sistemas especialistas
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1. o Reinaldo Castello S o Paulo Makron Books 1991 MANCHINI Daniella Patr cia PAPPA Gisele Lobo Sistemas Especialistas Dispon vel em lt http www din uem br ia especialistas especialistas gt Acesso em 10 Jul 2004 MENDES Raquel Dias Intelig ncia Artificial Sistemas especialistas no Gerenciamento da Informa o Dispon vel em lt http www ibict br cionline gt Acesso em 12 Jul 2004 PEROTTO Filipo Studsinski et al SEAMED Sistema Especialista para a rea M dica Anais do Sal o de Inicia o Cient fica da UFRGS Porto Alegre 2000 SINTA Grupo Expert SINTA Uma ferramenta visual para cria o de sistemas especialistas Vers o 1 1b Manual do usu rio Laborat rio de Intelig ncia Artificial LIA UFC 1996 VALLE Ary Muniz VASCONCELOS Den lson PAULLIGU Luiz Cl udio Enciclop dia do Mec nico S o Paulo Flash Will 2004 VASCONCELOS Den lson Not cias da Oficina Dispon vel em lt http www volkswagen com br noticiasdaoficina gt Acesso em 23 ago 2004 ANEXO REGRAS DA BASE DE CONHECIMENTO 54 55 Regras da base de conhecimento Regra 1 SE ENT O Regra 2 SE ENT O Regra 3 SE ENT O Regra 4 SE ENT O Regra 5 SE ENT O Regra 6 Combust vel N o Poss veis Defeitos Falta de Combust vel CNF 80 Bateria N o Poss veis Defeitos Bateria sem carga suficiente para partida ou com defeito n o recarreg vel CNF 802. CRI O DE REGRAS O Expert SINTA utiliza se de conhecimento humano o que torna a ferramenta ideal para a resolu o de problemas nos quais o resultado deve ser atingido a partir de um conjunto de sele es SINTA 1996 Para a cria o de uma nova regra o criador deve clicar no cone Nova Regra do Menu de op es ou no bot o Nova Regra da KIB knowledge in a box Ao clicar no bot o aparecer um caixa de di logo que cont m as informa es posi o da regra pois a ordem das regras influenciar nas solu es e se a regra deve seguir algum modelo de regra j existente SINTA 1996 regras de produ o para modelar o 34 Figura 3 7 Tela Nova Regra Ap s a Tela Nova Regra abrir uma nova tela a de Construc o de Regras nesta tela que o desenvolvedor poder definir as premissas caudas e as conclus es cabe as Como uma regra pode ter mais de uma premissa utiliza se para associ las os conectivos l gicos E ou OU As regras podem tamb m ter mais de uma conclus o mas ao contr rio das premissas elas n o usam os conectivos l gicos mas sim o operador de atribui o SINTA 1996 EEk Nome da regra Partida 2 Combustivel Sir Bateria Sim Motor partida Sim ENT O Possiveis Defeitos corrente alternada CNF 70 Possiveis Defeitos corrente continua CNF 70 Possiveis Defeitos alimenta o CNF 703 ES Alterar O Excluir af incir Nova Y DK x C
3. Falta de Combustivel Ch j Combustivel N o Combustivel Sim Bateria N o Possiveis Defeitos Bateria sem carga sufiei Mo pe Combustivel Sim Bateria Sim Motor partida N o Possiveis Defeitos Motor de arranque CNF Combustivel Sim Bateria Sim Motor partida Sim Possiveis Defeitos Falta de corrente altern Possiveis Defeitos Falta de corrente contin Y Figura 3 14 Depurador 41 42 4 REA DE APLICA O Na rea de mec nica os defeitos apresentados pelos carros nem sempre apresentam os mesmos sintomas pois um mesmo defeito pode ser causado por mais de um equipamento Com isso fica muito dif cil um mec nico tomar uma decis o precisa sem fazer os testes necess rios para a constata o de um determinado defeito Para a execu o destes testes um especialista deve primeiro ficar ciente das prov veis causas que acarretaram no defeito Para a obten o destas causas o ve culo deve ser examinado pelo pr prio mec nico ou por uma pessoa que entenda do assunto pois se uma pessoa leiga na rea fornecer informa es erradas o diagn stico ficar impreciso podendo at nem passar perto da solu o do problema Estes testes s o testes b sicos e simples para pessoas que entendem um pouco da rea como por exemplo e Verificar se o ve culo possui combust vel suficiente para que dada a partida ele possa entrar em funcionamento e Verificar se a bateria possui uma car
4. Ae Ajuda Calsas da falta de corre Causas da falta de corre Causas falta alimenta a Como solucionar a falta Como solucionar a falta Como solucionar a falta Como solucionar a falta Y ajuda on line est dispon vel somente para vari veis objetivo Arquivo de Ajuda Figura 3 12 Associa o de arquivos de ajuda 3 2 6 OP S ADICIONAIS O Expert Sinta oferece tr s op es de configura o para permitir uma maior flexibilidade na constru o de um sistema especialista As op es s o SINTA 1996 e M quina de Infer ncia permite pequenas modifica es no comportamento da m quina de infer ncia como o modo pelo qual as premissas s o avaliadas e Fatores de Confian a permite definir o valor m nimo de um fator de confian a pois ap s a avalia o de todas as premissas o sistema pode aceit las ou rejeit las comparando o valor atingido com o valor pr estipulado 39 e Senha permite adicionar ao sistema algumas prote es s o elas o Permitir execu o e visualiza o O usu rio n o tem permiss es para modificar a base pode somente consult la e imprimi la o Permitir somente execu o um usu rio sem senha pode apenas executar o sistema mas n o pode modific lo e nem visualiz lo o Nenhuma permiss o somente usu rios com senha podem utilizar o sistema 3 2 7 RESULTADOS Sempre que uma consulta chega ao fim uma nova janela se abre Esta janela se apresenta
5. o afixadas para que qualquer outro sistema especialista possa acess las caso precise delas para alcan ar seus objetivos O quadro negro uma estrutura que cont m informa es que podem ser examinadas por sistemas especialistas cooperativos O que esses sistemas fazem com essas informa es depende da aplica o MANCHINI 2004 e Mecanismo de Infer ncia Mecanismo de infer ncia ou motor de infer ncia um elemento permanente que pode ser reutilizado por v rios sistemas especialistas a parte respons vel pela busca das regras da base de conhecimento para serem avaliadas direcionando o processo de infer ncia O conhecimento deve estar preparado para uma boa interpreta o e os objetos devem estar em uma determinada ordem representados por uma rvore de contexto CHAIBEN 2004 O motor de infer ncia de certo modo tenta imitar o pensamento que os especialistas humanos empregam quando resolvem um problema ou seja ele pode come ar com uma conclus o e procurar uma evid ncia que a prove ou pode iniciar com uma evid ncia para chegar a uma determinada conclus o Nos Sistemas Especialistas esse tipo de pensamento est dentro da classe de racioc nio via Regras de Encadeamento e s o chamadas de backward chaining e forward chaining respectivamente CHAIBEN 2004 15 Forward chaining chamado tamb m de encadeamento para frente ou racioc nio progressivo utilizado para se chegar a uma conclus o as infor
6. Como solucionar a falta de corrente alternada platinado e condensador 7 Verificar se os cabos de vela possuem centelha CNF 100 Como solucionar a falta de corrente alternada platinado e condensador 8 Conferir se todas as velas n o est o com o eletrodo central gasto ou carbonizado CNF 100
7. DESENVOLVIMENTO sesesessssscesesssccccsossseeccoessssscceeosssscccoosssseccoessseceesrsss 39 5 1 BASE DE CONHECIMENTO coordenadas eerte 39 6 CONCLUS O cad 44 7 BIBHOGRAFIAS su ras dsd 45 ANEXO I REGRAS DA BASE DE CONHECIMENTO 46 1 INTRODU O Sistemas Especialistas s o sistemas baseados em regras que produzem o conhecimento de um especialista e a partir delas s o capazes de emitir alguma decis o Certos sistemas especialistas s o capazes de aprender com as decis es melhorando assim seu desempenho e a qualidade das decis es tomadas A rea de mec nica de autom veis se encaixa no contexto de um sistema especialista pois com o surgimento das novas tecnologias inje o eletr nica para os autom veis as tecnologias mais antigas ficaram esquecidas e este sistema tem por finalidade n o s ajudar no diagn stico dos problemas relacionados ao funcionamento destes ve culos os de tecnologia mais antiga mas tamb m ensinar alguns passos que se deve seguir para que se possa resolver um determinado defeito j que v rios defeitos podem ter os mesmos sintomas Com base nestes estudos surgiu o interesse de se desenvolver um projeto que pudesse auxiliar n o s os novos mec nicos mas tamb m os mais experientes a resolver os problemas de uma forma mais r pida e pr tica problemas estes relacionados com os ve culos de tecnologias mais antigas platinado e igni o eletr nica j que para se che
8. Testar o comutador de igni o ou rel 3 Verificar se n o tem fus vel queimado Falta de Alimenta o combust vel SIM N O 50 Falta de corrente alternada univalorada SIM N O VARI VEIS TIPOS VALORES Falta de corrente cont nua univalorada SIM N O Motor de partida urivalorada SM N O Poss veis defeitos multivalorada Bateria sem carga suficiente para partida ou com defeito n o recarreg vel Falta de Combust vel Motor de partida Falta de alimenta o Falta de corrente continua Falta de corrente alternada Ve culo fora do ponto Correia dentada arrebentada ou pulou dente Igni o eletr nica Fr N O Ve culo c igni o multivalorada verdadeiro falso Partida o univalorada SIMIN O o Tabela 5 1 Vari veis tipos e valores As vari veis objetivo ou seja aquelas que ir o controlar o funcionamento da m quina de infer ncia s o as seguintes causas da falta de alimenta o causas da falta de corrente alternada igni o eletr nica causas da falta de corrente alternada platinado e condensador causas da falta de corrente cont nua como solucionar a falta de alimenta o como solucionar a falta de corrente alternada igni o eletr nica como solucionar a falta de corrente alternada platinado e condensador como solucionar a falta de corrente cont nua e poss veis defeitos Os valores que estas vari veis podem assumir est o listados na tabela 5 1 aprese
9. cont nua Sim Falta de corrente alternada N o Veiculo c igni o verdadeiro Causas da falta de corrente alternada igni o eletr nica Bobina CNF 100 Causas da falta de corrente alternada igni o eletr nica Bobina do distribuidor interna CNF 100 Regra 24 SE mM 1 MM 1 mM M ENT O 61 Causas da falta de corrente alternada ignic o eletr nica Chicote interrompido CNF 100 Causas da falta de corrente alternada ignic o eletr nica Caixa de ignic o CNF 100 Causas da falta de corrente alternada ignic o eletr nica Rotor CNF 100 Causas da falta de corrente alternada ignic o eletr nica Tampa do distribuidor CNF 100 Causas da falta de corrente alternada ignic o eletr nica Cabos de vela CNF 100 Causas da falta de corrente alternada ignic o eletr nica Velas CNF 100 Combust vel Sim Bateria Sim Motor partida Sim Falta de Alimentac o combust vel N o Falta de corrente cont nua Sim Falta de corrente alternada N o Veiculo c ignic o verdadeiro Como solucionar a falta de corrente alternada igni o eletr nica 1 Testar a bobina substituindo a por outra CNF 100 Como solucionar a falta de corrente alternada igni o eletr nica 2 Testar a caixa de igni o substituindo a por outra igual ou compat vel CNF 100 Como solucionar a falta de corrente alternada igni o eletr nica 3 Testar do distribuidor removendo o
10. es mais b sicas Como todo o seu controle trabalha em cima de censores ficou muito dif cil testar os defeitos mas acompanhando a evolu o dos ve culos as ferramentas para diagn stico tamb m evolu ram Estas ferramentas agem como rastreadores elas possuem as informa es iniciais de todo o ve culo e ap s a varredura se algum componente estiver fora das especifica es iniciais do ve culo o aparelho lhe aponta o prov vel defeito 4 1 DEFEITOS Os principais problemas que impedem um ve culo de entrar em funcionamento s o principalmente el tricos ou com rela o parte de alimenta o combust vel Os defeitos est o classificados em v rios campos diferentes como e Bateria Isto ocorre quando a bateria do ve culo por algum motivo est sem carga ou com carga insuficiente para girar o motor de partida e Motor de partida Quando ao for acionada a partida nada acontece ou seja nem o motor de partida e nem o motor do ve culo giram e Falta de alimenta o combust vel Ocorre quando n o chega combust vel ao sistema de carbura o do ve culo e Falta de corrente cont nua Quando alguma coisa impede a passagem de corrente pelo chicote el trico do ve culo e Falta de corrente alternada Ocorre quando n o chega centelha nas velas de igni o ou seja impede a passagem de corrente continua pelo sistema de distribui o Estes defeitos s o decorrentes na maioria das vezes por um desgaste excessiv
11. falta de sentelha pe Possiveis Defeitos Pergunta TE Motivo ju da Figura 3 9 Interface 36 atrav s da janela mostrada na figura 3 9 que o desenvolvedor poder definir a interface com o usu rio Se o desenvolvedor optar por colocar especificac es sobre a pergunta ou seja o motivo ou at mesmo a import ncia da pergunta para a consulta quando o usu rio estiver consultando o sistema estar dispon vel na janela da pergunta um bot o Por qu e ao pression lo ir abrir uma nova janela com o texto explicativo criado pelo desenvolvedor SINTA 1996 3 2 5 INFORMA S ADICIONAIS O desenvolvedor pode atrav s da janela Informa es Sobre a Base acrescentar defini es esclarecedoras sobre a base indicar o s autor es e definic o de contextos de ajuda que podem ser vitais para o aproveitamento do sistema especialista SINTA 1996 WF Informa es sobre a Base Geral Y DK Nome da base Bistema Especialista para a Resolu o de Problemas Y mk Nome do s autor es lisson Campos X Cancelar ci Este Sistema reune de forma aplic vel o conhec 4 Ajuda em mec nica de autom vis Seu objetivo realiz ve culo com defeito e mostrar os caminhos para s O Sistema Especialista para a Resolu o de Prot destina se a mec nicos e funcion rios de oficina w lt gt Exibir tela de abertura Geral Arquivo de juda Figura 3 10 Informa es sobre a Base 37 Ao s
12. um sistema especialista onde e Base de Conhecimento representa as informa es fatos ou regras que um especialista utiliza e Editor de Bases Meio pelo qual o Shell permite a implementa o das bases de conhecimento desejadas e Maquina de Infer ncia onde o Sistema Especialista ira deduzir sobre as bases de conhecimento e Banco de Dados Global evidencias que o usu rio aponta para o Sistema Especialista durante uma consulta A arquitetura das bases de conhecimento geradas pelo Expert SINTA baseada em regras de produc o e probabilidade Estas regras nada mais s o do que um conjunto de condi es somente no estilo SE ENT O permitindo ainda a inclus o de conectivos l gicos E OU e N O para relacionar as condi es de uma regra e tamb m a inclus o de graus de confian a que determinam o quanto uma conclus o pode ser verdadeira Este grau de confian a definido pelo desenvolvedor do Sistema Especialista SINTA 1996 O encadeamento da m quina de infer ncia no Expert SINTA dado para tr s backward chaining pois ele se destaca em problemas nos quais h um numero muito grande de conclus es que podem ser atingidas mas o numero de meios pelos quais ela pode ser alcan ada n o muito grande SINTA 1996 30 Exemplo de uma regra REGRA 4 SE COMBUSTIVEL SIM E BATERIA SIM E _ MOTOR PARTIDA SIM ENTAO FALTA DE CORRENTE ALTERNADA CNF 70 FALTA DE CORRENTE CONTINUA CNF 70 FALTA DE A
13. Alimenta o combust vel N o Falta de corrente cont nua Sim Falta de corrente alternada N o Correia dentada Sim Poss veis Defeitos Correia dentada arrebentada ou pulo dente ponto CNF 90 Poss veis Defeitos Ve culo fora do ponto CNF 80 Falta de Alimenta o combust vel Sim Causas da falta alimenta o Bomba com defeito CNF 100 Causas da falta alimenta o Filtro de combust vel entupido CNF Regra 20 SE ENT O Regra 21 SE 59 100 Causas da falta alimentac o Canos entupidos CNF 100 Causas da falta alimentac o B ia e estilete com defeito CNF 100 Causas da falta alimenta o Falta de combust vel CNF 100 Falta de Alimenta o combust vel Sim Como solucionar a falta de alimenta o 1 Verifique se chega combust vel atrav s dos canos e ou mangueiras ate o filtro de combust vel CNF 100 Como solucionar a falta de alimenta o 2 Caso n o chegue combust vel ate o filtro sertifique se de que os canos e mangueiras n o est o furados ou entupidos CNF 100 Como solucionar a falta de alimenta o 3 Se chegar combust vel at o filtro verifique se o combust vel passa por dentro do mesmo CNF 100 Como solucionar a falta de alimenta o 4 Caso n o passe combust vel pelo filtro substitua o pois e prov vel que ele esteja entupido CNF 100 Como solucionar a falta de alimenta o 5 Se estiver passando combust vel pelo filtro veja se a bomba est
14. LIMENTA O CNF 70 POSSIVEIS DEFEITOS POSSIVEIS DEFEITOS POSSIVEIS DEFEITOS Todas as regras s o formadas por cauda premissa e cabe a conclus o O conjunto de todas as caudas de uma regra s o chamadas de antecedentes enquanto que o conjunto de cabe as chamado de consequentes SINTA 1996 A estrutura de cada cauda possui o seguinte modelo SINTA 1996 lt conectivo gt lt atributo gt lt operador gt lt valor gt Figura 3 3 Estrutura de uma cauda Onde e Conectivo Um dos seguintes elementos da l gica N O E OU T m como fun o unir a senten a ao conjunto de premissas e Atributo uma vari vel capaz e assumir um ou m ltiplos valores no decorrer da consulta base de conhecimento e Operador um elo de liga o entre o atributo e o valor S o operadores relacionais gt lt gt lt lt gt e Valor um item de uma lista que foi previamente criada e relacionada a um atributo A estrutura de cada cabe a possui o seguinte modelo SINTA 1996 lt atributo gt o lt valor gt lt grau de confian a gt Figura 3 4 Estrutura de uma cabe a onde e Atributo uma vari vel capaz de assumir uma ou m ltiplas instancia es no decorrer da consulta 31 e um operador de atribui o pois o atributo nas cabe as das regras sempre instanciado a um valor e Valor um item de uma lista previamente criada e relacionada a um atributo e Grau de Con
15. Motor partida N o Poss veis Defeitos Motor de partida CNF 80 Falta de Alimentac o combust vel Sim Poss veis Defeitos Falta de alimentac o CNF 70 Combust vel N o Falta de Alimentac o combust vel Sim Poss veis Defeitos Falta de Combust vel CNF 90 Poss veis Defeitos Falta de alimentac o CNF 60 SE ENT O Regra 7 SE ENT O Regra 8 SE ENT O Regra 9 SE E E ENT O Regra 10 SE OU E ENT O Regra 11 SE E E ENT O 56 Bateria Sim Motor partida Sim Falta de corrente alternada N o Poss veis Defeitos Falta de corrente alternada CNF 80 Falta de corrente alternada N o Igni o eletr nica Sim Veiculo c igni o verdadeiro CNF 100 Falta de corrente alternada N o Igni o eletr nica N o Veiculo c igni o falso CNF 100 Bateria Sim Motor partida Sim Falta de corrente cont nua N o Poss veis Defeitos Falta de corrente continua CNF 70 Combust vel N o Combust vel Sim Falta de Alimenta o combust vel Sim Poss veis Defeitos Falta de alimenta o CNF 100 Combust vel N o Falta de Alimenta o combust vel Sim Falta de corrente cont nua N o Poss veis Defeitos Falta de corrente continua CNF 100 Regra 12 SE E E ENT O Regra 13 SE E E E ENT O Regra 14 SE ENT O Regra 15 mom mmm ENT O Regra 16 SE E 57 Combust vel N o Falta de Alimenta
16. UNIPAC Universidade Presidente Ant nio Carlos Faculdade de Ci ncia da Computa o e Comunica o Social CURSO DE CI NCIA DA COMPUTA O lisson Campos SISTEMA ESPECIALISTA PARA A RESOLU O DE PROBLEMAS DE FUNCIONAMENTO EM AUTOMOVEIS BARBACENA DEZEMBRO 2004 LISSON CAMPOS Sistema Especialista para a Resoluc o de Problemas de Funcionamento em Autom veis Trabalho de conclus o de curso apresentado ao Curso de Ci ncia da Computac o como requisito parcial para obtenc o do grau de bacharel em ci ncia da Computac o Orientadora Prof Lorena Sophia Campos de Oliveira BARBACENA Dezembro 2004 ALISSON CAMPOS Sistema Especialista para a Resoluc o de Problemas de Funcionamento em Autom veis Este trabalho de conclus o de curso foi julgado adequado obtenc o do grau de Bacharel em Ci ncia da Computac o e aprovado em sua forma final pelo Curso de Ci ncia da Computac o da Universidade Presidente Ant nio Carlos Aprovada em BANCA EXAMINADORA Prof Lorena Sophia Campos de Oliveira Orientadora Universidade Presidente Ant nio Carlos Prof Ms Eliseu C sar Miguel Membro Examinador Universidade Presidente Ant nio Carlos Prof Eduardo Macedo Bhering Membro Examinador Universidade Presidente Ant nio Carlos Agrade o aos meus pais pela for a e compreens o que foram fundamentais para a realiza o deste trabalho Ao Ednardo Henrique S rgio e a todos os companheiros de classe p
17. a de corrente 1 Como solucionar a falta de sentelha Falta corrente continua Falta de Alimenta o combustivel Falta de corrente altemada Motor partida Possiveis Defeitos Var vel E Ye Valor O o SOSO NY Y DK x Cancelar Ajuda Figura 3 5 Tela de criac o de vari veis e valores 3 2 2 DEFININDO OS OBJETIVOS O objetivo de uma consulta a um Sistema Especialista encontrar a resposta para um determinado problema Antes da execuc o do problema pela primeira vez necess rio que criemos as Vari veis Objetivo pois ser o elas que ir o controlar o comportamento da m quina de infer ncia SINTA 1996 z 33 Se uma consulta iniciada sem ter nenhum objetivo pr definido o seu sistema ir rodar normalmente mas ao seu t rmino nenhuma resposta ser obtida 9 Objetivos Vari veis Falta corrente continua Falta de Alimentacao combustivel Falta de corrente alternada Motor partida Veiculo sem inguinigao eletronica DER Vari veis Objetivo Possiveis Defeitos Causas falta alimenta o Como solucionar a falta de alimenta o Calsas da falta de corrente alternada ingu Calsas da falta de corrente alternada Meic Causas da falta de corrente continua Como solucionar a falta de corrente altern Como solucionar a falta de corrente contin Como solucionar a falta de sentelha para e Ef Y K x Cancelar Ajuda Figura 3 6 Tela para definic o de vari veis objetivo 3 2 3
18. a mandando combust vel ate a entrada do sistema de carbura o CNF 100 Como solucionar a falta de alimenta o 6 Se a bomba n o estiver enviando combust vel ou enviando com pouca press o substitua a bomba de combust vel CNF 100 Como solucionar a falta de alimenta o 7 Caso chegue combust vel ate a entrada do sistema de carbura o confira a b ia e o estilete do carburador CNF 100 Combust vel Sim Bateria Sim ENT O Regra 22 SE E E E E ENT O Regra 23 SE mom mm mm ENT O 60 Motor partida Sim Falta de Alimenta o combust vel N o Falta de corrente cont nua N o Causas da falta de corrente continua Comutador de igni o CNF 50 Causas da falta de corrente continua Fil interrompido no chicote interno CNF 50 Causas da falta de corrente continua Fus vel queimado CNF 50 Combust vel Sim Bateria Sim Motor partida Sim Falta de Alimenta o combust vel N o Falta de corrente cont nua N o Como solucionar a falta de corrente cont nua 1 Verifique se tem alimenta o corrente no terminal positivo da bobina CNF 100 Como solucionar a falta de corrente cont nua 2 Testar o comutador de igni o ou rel CNF 100 Como solucionar a falta de corrente cont nua 3 Verificar se n o tem fus vel queimado CNF 100 Combust vel Sim Bateria Sim Motor partida Sim Falta de Alimenta o combust vel N o Falta de corrente
19. ancelar Ajuda Figura 3 8 Tela para Construc o de Regras 35 3 2 4 DEFINI O DE INTERFACE COM O USU RIO A comunica o dos Sistemas Especialista produzido no Shell Expert SINTA com o usu rio dada atrav s de menus de m ltipla escolha Estes menus s o implementados automaticamente pela Shell mas para isso o desenvolvedor deve fornecer alguns detalhes como Sinta 1996 e As vari veis que v o conter as perguntas e As pr prias perguntas Obs Estas perguntas devem ser formuladas de uma forma clara e de f cil entendimento para o usu rio e Decidir se uma pergunta vai ou n o possuir um grau de confian a e Explica es sobre a pergunta ajuda Se por algum motivo n o for definida uma pergunta a uma vari vel que necessite de uma o pr prio sistema ir gerar uma Esta pergunta gerada ter a seguinte estrutura Qual o valor de x onde x ser o nome da vari vel SINTA 1996 Interface Vari veis restantes Vari veis com perguntas Calsas da falta de corrente alternada i Bateria Calsas da falta de corrente alternada f Combustivel i Causas da falta de corrente continua Falta corrente continua Causas falta alimenta o Falta de Alimenta o combustivel x Cancelar Como solucionar a falta de alimentaga Falta de corrente alternada Como solucionar a falta de corrente alt Motor partida Ajuda Como solucionar a falta de corrente cc Veiculo sem inguinigao eletronica z Como solucionar a
20. antigo e colocando um outro para teste CNF 100 Como solucionar a falta de corrente alternada igni o eletr nica 4 Testar o chicote testando fil a fil com alimenta o CNF 100 Como solucionar a falta de corrente alternada igni o eletr nica 5 Testar a resist ncia do rotor CNF 100 62 Como solucionar a falta de corrente alternada igni o eletr nica 6 Verificar se a tampa do distribuidor est rachada ou com os p los de contato gastos CNF 100 Como solucionar a falta de corrente alternada igni o eletr nica 7 Verificar o carv ozinho da tampa do distribuidor se est gasto CNF 100 Como solucionar a falta de corrente alternada igni o eletr nica 8 Verificar se os cabos de velas possuem centelha CNF 100 Como solucionar a falta de corrente alternada igni o eletr nica 9 Verificar se todas as velas n o est o com o eletrodo central gasto ou carbonizado CNF 100 Regra 25 SE Combust vel Sim Bateria Sim Motor partida Sim Falta de Alimenta o combust vel N o Falta de corrente cont nua Sim Falta de corrente alternada N o mmmmmm Veiculo c igni o falso ENT O Causas da falta de corrente alternada platinado e condensador Platinado CNF 100 Causas da falta de corrente alternada platinado e condensador Condensador CNF 100 Causas da falta de corrente alternada platinado e condensador Rotor CNF 100 Causas da falta de corrente al
21. atrav s da adi o de novos conhecimentos correspondentes ao novo dom nio do problema Os interpretadores resultantes s o cnamados de shells Os primeiros shells de sistemas especialistas ofereciam mecanismos para a representa o do conhecimento racioc nio e explica es sendo mais tarde embutidos em programas aplicativos maiores que usam basicamente t cnicas de programa o convencional Ent o uma das caracter sticas importantes que um shell precisa ter uma interface entre o sistema especialista escrita com o Shell e que seja f cil de usar e um ambiente de programa o maior e provavelmente mais convencional MANCHINI 2004 A Shell utilizada ser a Expert SINTA que uma ferramenta para cria o de sistemas especialista em geral e que foi desenvolvida pelo Laborat rio de Intelig ncia Artificial LIA da Universidade Federal do Cear 27 3 EXPERT SINTA 3 1 O SHELL O Expert SINTA uma ferramenta computacional que utiliza t cnicas de Intelig ncia Artificial para gera o autom tica de sistemas especialistas Esta ferramenta utiliza um modelo de representa o do conhecimento baseado em regras de produ o e probabilidades tendo como objetivo principal simplificar o trabalho de implementa o de sistemas especialistas atrav s do uso de uma m quina de infer ncia compartilhada da constru o autom tica de telas e menus do tratamento probabil stico das regras de produ o e da utiliza o d
22. e explica es sens veis ao contexto da base de conhecimento modelada Entre outras caracter sticas presentes no Expert Sinta podemos destacar e Utiliza o de encadeamento para tr s backward chaining e Utiliza o de fatores de confian a e Ferramentas de depura o e Possibilidade de incluir ajudas on line para cada base 28 Arquivo Editar Exibir Sistema Consulta Depurar Janela Dede ou e BSF DB RON REGRA 1 Combustivel Partida Abrir Regra Partida 1 3 Partida 2 Excluir Regra Teste Alimenta o Falta combustivel Falta alimenta o Corrente continua Vari veis Corrente continua 2 Falta corrente continua Objetivos Corrente alternada Wisualizar Interface Informa es Fechar Expert SINTA Pronto pr p as NUM Di 09 24 L Figura 3 1 Tela principal do Shell Expert Sinta A janela principal do Expert Sinta possui uma barra de ferramentas que tem todas as op es para a edi o de novas bases de conhecimento e tamb m uma janela chamada knowledg in a box que possui uma lista com todas as regras presentes at o momento al m das mesmas op es para edi o de bases presentes na barra de ferramentas SINTA 1996 Os sistemas especialistas gerados no Expert SINTA seguem a seguinte arquitetura SINTA 1996 29 Base de Conhecimentos Base de Conhecimentos Base de Conhecimentos Editor de bases M quina de Infer ncia Banco de Dados Global Figura 3 2 Arquitetura de
23. e iniciar uma consulta abrir automaticamente na tela uma janela Abertura onde constar toda a especificac o feita pelo desenvolvedor sobre sua base Abertura Sistema Especialista para a Resolug o de Problemas de Funcionamento em Autom veis Este Sistema reune de forma aplic vel o conhecimento de especialistas em mec nica de autom vis Seu objetivo realizar o diagn stico de algum veiculo com defeito e mostrar os caminhos para sua resolu o O Sistema Especialista para a Resolu o de Problemas de Funcionamento em Autom veis destina se a mec nicos e funcion rios de oficina mec nica al m de estudantes da rea Os poss veis defeitos que podem ser diagnosticados pelo Sistema s o 1 Falta de combustivel 2 Bateria fraca Alisson Campos X Cancelar Figura 3 11 Tela de Abertura O Expert SINTA permite aos desenvolvedores a inclus o de t picos de ajuda no formato Microsoft Windows Help para os valores poss veis de determinados atributos A id ia principal destes textos explicativos ir diretamente ao t pico explicativo de uma resposta quando o sistema atinge um determinado objetivo garantindo assim um melhor aproveitamento da base com informa es esclarecedoras SINTA 1996 38 WW Informa es sobre a Base PE M rguivo de Ajuda Nome do arquivo de ajuda Mecanica hip N mero do contexto de ajuda X Cancelar Vari veis Walores Calsas da falta de corre A
24. ecimento medida que a massa de dados cresce obedecendo ao formato adequado Outra forma de aprendizado se d pela intera o direta com o especialista Como em uma rela o professor aluno o computador absorve o conhecimento atrav s de uma interface adequada editor inteligente Fundamentalmente verifica se que o aprendizado vem do processo de experi ncia e de seus resultados experimentais Dependendo da forma como o novo conhecimento adquirido pode haver erros de aquisi o Estes erros podem resultar da pr pria natureza do conhecimento como dados obtidos atrav s de sensores sujeitos a ru dos ou podem ser gerados pela interface humana que existe entre o mundo real e o sistema de representa o BITTENCOURT 2004 20 2 5 N VEIS DE CONHECIMENTO Existem tr s n veis de conhecimento que podem ser utilizados nos sistemas baseados em conhecimento o conhecimento da decis o o conhecimento de suporte e o metaconhecimento KELLER 1991 Conhecimento de decis o s o regras usadas pelos especialistas para chegar a uma decis o Este o nico n vel que pode ser especificado num Shell de Sistema Especialista Conhecimento de suporte um n vel de conhecimento onde se encontram as raz es por que algo deve ser feito Na maioria dos Sistemas Especialistas os profissionais envolvidos no desenvolvimento optam por incluir esse tipo de conhecimento e existem sistemas que as decis es n o podem ser tomadas se
25. elos momentos vividos durante os quatro anos de conviv ncia A todos os professores da UNIPAC pela ajuda e conhecimento passados LISTA DE TABELAS Tabela 2 1 Conhecimento Humano x Conhecimento Artificial Tabela 5 1 Vari veis Tipos e Valores eseese Tabela 5 2 Vari veis e Perguntas a LISTA DE FIGURAS Figura 2 1 Estrutura de um Sistema Especialista oooonnnnccccnnnnnncccccccccnnnnnanccnnnnnnnnns 7 Figura 3 1 Tela Principal do Shell Expert Sinta ooononnnccccccncncconoccccnnnnnnnncccnncnnnnannos 20 Figura 3 2 Arquitetura do Sistema EspecialiSta ocoonnninccicnnnnnnnccccccccnnnnnnancnnnnnnnnns 21 Figura 3 3 Estrutura de uma Cauda iii indios 22 Figura 3 4 Estrutura de uma Cabe a cai ci 22 Figura 3 5 Tela de Cria o de Vari veis e Valores ooooooccccccnnnccccocccccccnnnccncnnnnnnnnnos 24 Figura 3 6 Tela para Defini o de Vari veis Objetivo ooooooococccccncnnccccccccnccananncncnnnn 25 Figura 3 7 Tela Nova Red oie 26 Figura 3 8 Tela para Constru o de Regras nn ncnnnns 26 Fig ra 3 97 Interface neonatal 27 Figura 3 10 Informa es sobre a Base eira 28 Figura 3 11 Tela de Abertura lc din e 29 Figura 3 12 Associa o de arquivos de ajuda 30 Figura 3 13 Tabela de Resultados inici cia a dass aaa Da Sad 32 Figura 3 14 Depurador siena tarro ido aia dead 33 SUM RIO 1 INTRODUCA O dad edo 1 2 SISTEMAS ESPECIALISTAS ovcsrsssoiininrcori
26. em forma de tabela contendo duas colunas A primeira coluna apresenta os poss veis resultados obtidos atrav s da pesquisa ordenados segundo os valores de confian a de forma decrescente J a segunda coluna apresentar os valores de confian a de cada resultado obtido variando de 0 a 100 Na parte inferior desta janela al m do resultado da consulta aparecer o tamb m alguns itens relacionados consulta como o Hist rico Todos os valores al m de O Sistema SINTA 1996 No guia Hist rico poss vel visualizar todos os passos seguidos para a obten o do s resultado s SINTA 1996 Ao clicar no guia Todos os valores ser poss vel visualizar todos os valores atribu dos s vari veis presentes na base de conhecimento durante a consulta SINTA 1996 J quando se clica no guia O Sistema mostrar se o todas as regras da base de conhecimento SINTA 1996 40 Resultados Possiveis Defeitos Falta de corrente continua Falta de corrente altemada Resultados Figura 3 13 Tabela de resultados 3 2 8 DEPURA O Ao iniciar a consulta no modo de acompanhamento uma nova janela estar sempre aberta a janela de depurac o nela o depurador exibe todas as regras da base de conhecimento e medida que a m quina de infer ncia vai analisando as sentencas a que estiver em destaque a sentenca que esta sendo analisada no momento Depurador REGRA 1 O Possiveis Defeitos
27. eno n mero de pessoas para interagir com o sistema e Estabilidade e Depend ncia decrescente de pessoal espec fico e Flexibilidade e Integra o de ferramentas e Evita interpreta o humana de regras operacionais Problemas e Fragilidade Como os Sistemas Especialistas somente t m acesso a conhecimentos altamente espec ficos do seu dom nio n o possuem conhecimentos mais gen ricos quando a necessidade surge Falta metaconhecimento Geralmente Sistemas Especialistas n o possuem conhecimentos sofisticados sobre sua pr pria opera o portanto n o conseguem raciocinar sobre seu pr prio escopo e restri es A aquisi o do conhecimento continua sendo um dos maiores obst culos aplica o de tecnologia dos Sistemas Especialistas a novos dom nios e Valida o dif cil medir o desempenho de um Sistema Especialista pois n o sabemos quantificar o uso de seu conhecimento 26 2 10 SHELLS Inicialmente cada sistema especialista era criado a partir do nada em geral em LISP Mas depois de v rios sistemas terem sido desenvolvidos ficou claro que esses sistemas tinham muito em comum Em particular devido ao fato de os sistemas serem constru dos como um conjunto de regras combinadas com um interpretador dessas representa es era poss vel separar o interpretador do conhecimento espec fico do dom nio da aplica o e criar um sistema que podia ser usado para elaborar novos sistemas especialistas
28. especialistas humanos raciocinam heuristicamente usando o que os peritos consideram efetivamente regras pr ticas interagem com usu rios humanos utilizando inclusive linguagem natural manipulam e raciocinam sobre descri es simb licas funcionam com dados errados e regras incertas de julgamento contemplam hip teses m ltiplas simultaneamente explicam porque est o fazendo determinadas pergunta justificam suas conclus es 2 2 ESTRUTURA DE UM SISTEMA ESPECIAISTA Para solucionar problemas os Sistemas Especialistas precisam acessar uma grande base de conhecimento do dom nio da aplica o Portanto o sucesso de um 14 Sistema Especialista depende enormemente da forma de como o conhecimento representado e dos mecanismos para a explorac o deste conhecimento Um Sistema Especialista basicamente formado por tr s componentes e Base de conhecimento um elemento permanente mas espec fico de um sistema especialista onde est o armazenadas as informa es ou seja os fatos e as regras necess rias para resolver problemas espec ficos Estas informa es dever o ser atualizadas pelo especialista humano de acordo com as necessidades MANCHINI 2004 e Quadro Negro A comunica o das informa es entre os sistemas especialistas feita por um mecanismo chamado quadro negro O quadro negro um local dentro da mem ria do computador no qual as informa es armazenadas em um sistema especialista s
29. fian a uma percentagem indicando a confiabilidade de cada conclus o 3 2 CRIANDO UMA BASE DE CONHECIMENTO 3 2 1 CRIANDO VARI VEIS Antes da cria o das regras preciso primeiro definir as vari veis utilizadas e seus respectivos valores As vari veis definidas no Expert SINTA podem ser de tr s tipos SINTA 1996 e Vari vel Univalorada a vari vel tida como univalorada quando ela pode assumir apenas um valor e Vari vel Multivalorada a vari vel tida como multivalorada quando ela pode assumir mais de um valor e Vari vel Num rica este tipo n o pode ter um valor pr definido Com isso sua lista de valores deve atuar como uma lista de intervalos onde o valor associado vari vel deve estar entre o intervalo definido Os intervalos devem ser inclu dos de maneira id ntica aos valores mas obedecendo a certas regras 1 a b significa que a vari vel pode assumir valores entre a e b 32 2 b significa que a vari vel pode assumir um valor maior ou igual a b 3 a significa que a vari vel pode assumir um valor menor ou igual aa As vari veis num ricas s o sempre tratadas como vari veis univalorada Vari veis Wan vels Valores A Calsas da falta de corrente alternada Calsas da falta de corrente alternada Causas da falta de corrente continue Causas falta alimentagao Combustivel Como solucionar a falta de alimenta Como solucionar a falta de corrente Como solucionar a falt
30. ga capaz de movimentar o motor de partida e Verificar se h centelha nos cabos de vela depois de dada a partida Depois de realizados estes testes o especialista confere os resultados obtidos anteriormente para que novos agora mais espec ficos possam ser realizados para que o problema seja solucionado 43 Teoricamente o processo de tomada de decis o passa pelas seguintes etapas e Estabelecimento das estrat gias e ou a es poss veis e Realiza o dos testes necess rios e A escolha da solu o mais apropriada Devido ao fato das informa es iniciais serem geralmente imperfeitas subjetivas ou n o espec ficas um mec nico deve sempre passar por estas etapas para se chegar a uma conclus o pois isso o levar a tomar uma decis o mais precisa e objetiva poss vel Com a inform tica poss vel tornar a tomada de decis o relacionada mec nica mais f cil e com uma melhor qualidade do diagn stico Mas construir um Sistema Especialista de apoio tomada de decis o exige uma atitude introspectiva para formalizar os problemas e as solu es consideradas O principal exemplo de como a inform tica influ ncia e muito a tomada de decis o de um especialista da rea de mec nica est nos ve culos com inje o eletr nica pois todo o seu funcionamento comandado de forma eletr nica As informa es ficam armazenadas numa central de comando que controla todo o ve culo desde o seu funcionamento at as fun
31. gar nos defeitos dos novos autom veis com inje o eletr nica basta passar um rastreador no ve culo e este indica o poss vel defeito pois ele compara o funcionamento de cada tem com as informa es armazenadas na central de comando central que armazena todas as informa es referentes ao funcionamento do ve culo O objetivo deste projeto o estudo da estrutura e das caracter sticas de um sistema especialista o estudo de uma ferramenta para a constru o de sistemas especialistas e o desenvolvimento de um prot tipo de Sistema Especialista baseado em regras que se destinar ao aux lio na resolu o de problemas de funcionamento em autom veis A organiza o do documento esta organizada da seguinte forma cap tulo 2 apresenta toda a estrutura e as caracter sticas de um Sistema Especialista o 10 cap tulo 3 apresenta a Shell Expert Sinta que a ferramenta utilizada para o desenvolvimento o cap tulo 4 mostra alguns dados sobre a rea de aplicac o no cap tulo 5 aparece o desenvolvimento e no cap tulo 6 a conclus o 11 2 SISTEMAS ESPECIALISTAS 2 1 INTRODU O Sistema Especialista uma aplica o da Intelig ncia Artificial que capaz de adquirir e disponibilizar o conhecimento de um especialista solucionando problemas que s o resolv veis apenas por pessoas especialistas que acumularam conhecimento exigido na resolu o destes problemas Um Sistema Especialista aquele projetado e desenvolvid
32. m defeito Causas da falta de corrente alternada multivalorada Bobina igni o eletr nica Caixa de igni o Bobina do distribuidor interna Chicote interrompido Rotor Tampa distribuidor Cabo de velas Jogo de velas ausas da falta de corrente alternada multivalorada Platinado platinado e condensador Condensador Rotor Tampa do distribuidor Cabo de velas Jogo de velas Bobina Causas da falta de corrente cont nua multivalorada Comutador de igni o Fil interrompido no chicote Fus vel queimado Combust vel SIM N O Como solucionar a falta de multivalorada Coloque combust vel suficiente para alimenta o funcionar o Ve culo 1 Verificar se chega combust vel atrav s dos canos e mangueiras at o filtro de combust vel 2 Caso n o chegue combust vel at o filtro certifique se de que os canos e mangueiras n o est o furadas ou entupidos 3 Se chegar combust vel at o filtro verifique se o combust vel passa por dentro do mesmo 4 Caso n o passe combust vel pelo filtro 49 substitua o 5 Se estiver passando combust vel pelo filtro veja se a bomba est mandando VARI VEIS TIPOS VALORES omo solucionar a falta de corrente multivalorada alternada igni o eletr nica Como solucionar a falta de corrente multivalorada alternada platinado e condensador Como solucionar a falta de corrente multivalorada Continua combust vel at a entrada do sistema de carb
33. m ele Metaconhecimento este n vel de conhecimento afeta a maneira como o motor de infer ncia usa as regras de decis o ao inv s de afetar as decis es 2 5 1 REGRAS DE CONHECIMENTO As regras para representar o conhecimento t m o seguinte formato KELLER 1991 SE alguma coisa verdadeira ENT O alguma outra coisa verdadeira 21 J as regras formuladas para os sistemas tradicionais possuem o mesmo formato mas com fun es diferentes KELLER 1991 SE a transa o de entrada Incluir Registro ENT O execute o processo Incluir Registro Entretanto a grande diferen a entre as regras SE ENT O usadas nos sistemas tradicionais e as regras SE ENT O usadas nos sistemas baseados no conhecimento a certeza e o dinamismo nos sistemas tradicionais Nos programas tradicionais quando escrevemos regras SE ENT O estamos certos de que se as condi es SE forem verdadeiras ent o as conclus es ENT O tamb m ser o J as regras de Sistemas baseados no conhecimento tendem a diferir pois n o sabemos se tanto as premissas quanto as condi es s o verdadeiras Em geral os sistemas baseados no conhecimento possuem centenas de heur sticas e o motor de infer ncia utiliza essas heur sticas para tomar decis es complexas e fazer planejamento KELLER 1991 2 6 RESPOSTA DE UM SISTEMA ESPECIALISTA Um sistema especialista emite resposta utilizando tr s modos de t cnicas diferentes e Primeiro m
34. m processo heur stico normalmente conduz a soluc es de maneira r pida por m pode inclusive n o conduzir a soluc o alguma Assim podemos afirmar sobre um sistema especialista Pode chegar ou n o a soluc o do problema Pode chegar a uma soluc o distorcida isto pode errar Por m o seu erro ocorre dentro de determinadas circunst ncias que s o justificadas pelo pr prio sistema Processa conhecimento e n o dados O conhecimento armazenado em uma base de conhecimento e os dados s o ajustados contra ela O 23 processamento feito em cima desse conhecimento e n o existe processamento de dados 2 8 SISTEMA ESPECIALISTA IDEAL Um Sistema Especialista Ideal composto dos seguintes elementos MANCHINI 2004 e Rascunho ou Quadro Negro a rea de trabalho do sistema nela que o sistema por meio de escrever e de apagar tira conclus es at chegar a um resultado final Divide se logicamente em tr s reas Planejamento onde s o colocadas as regras que ser o avaliadas e que foram extra das da base de conhecimento Agenda onde s o colocadas as regras em determinada ordem para serem avaliadas Solu o onde ficar gravada a solu o durante o processo de infer ncia e onde ficar o as estruturas de controle necess rias infer ncia e Base de Conhecimento Onde est o ordenados e armazenados fatos e regras de maneira adequada utiliza o por parte do mecanismo de infer
35. m ser uma sa da pois possuem o seu mecanismo apoiado em processos heur sticos Al m disso pode ser uma boa maneira de preservar e transmitir o conhecimento de um especialista humano em uma determinada rea Vale ainda lembrar que um Sistema Especialista n o influenciado por elementos externos a ele como ocorre com o especialista humano Dessa forma para as mesmas condi es dever fornecer sempre o mesmo conjunto de decis es Embora Sistemas Especialistas e peritos reais possam em alguns casos desempenhar tarefas id nticas as caracter sticas de ambos s o criticamente diversas Mesmo havendo algumas vantagens evidentes dos Sistemas Especialistas eles n o poder o substituir os peritos em todas as situa es devido a algumas limita es inerentes A tabela de Conhecimento humano x conhecimento artificial CONHECIMENTO HUMANO CONHECIMENTO ARTIFICIAL Dif cil de transferir F cil de transferir Dif cil de documentar F cil de documentar Imprevis vel Consistente Caro Razo vel Discriminat rio Imparcial Social Individualizado Adapt vel Inflex vel 13 Enfoque amplo Enfoque restrito Baseado em senso comum T cnico Tabela 2 1 Conhecimento humano x Conhecimento artificial MANCHINI 2004 Segundo Manchini 2004 para entender quais s o as caracter sticas comuns aos Sistemas Especialista basta examinar o que estes fazem 1 resolve problemas muito complexos t o bem quanto ou melhor que
36. ma O sistema desenvolvido neste projeto tem como finalidade auxiliar no diagn stico de defeitos no funcionamento dos autom veis O usu rio do sistema deve responder s rie de perguntas que o programa ir lhe fazer Estas respostas devem ser precisa pois a entrada de um dado errado pode comprometer o resultado final da consulta Ap s o t rmino da consulta o sistema ir indicar os passos que devem ser realizados para a poss vel solu o do problema Poss vel pois nem mesmo um especialista humano pode fornecer um diagn stico preciso o que pensar de uma m quina que apenas segue os passos pr definidos pelo desenvolvedor do sistema 5 1 BASE DE CONHECIMENTO A Base de conhecimento utilizada neste projeto foi implementada no Shell Expert SINTA vers o 1 1 J as informa es utilizadas foram obtidas atrav s de pessoas especialistas e entendidas na rea al m de estudos em jornais e apostilas da rea 48 Como os defeitos apresentados pelos autom veis v m a ser muito complexos a base de conhecimento utilizada n o est t o completa como deveria mas est apta a indicar os prov veis defeitos assim como os passos para a sua resolu o A base de conhecimento possui as seguintes vari veis com seus respectivos tipos e valores VARIAVEIS TIPOS VALORES Causas da falta de alimenta o multivalorada Falta de combust vel Canos entupidos Bomba com defeito Filtro de combust vel entupido B ia e estilete co
37. ma es s o fornecidas ao sistema pelo usu rio e o motor de infer ncia busca na base de conhecimento fatos e heur sticas que melhor se aplicam a cada situa o Essa intera o com o usu rio continua at que a solu o do problema seja encontrada CHAIBEN 2004 Backward chaining tamb m chamado de encadeamento para tr s ou racioc nio regressivo o trabalho do motor de infer ncia ocorre de forma inversa ou seja O sistema j parte de uma conclus o podendo esta ser sugerida pelo pr prio usu rio e inicia uma pesquisa nas informa es da base de conhecimentos com o objetivo de saber se a conclus o a mais adequada solu o do problema proposto ao sistema CHAIBEN 2004 modelo de encadeamento utilizado no sistema Quadro Negro Verificar Fatos eo An lise das Regras Figura 2 1 Estrutura de um sistema especialista MANCHINI 2004 16 Al m destes tr s componentes muitos autores utilizam se tamb m da interface com o usu rio que segundo Mendes 2004 o que necessita mais tempo para projec o e implementac o para que a comunicac o entre o Sistema Especialista e o usu rio seja f cil 2 3 CLASSIFICA O Os Sistemas Especialistas podem ser classificados quanto s caracter sticas do seu funcionamento De um modo geral tais categorias s o MANCHINI 2004 1 Interpreta o S o sistemas que inferem descri es de situa es a partir da observa o de fatos fazendo u
38. ma an lise de dados e procurando determinar as rela es e seus significados Devem considerar as poss veis interpreta es descartando as que se mostrarem inconsistentes Diagn sticos S o sistemas que detectam falhas oriundas da interpreta o de dados A an lise dessas falhas pode conduzir a uma conclus o diferente da simples interpreta o de dados Detectam os problemas mascarados por falhas dos equipamentos e falhas do pr prio diagn stico que este n o detectou por ter falhado Estes sistemas j t m embutidos o sistema de interpreta o de dados Monitoramento Interpreta as observa es de sinais sobre o comportamento monitorado Tem de verificar continuamente um determinado comportamento em limites pr estabelecidos sinalizando quando forem requeridas interven es para o sucesso da execu o Um sinal poder ser interpretado de maneiras diferentes de acordo com a situa o global percebida naquele momento e a interpreta o varia de acordo com os fatos que o sistema percebe a cada momento Predi o A partir de uma modelagem de dados do passado e do presente este sistema permite uma determinada previs o do futuro Como 17 ele baseia sua soluc o na an lise do comportamento dos dados recebidos no passado deve ter mecanismos para verificar os v rios futuros poss veis a partir da an lise do comportamento desses dados fazendo uso de racioc nios hipot ticos e verificando a tend ncia de acord
39. modo de resposta apresentado anteriormente cap tulo 2 6 onde o sistema mais preciso e determina um resultado final e al m do defeito espec fico ele mostra tamb m os passos que o usu rio deve seguir para a solu o do problema Na coleta de informa es sobre os problemas de funcionamento assim como no desenvolvimento da base de dados foi necess ria a presen a de um especialista na rea pois a coloca o errada de uma vari vel ou valor poderia influenciar no resultado de uma consulta Alguns benef cios poder o ser adquiridos com este sistema tais como maior velocidade na determina o de um problema menor depend ncia de pessoal espec fico e uma maior flexibilidade Al m dos benef cios pode tamb m enfrentar alguns problemas como alguma defici ncia na base de conhecimento e fragilidade pois o sistema n o possui conhecimentos mais gen ricos do seu dom nio Ap s o desenvolvimento do prot tipo alguns testes foram realizados e todos mostraram um resultado satisfat rio ou seja chegaram no resultado que se esperavam 53 7 BIBLIOGR FIAS BITTENCOURT Guilherme Sistemas Especialistas Dispon vel em lt http www das ufsc br gia siesp gt Acesso em 15 Jul 2004 CHAIBEN Hamilton Intelig ncia Artificial na Educa o Dispon vel em lt http www cce ufpr br hamilton iaed iaed htm gt Acesso em 12 Jun 2004 KELLER Robert Tecnologia de Sistemas Especialistas Desenvolvimento e Aplica o Tradu
40. ncia e pelo justificador aqui que tratamos com o problema da Representa o do Conhecimento e Processador de Linguagem Natural Este m dulo tem por objetivo tornar transparente toda a complexidade do sistema para o usu rio atrav s de uma interface de linguagem natural O processador de linguagem natural um sistema especialista 24 e Justificador de Conhecimento O justificador de conhecimento interage com o usu rio esclarecendo o de como o sistema chegou determinada conclus o ou por que est fazendo determinada pergunta e Seqguenciador O sequenciador capaz de escolher as regras que ser o selecionadas a partir de fatos e hip teses existentes bem como determinar a ordem em que essas regras ser o avaliadas e interpretador Faz a avalia o das regras dependendo das hip teses e fatos existentes o que cria novos fatos e hip teses que tamb m solucionar o novas regras at se chegar a uma conclus o final e Refor ador da Consist ncia Procede a uma verifica o final na solu o observando se esta solu o est consistente com as outras regras existentes na base de conhecimento ou se j existe algum caso similar resolvido e cataloga novos e suas conclus es 25 2 9 BENEFICIOS E PROBLEMAS ENFRENTADOS PELOS SISTEMAS ESPECIALISTAS Benef cios e Velocidade na determina o dos problemas e A decis o est fundamentada em uma base de conhecimento e Seguran a e Exige pequ
41. ntada acima As regras da base de conhecimento vem apresentadas no Anexo REGRAS DA BASE DE CONHECIMENTO p gina 47 A interface entre o usu rio e o programa se d atrav s de perguntas as quais est o ligadas s vari veis As vari veis que possuem pergunta s o 51 VARI VEIS PERGUNTAS A bateria possui carga suficiente para dar a partida Combust vel O ve culo possui combust vel suficiente para entrar em funcionamento Falta de alimenta o O ve culo est com falta de alimenta o de combust vel no combust vel sistema de carbura o Falta de corrente alternada O ve culo possui corrente alternada centelha Falta de corrente cont nua O ve culo possui corrente no terminal positivo da bobina Motor de partida O motor de partida aciona o motor do ve culo Igni o eletr nica Este ve culo possui igni o eletr nica Ao ser dada a partida o motor gira pesado orreia Dentada O ve culo possui o sistema de correia dentada sincronizada Tabela 5 2 Vari veis e perguntas 52 6 CONCLUS O Como o prot tipo desenvolvido n o precisa armazenar as consultas anteriores ele foi desenvolvido somente no Shell Expert SINTA e para compil lo necess rio o mesmo O Sistema especialista desenvolvido esta classificado como um sistema de interpreta o pois ele analisa os fatos de acordo com as respostas do usu rio s perguntas feitas a ele O sistema especialista desenvolvido utiliza o 2
42. o combust vel N o Falta de corrente cont nua N o Poss veis Defeitos Falta de corrente continua CNF 100 Combust vel N o Falta de Alimenta o combust vel Sim Falta de corrente cont nua Sim Falta de corrente alternada N o Poss veis Defeitos Falta de corrente alternada CNF 100 Combust vel Sim Bateria Sim Motor partida Sim Falta de Alimenta o combust vel Sim Falta de corrente cont nua N o Poss veis Defeitos Falta de corrente continua CNF 80 Combust vel Sim Bateria Sim Motor partida Sim Falta de Alimenta o combust vel Sim Falta de corrente cont nua Sim Falta de corrente alternada N o Poss veis Defeitos Falta de corrente alternada CNF 90 Combust vel Sim Bateria Sim mom mm ENT O Regra 17 SE mmm mn mm ENT O Regra 18 mom om Mo mM mM ENT O Regra 19 SE ENT O 58 Motor partida Sim Falta de Alimenta o combust vel N o Falta de corrente cont nua Sim Falta de corrente alternada Sim Poss veis Defeitos Ve culo fora do ponto CNF 100 Combust vel Sim Bateria Sim Motor partida Sim Falta de Alimenta o combust vel N o Falta de corrente cont nua Sim Falta de corrente alternada Sim Partida Sim Poss veis Defeitos Motor de partida CNF 70 Poss veis Defeitos Ve culo fora do ponto CNF 100 Combust vel Sim Bateria Sim Motor partida Sim Falta de
43. o de um ou mais dos componentes primordiais para um bom funcionamento Estes componentes podem ser bomba de combust vel bateria motor de partida bobina caixa de distribui o e chicote de distribui o em ve culos com igni o eletr nica platinado e condensador em ve culos com distribuidor mec nico rotor cabos de vela e velas 45 4 1 1 COMO SOLUCIONAR Como em autom veis quase todas as pe as utilizadas na sua constitui o n o podem ser recuperadas principalmente as relacionadas com parte el trica os testes para a detec o de um defeito devem ser feitos atrav s da substitui o das prov veis pe as por outras novas ou em bom estado de funcionamento Cada um dos defeitos apresentados anteriormente tem uma sequ ncia a ser seguida para se poder chegar a uma determinada solu o Os passo s o e Bateria o Verificar se as luzes de indica o do painel acendem quando a chave ligada o Verificar se ao ser dada a partida as luzes de indica o do painel se apagam ou ficam fracas o Com cabos apropriados fazer um enxerto na bateria do ve culo ou seja ligar uma outra bateria junto do ve culo Motor de partida o Verificar se quando for dada a partida o motor de partida gira normalmente o Se o motor de partida n o girar tente ligado direto Falta de alimenta o combust vel o Verificar se o ve culo possui combust vel suficiente o Verificar se chega combust vel no filtro de combus
44. o com a variac o dos dados de entrada Planejamento Neste caso o sistema prepara um programa de iniciativas a serem tomadas para se atingir um determinado objetivo S o estabelecidas etapas e sub etapas e em caso de etapas conflitantes s o definidas as prioridades Possui caracter sticas parecidas com o sistema para a predi o e normalmente opera em grandes problemas de solu o complexa O princ pio de funcionamento em alguns casos por tentativas de solu es cabendo a an lise mais profunda ao especialista que trabalha com esse sistema Enfoca os aspectos mais importantes e particiona de maneira coerente um problema em sub problemas menos complexos estabelecendo sempre o relacionamento entre as metas destes subproblemas e a meta principal Projeto Este sistema tem caracter sticas parecidas com as do planejamento e devem se confeccionar especifica es tais que sejam atendidos os objetivos dos requisitos particulares um sistema capaz de justificar a alternativa tomada para o projeto final e de fazer uso dessa justificativa para alternativas futuras Depura o Trata se de sistemas que possuem mecanismos para fornecerem solu es para o mau funcionamento provocado por distor es de dados Prov de maneira autom tica verifica es nas diversas partes incluindo mecanismos para ir validando cada etapa necess ria em um processo qualquer Reparo Este sistema desenvolve e executa planos para administ
45. o para atender a uma aplica o determinada e limitada do conhecimento humano capaz de emitir uma decis o apoiada em conhecimento justificado a partir de uma base de informa es da mesma forma que um especialista de determinada rea do conhecimento humano Para tomar uma decis o sobre um determinado assunto baseado nos fatos que encontra um sistema especialista formula suas hip teses Durante o processo de racioc nio ele verifica qual a import ncia dos fatos que encontra comparando os com as informa es j adquiridas sobre esses fatos e hip teses Neste processo vai formulando novas hip teses e verificando novos fatos e esses novos fatos v o influenciar no processo de racioc nio Este racioc nio sempre baseado no conhecimento pr vio acumulado Um sistema especialista com esse processo de racioc nio pode n o chegar a uma decis o se os fatos de que disp e para aplicar o seu conhecimento pr vio n o forem suficientes Pode inclusive chegar a uma conclus o errada Por m este erro justificado em fun o dos fatos que encontrou e do seu conhecimento acumulado previamente 12 Um Sistema Especialista deve al m de inferir conclus es ter capacidade de aprender e desse modo melhorar o seu desempenho de racioc nio e a qualidade de suas decis es De um modo geral sempre que um problema n o pode ser algoritmizado ou sua solu o conduz a um processamento muito demorado os Sistemas Especialistas pode
46. odo o sistema determina um universo onde a resposta poder ser encontrada Por exemplo imagine uma empresa que esteja interessada em pesquisa petr leo Pelas caracter sticas geol gicas gerais dos continentes um sistema especialista pode determinar de maneira geral onde o petr leo poder ser encontrado sem afirmar de maneira precisa em que regi es se encontrar o o petr leo A primeira informa o serve apenas para identificar de maneira ampla onde se poder 22 encontrar a resposta isto n o adianta procurar a resposta fora deste universo Segundo modo o sistema mais preciso e determina um resultado final isto enfoca um valor ou um pequeno n mero de respostas no conjunto de valores poss veis Terceiro modo o sistema n o emite resultado nenhum apenas interage com o profissional que o est usando O funcionamento como em um di logo de dois profissionais obrigando o primeiro a ir refletindo sobre determinadas consequ ncias que ser o produtos de sua determinada decis o 2 7 SISTEMAS CONVENCIONAIS X SISTEMAS ESPECIALISTAS Um sistema convencional est baseado em um algoritmo que passo a passo ap s um tempo aceit vel conduz a uma resposta Um sistema especialista est baseado em uma busca heur stica e trabalha com problemas para os quais n o existe uma soluc o convencional algoritmizada dispon vel ou se existe ela demasiadamente demorada para fornecer uma resposta U
47. rar os reparos verificados na etapa de diagn stico Um sistema especialista para reparos segue um plano para administrar alguma solu o encontrada em uma etapa do diagn stico 18 9 Instruc o O sistema de instruc o tem um mecanismo para verificar e corrigir o comportamento do aprendizado dos estudantes Normalmente incorporam como subsistemas um sistema de diagn stico e de reparo e tomam por base uma descri o hipot tica do conhecimento do aluno Seu funcionamento consiste em ir interagindo com o treinando em alguns casos apresentando uma pequena explica o e a partir da ir sugerindo situa es para serem analisadas pelo treinando 10 Controle um sistema que governa o comportamento geral de outros sistemas n o apenas de computa o o mais completo de um modo geral pois deve interpretar os fatos de uma situa o atual verificando os dados passados e fazendo uma predi o do futuro Apresenta os diagn sticos de poss veis problemas formulando um plano timo para sua corre o Este plano de corre o executado e monitorado para que o objetivo seja alcan ado 2 4 PROCESSO DE APRENDIZAGEM A aprendizagem de um Sistema Especialista comum se d de diversas formas MANCHINI 2004 e An lise estat stica de dados heur stica e Tentativa e erro experi ncias e Leituras palestras etc e Troca de experi ncias com outras pessoas Fundamentalmente verifica se que o aprendizado vem do proce
48. sso de experi ncia e de seus resultados experimentais A capacidade de aprender no ser humano o resultado de um conjunto de habilidades capacidade de generalizar de induzir de fazer analogias e de receber instru o 19 Os Sistemas Especialistas devem ser capazes de aprender e fazer crescer o seu conhecimento b sico sobre o assunto Esta capacidade de aprender recebe o nome t cnico de protopeiria O usual existir um engenheiro de conhecimento que prepara o conhecimento para ser armazenado de forma apropriada fornecendo as explica es necess rias dos conceitos utilizados O ideal que o conhecimento possa ser adquirido diretamente pelo Sistema Especialista Uma das formas de aprendizagem dos Sistemas Especialistas atrav s de textos Um programa captura palavras chaves em um par grafo do texto podendo format lo para um formato especial de armazenamento para representa o desse conhecimento implementa o mais eficiente e confi vel com Processador de Linguagem Natural O aprendizado tamb m pode ser feito a partir de conclus es sobre a massa de informa es mantidas pelo Sistema Especialista Ele mant m um banco de casos resolvidos isto a cada conclus o guarda os fatos que pesaram sobre a decis o e a pr pria decis o ap s ter esta sido criticada por um especialista da rea O aprendizado feito por compara o de dados por um m dulo do Sistema Especialista que coloca a nova regra na Base de conh
49. ssssrnscsnsesrcociciccricacaricnaconaso 3 ZALINTRODUCAO aii a 3 2 2 ESTRUTURA DE UM SISTEMA ESPECIALISTA eseesessessssseseesossesoesossesoosossessossesese 5 2 3 CLASSIFICA O iii TI Ei ERA a AE 8 2 4 PROCESSO DE APRENDIZAGEM essessosseseesossesoesoesessossesossossesossossessossesossossesossossesee 10 2 5 N VEIS DE CONHECIMENTO scesserseenseroseseenseesserseensernssassenssenscessenssenssessenssensos 12 2 3 1 Restas de COnBECIMEMO ue pde sado as al O nl SR A 12 2 6 RESPOSTA DE UM SISTEMA ESPECIALISTA essessessesessossesossossessossesossossesossossesee 13 2 7 SISTEMAS CONVENCIONAIS X SISTEMAS ESPECIALISTAS 14 2 8 SISTEMA ESPECIALISTA IDEAL eseesessossesoesosseseossesossossesossossesoosoesossossesossossesossossesee 15 2 9 BENEF CIOS E PROBLEMAS ENFRENTADOS PELOS SISTEMAS ESPECIALISTAS rodillo Toon sasse dh adentro 17 2 10 SHELE S aid dd id 18 3 EXPERT SENTA cui 19 SS D DA O 19 3 2 CRIANDO A BASE DE CONHECIMENTO sessesseseesossesoesossescosoesessossesossossesossossesee 23 9 24 Grando Vart yelS ida 23 3 2 2 Definindo s ODJSUVOS einne ni a R ad A E A Ras 24 E UNE Cacao de ROA o a AE E E E E a ANA 25 3 2 4 Defini o de Interface com o Us 27 3 2 5 Informa es AdiCIONAIS aiii 28 3 26 pe Es ACI ri 30 3 2 1 RESU LADOS A a A AT a 31 32 9 DEPILACION dd dies En 32 4 AREA DE APLICA O oia dia 34 e PG OB CA O T DUO he REAR SER RD RR ASR DDR RASA PER RD RP 36 4 1 L Eomo Soluci n aaa 37 5
50. t vel o Verificar se o filtro de combust vel est entupido o Verificar se a bomba de combust vel est enviando combust vel com a press o certa o Verificar se o sistema de carbura o est recebendo combust vel Falta de corrente cont nua o Testar se tem corrente no comutador de igni o o Verificar se possui corrente no terminal positivo da bobina Falta de corrente alternada igni o eletr nica o Verificar o funcionamento da bobina alta tens o o Testar as sa das e as entradas da caixa de igni o 46 Testar o chicote de fil que sai da caixa de igni o Verificar o funcionamento do distribuidor Testar os cabos de velas Conferir o desgaste das velas carbonizada molhada de leo ou com o eletrodo desgastado e Falta de corrente alternada sem igni o eletr nica O O O Verificar o funcionamento da bobina baixa tens o Testar o condensador Conferir o desgaste e a abertura do platinado Verificar as condi es de desgaste da tampa do distribuidor trincas desgaste dos p los e do carv o central Testar os cabos de velas Conferir o desgaste das velas carbonizada molhada de leo ou com o eletrodo desgastado 47 5 DESENVOLVIMENTO Para a cria o de um sistema Especialista completo necess ria a colabora o de v rios especialistas na rea para a obten o de informa es completas e precisas que v o ajudar a compor a base de conhecimento do siste
51. ternada platinado e condensador Tampa do distribuidor CNF 100 Causas da falta de corrente alternada platinado e condensador Cabos de velas CNF 100 Causas da falta de corrente alternada platinado e condensador Jogo de velas CNF 100 Regra 26 SE mmmmmm ENT O 63 Causas da falta de corrente alternada platinado e condensador Bobina CNF 100 Combust vel Sim Bateria Sim Motor partida Sim Falta de Alimenta o combust vel N o Falta de corrente cont nua Sim Falta de corrente alternada N o Veiculo c igni o falso Como solucionar a falta de corrente alternada platinado e condensador 1 Conferir bobina substituindo a por uma outra de teste CNF 100 Como solucionar a falta de corrente alternada platinado e condensador 2 Conferir o condensador substituindo o por outro novo CNF 100 Como solucionar a falta de corrente alternada platinado e condensador 3 Conferir o desgaste do platinado e regular sua abertura CNF 100 Como solucionar a falta de corrente alternada platinado e condensador 4 Testar a resist ncia do rotor CNF 100 Como solucionar a falta de corrente alternada platinado e condensador 5 Verificar se a tampa do distribuidor est trincada ou com os p los de contato gastos CNF 100 Como solucionar a falta de corrente alternada platinado e condensador 6 Verificar o carv ozinho da tampa do distribuidor se ele est gasto CNF 100
52. ura o 6 Se a bomba n o estiver enviando combust vel ou enviando com pouca press o substitua a bomba de combust vel 7 Caso chegue combust vel at a entrada do sistema de carbura o confira a b ia e o estilete do carburador 1 Testar a bobina substituindo a por outra 2 Testa a caixa de igni o substituindo a por outra igual ou compat vel 3 Testar do distribuidor removendo o antigo e colocando um outro para teste 4 Testar o chicote testando fil a fil 5 Testar a resist ncia do rotor 6 Verificar se a tampa do distribuidor est trincada ou com os p los de contato gastos 7 Verificar o carv ozinho da tampa do distribuidor se ele est gasto 8 Verificar se os cabos de vela possuem centelha 9 Verificar se todas as velas n o est o com o eletrodo central gasto ou carbonizado 1 Conferir bobina substituindo a por uma outra de teste 2 Conferir o condensador substituindo o por outro novo 3 Conferir o desgaste do platinado e regular sua abertura 4 Testar a resist ncia do rotor 5 Verificar se a tampa do distribuidor esta trincada ou com os p los de contato gastos 6 Verificar o carv ozinho da tampa do distribuidor se ele est gasto 7 Verificar se o cabo envia centelha na bobina 8 Conferir se todas as velas n o est o com o eletrodo central gastos ou carbonizado 1 Verifique se tem alimenta o corrente no p lo positivo da bobina 2
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