۳-۷ جدول مقایسه با راه­کارهای پیشین ۳۶
۳-۸ خلاصه فصل ۳۷
فصل چهارم: نتیجه‌گیری و کارهای آینده
۴-۱ نتیجه ­گیری ۳۹
۴-۲ پیشنهادها ۳۹
واژه‌نامه ۴۱
مراجع ۴۲
فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل۱‑۱ : مکان‌ها، انتقال‌ها و کمان‌ها در یک شبکه پتری ۶
شکل۱-۲: نمایش FPN قوانین فازی ۹
شکل۱-۳: فرایند آتش ۱۰

شکل ۳-۱: نمایش شبکه پتری فازی ۲۶
شکل۳-۲: گراف دسترسی ۲۷
شکل۳-۳: وضعیت هر گره در حین اجرا ۳۱
شکل۳-۴: وضعیت گره‌های Q3(h) و Q4(h) 32
فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول۳-۱: پرسش­نامه ۲۴
جدول۳-۲: فاکتورهای مورد بررسی ۲۵
جدول۳-۳: نتایج اعتبارسنجی ایستا ۲۸
جدول۳-۴: نتایج شبیه­سازی ۲۹
جدول۳-۵: جدول قطعیت محاسبه شده ۳۵
جدول۳-۶: میزان قطعیت ۳۶
جدول۳-۷: مقایسه روش پیشنهادی با راه­کارهای پیشین ۳۶

فصل اول: مقدمه

 

 

۱-۱ مقدمه

 

با توجه به اینکه تکنولوژی سیستم‌های مبتنی بر دانش، در حال گسترش است، نیاز بیشتری برای اعتبارسنجی سیستم‌های مبتنی بر دانش نسبت به گذشته احساس می‌شود. در سطح ارزیابی ایستا تنها خطاهایی از قبیل تکرار، تنتاقض و چرخه قابل تشخیص هستند. و هیچگونه خطای معنایی از قبیل ناهماهنگی در سطح مشخصات نیازمندیهای سیستم ارائه شده توسط پایگاه دانش مورد بررسی قرار نمی‌گیرد. در این بخش ما به فرایند مدلسازی سیستم‌های مدل انسانی با بهره گرفتن از شبکه‌های پتری و ارزیابی ایستای شبکه‌ی پتری می‌پردازیم. سپس در مرحله ارزیابی پویا به بررسی ارتباط بین نودهای شبکه می‌پردازیم و از بررسی ساختار قوانین فازی برای تشخیص ناکاملی معنایی در سطح ورودی‌های سیستم و دانش محیطی و ارائه روشی برای رفع این ناکاملی می‌پردازیم.

 

 

 

۱-۲ اعتبار و درستی‌سنجی

 

برای اطمینان از صحت مدل بدست‌آمده از طریق شبیه‌سازی عموما از روش اعتبار و درستی‌سنجی (v&v) ^[۱] استفاده می‌شود. اعتبارسنجی و درستی‌سنجی به فرایندی گفته می‌شود که پس از تولید یا در طی آن اعمال می‌گردد تا از صحت و کارایی سیستم مورد نظر اطمینان حاصل گردد.
اعتبارسنجی، به این مفهوم است که نتایجی که پس از اجرای سیستم گرفته می‌شود با نتایجی که هدف ساخت سیستم بوده مطابقت کند (کار درست را انجام می‌دهد). اما درستی‌سنجی، به مفهوم انطباق کامل سیستم با توصیفی است که از سیستم ارائه شده (کار را درست انجام می‌دهد).
هدف از اعتبار و درستی‌سنجی دو مورد می­باشد: ۱) کاهش خطاها ۲)تعیین صحت سیستم.[۱]

 

۱-۳ توصیف مدل‌های رفتاری انسان

 

به منظور توصیف مدل رفتاری انسان و همچنین نگاشت آن به شبکه پتری روشی در [۱] ارائه شده است:
تعریف ۱: یک مدل رفتاری انسان ۵تایی است که Na نام مدل کنترل و فرمان، IPS مجموعه خصوصیت ورودی، InPS مجموعه خصوصیت داخلی، OPS مجموعه خصوصیت خروجی و RS نیز مجموعه قوانین است.
تعریف ۲: یک خصوصیت یک ۲تایی است که Na نام خصوصیت و Va مجموعه‌ای از حالات خصوصیت است. برای یک مدل کنترل و فرمان، خصوصیت می‌تواند به ۳ نوع تقسیم شود: که IP خصوصیت ورودی، Inp خصوصیت داخلی و OP خصوصیت خارجی است.
تعریف ۳: یک قانون یک ۴تایی است که Na نام قانون، AntS مجموعه مقدم‌های قانون، ConS مجموعه تالی‌های قانون و CF فاکتور قطعیت قانون است.
تعریف ۴: یک مقدم از یک قانون به شکل A(F) تعریف شده که A یک خصوصیت ورودی و F یک ارزش زبانی فازی است.
تعریف ۵: یک تالی از یک قانون به شکل C(G) تعریف شده که C یک خصوصیت خروجی و G یک ارزش زبانی فازی است.
تعریف ۶: یک درجه اطمینان تالی یا مقدم به شکل α(p) تعریف شده که p نشان‌دهنده یک تالی یا یک مقدم است.
حال با این توصیف به راحتی می‌توان مدل رفتاری انسان را به شبکه پتری نگاشت داد. با این توصیف می‌توان مدل کنترل و فرمان را به این صورت تعریف کرد:

 

۱-۴ شبکه پتری^[۲]

 

امروزه استفاده از متدهای مدل‌سازی در کاربردهای صنعتی خصوصاً با گسترش علوم رایانه‌ای و افزایش سرعت پردازنده‌ها، کاربرد وسیعی پیدا کرده است. یکی از روش­های مدل­سازی استفاده از شبکه‌های پتری است که در این قسمت به بیان عملکرد آن پرداخته می‌شود[۲].
شبیه‌سازی یعنی ساختمان شبیه یک سیستم به هر روش یا صورت ممکن که می‌تواند از بعضی جهات با سیستم مرجع متفاوت باشد. هدف شبیه‌سازی، مطالعه و بررسی سیستم مرجع می‌باشد. اساس و رکن مدل­سازی انتخاب مدل مناسب است. انتخاب مدل مناسب، پارامتر تعیین کننده‏ای است، لذا در ابتدا باید مدل را خوب شناخت. هر نوع ارائه یا بیان یک سیستم را مدل می گویند. مدل رفتار سیستم را بیان می‌کند و از خواص مدل­سازی، ساده‌سازی و ایجاد یکنواختی و یگانگی است. یکی از روش‌های مدل­سازی استفاده از شبکه پتری می­باشد. شبکه پتری در سال ۱۹۶۲ توسط ادعای آقای کارل آدام پتری^[۳] ابداع شد. وی بیشتر کار خود را روی سیستم اطلاعات قرار داد.
کاربرد شبکه پتری در مدل­سازی و تحلیل سیستم­ها می­باشد. سیستم­ها ابتدا به صورت شبکه پتری مدل می‌شوند سپس مدل تحلیل می‌گردد. درک صحیح سیستم از نتایج حاصل، ما را به یک سیستم مفید هدایت می‌کند.

 

۱-۵ اجزای شبکه پتری[۲]

 

۱٫ مکان^[۴]: برای نگهداری موقت token ها .
۲٫ انتقال^[۵]: مرکز فعالیت که بر روی token اثر می گذارد و شاید token جدید ایجاد کند .
۳٫ کمان^[۶]: مسیر حرکت tokenها در گراف شبکه پتری .
۴٫ token : نشانه یا مهره .
در شبکه­ های پتری مکان‌ها و انتقال‌ها به عنوان دو مجموعه مجزا از گره­ها در نظر گرفته می­شوند و کمان‌ها در حکم یال اتصال دهنده آنها می­باشند که یک سر آنها به مکان‌ها و سر دیگرشان به انتقال‌ها متصل است.

 

۱-۵-۱ نمایش ساختار

 

نمایش گرافیکی شبکه‌های پتری برای تشریح مفاهیم نظری شبکه پتری بسیار مفید است. گراف شبکه پتری روشی برای ارائه ساختار شبکه‌های پتری است که در آن دو نوع گره وجود دارد. گره‌هایی به صورت دایره (O) و خط (׀) وجود دارد که دایره‌ها نشانگر مکان‌ها و خطوط نشانگر انتقال‌ها هستند. این مکان‌ها و انتقال‌ها توسط کمان‌هایی به همدیگر متصل می‌شوند. وقتی یک کمان از یک انتقال به یک مکان متصل شود نشان­دهنده آن است که آن مکان به عنوان خروجی انتقال مذکور خواهد بود و اگر کمانی از یک مکان به یک انتقال رسم شود نشان­دهنده آن است که آن مکان ورودی انتقال مذکور خواهد بود. شکل ۱-۱ یک مثال ساده از شبکه پتری است.

شکل۱‑۱ : مکان‌ها، انتقال‌ها و کمان‌ها در یک شبکه پتری [۲]

 

۱-۵-۲ تعریف رسمی شبکه پتری

 

یک شبکه پتری یک ۵-تایی است که:
یک مجموعه محدود از مکان‌ها است.
یک مجموعه محدود از انتقال‌ها است.
یک مجموعه از کمان‌ها است.
یک تابع وزن است .
نشان اولیه^[۷] است.

 

 

 

 

 

 

 

(۱-۱)

 

 

 

۱-۶ شبکه پتری فازی

 

شبکه پتری فازی (FPN^[8]) ترکیبی از شبکه‌های پتری و نمایش دانش است. اگر به درستی مورد استفاده قرار گیرد، ابزار موثری برای اعتبار و درستی‌سنجی مدل‌های رفتاری انسان است. FPN به عنوان یک ۸ تایی تعریف می‌شود[۱]: