-kunskapsbas representerar ett förslag om tillståndet för något ekosystemtillstånd eller -process.

Tillstånd - Nyckeltillståndsvariabeln för ett logiskt nätverk är dess sanningsvärde som uttrycker i vilken grad bevis från tidigare nätverk och datalänkar stödjer eller motbevisar påståendet. Logiskt sägs nätverk A vara föregångare till nätverk B om B är beroende av A eftersom nätverk A måste utvärderas innan nätverk B kan utvärderas.
Beteende - Den grundläggande funktionen för ett nätverk är att utvärdera sanningen i dess proposition. NetWeaver-nätverk har tre grundläggande beteenden relaterade till denna funktion:
- De frågar efter deras antecedent för att fastställa de senares tillstånd.
- De utvärderar sin egen stat, med tanke på tillståndet för deras föregångare.
- De informerar nätverk på högre nivå som är beroende av dem om deras tillstånd.

Datalänkar

En datalänk är ett elementärt beroendenätverk med något modifierat beteende.

Tillstånd - Liksom ett nätverk kan en datalänk utvärderas till ett sanningsvärde, givet en datainmatning. En datalänk kan också innehålla ett datavärde som därefter transformeras av matematiska operationer definierade för en beräknad datalänk.
Beteende:
- I NetWeaver Developer uppmanar datalänkar användaren att mata in data.
- Vid mottagande av data utvärderar datalänkar deras tillstånd, givet datainmatningen (enkla datalänkar), eller skickar datavärdet till en speciell datalänk som utför någon transformation av indata (beräknad datalänk).
- De informerar nätverk på högre nivå som är beroende av dem om deras tillstånd.

Sanningsvärden

Sanningsvärdet är den grundläggande tillståndsvariabeln för nätverk och datalänkar. Det uttrycker en observations grad av medlemskap i en uppsättning. Utvärderingar av graden av uppsättningsmedlemskap kvantifieras i semantiken för fuzzy logic . Tänk på samma sätt på sanningsvärdesmåttet som ett uttryck för i vilken grad bevis stöder förslaget om nätverket eller datalänken; i EMDS är symboliken för kartor som visar nätverkets sanningsvärden baserad på begreppet bevisstyrka. För ytterligare diskussion om detta ämne, se Tolkning av sanningsvärden.

Datalänkar används ofta för att läsa ett datum och utvärdera dess grad av medlemskap i ett koncept som kvantifieras i ett fuzzy argument (ett argument som kvantifierar fuzzy set-medlemskap). Således, i en datalänk är argumentet ett matematiskt uttalande av en proposition. Några enkla exempel inkluderar:

Om datumet till fullo uppfyller argumentet, då är sanningsvärdet för datalänken 1 (fullt stöd).
Om datumet strider helt mot argumentet, är datalänkens sanningsvärde -1 (inget stöd).
Om datumet delvis uppfyller argumentet, så är sanningsvärdet för datalänken i det öppna intervallet (-1, 1). Observera särskilt att negativa sanningsvärden större än -1 inte innebär negativ sanning. Snarare innebär sådana värderingar lågt medlemskap eller lågt stöd.
Om datan inte är känd är sanningsvärdet för datalänken 0 (obestämt).

Tolkning av sanningsvärden inom nätverk måste behandlas mer generellt, eftersom ett nätverks sanningsvärde kan bero på flera till många logiska operatörer. Enkla exempel relaterade till de två nyckellogikoperatorerna, AND och OR, är:

Om '''alla''' logiska föregångare till en AND-operator fullt ut stödjer AND-relationen, då är sanningsvärdet för operatorn 1 (fullt stöd).
Om '''någon''' logisk antecedent till en AND-operator helt strider mot AND

relation, då är sanningsvärdet för operatorn -1 (inget stöd).

Om '''någon''' logisk antecedent till en ELLER-operator fullt ut stödjer ELLER-relationen, då är sanningsvärdet 1 (fullt stöd).
Om det inte finns några bevis för eller emot en OCH- eller ELLER-relation, är sanningsvärdet för endera operatorn 0 (obestämt).

Som med datalänkar kan nätverk också utvärderas till delvis sanna. Två villkor ger upphov till detta villkor i NetWeaver:

En eller flera dataposter saknas och kan inte tillhandahållas och bidrar därför med ett värde på 0 till en AND.
En eller flera dataobjekt som påverkar sanningsvärdet för ett beroendenätverk har utvärderats mot ett luddigt argument och befunnits inte ha fullt medlemskap i den suddiga uppsättningen som definieras av det suddiga argumentet (data ger endast delvis stöd för förslaget).

Anteckningar

Barr, NB, RS Copeland, M. De Meyer, D. Masiga, HG Kibogo, MK Billah, E. Osir, RA Wharton och BA McPheron. 2006. Molekylär diagnostik av ekonomiskt viktiga Ceratitis-fruktflugor (Diptera: Tephritidae) i Afrika med hjälp av PCR- och RFLP-analyser. Bulletin of Entomological Research, 96: 505–521. uppkopplad

Dai, JJ, S. Lorenzato och DM Rocke. 2004. En kunskapsbaserad modell för vattendelarsbedömning för sediment. Environmental Modeling & Software Volume 19: 423–433. uppkopplad

Galbraith, John M., Ray B. Bryant, Robert J. Ahrens. 1998. An Expert System for Soil Taxonomy. Soil Science Volym 163: 748–758. uppkopplad

Heaton, Jill S., Kenneth E. Nussear, Todd C. Esque, Richard D. Inman, Frank M. Davenport, Thomas E. Leuteritz, Philip A. Medica, Nathan W. Strout, Paul A. Burgess och Lisa Benvenuti. 2008. Rumsligt explicit beslutsstöd för att välja translokationsområden för Mojaveökensköldpaddor. Biologisk mångfald och bevarande 17:575–590. uppkopplad

Hu, ZB, XY He, YH Li, JJ Zhu, Y. Mu och ZX Guan. 2007. Ying yong sheng tai xue bao (The journal of applyed ecology) 18:2841-5. uppkopplad

Janssen, R., H. Goosen, ML Verhoeven, JTA Verhoeven, AQA Omtzigt och E. Maltby. 2005. Beslutsstöd för integrerad våtmarksförvaltning, Environmental Modeling & Software Volym 20: 215–229. uppkopplad

Mendoza, GA och Ravi Prabhu. 2004. Luddiga metoder för att bedöma kriterier och indikatorer för hållbart skogsbruk. Ekologiska indikatorer 3: 227–236. uppkopplad

Paterson, Barbara, Greg Stuart-Hill, Les G. Underhill, Tim T. Dunne, Britta Schinzel, Chris Brown, Ben Beytell, Fanuel Demas, Pauline Lindeque, Jo Tagg och Chris Weaver. 2008. Ett suddigt beslutsstödsverktyg för överflyttning av vilda djur till kommunala naturskyddsområden i Namibia, Environmental Modeling & Software Volume 23: 521–534. uppkopplad

Porter, Andrea, Adel Sadek och Nancy Hayden. 2006. Fuzzy Geographic Information Systems for Phytoremediation Plant Selection. J. Envir. Engrg. 132: 120. online

Saunders, MC, TJ Sullivan, BL Nash, KA Tonnessen, BJ Miller. 2005. Ett kunskapsbaserat tillvägagångssätt för klassificering av sjövattenkemi. Kunskapsbaserade system volym 18: 47–54. uppkopplad

externa länkar