Система ESTA - COLECTOR
Система ESTA - COLECTOR
1.Вимоги до апаратного забезпечення
Система ESTA - COLECTOR вимагає наявності на комп"ютері операційної оболонки Winodws 3.x або операційної системи Windows 95 ,відповідно мінімум 8 чи 16 MB оперативної пам"яті і близько 20 MB вільного місця на жорсткому диску .
Після виконання інсталяції бажано зберігати архівну копію системи на жорсткому диску на випадок пошкодження бази даних , чи виконюваного файлу .
2 . Початок роботи з системою
Будемо вважати , що Ви успішно виконали процес інсталяції системи .Тобто, на диску C: існує каталог ESTA і в ньому містяться всі потрібні файли і директорії :
esta.exe - файл запуску системи
esta16.gid - системний файл
esta16.hlp - файл довідки
oilcol.kb - база даних по родовищах
prolog.err - файл опису системних помилок
winesta.def - файл системних дефініцій
winesta.fon - файл підтримки використання шрифтів
Каталог DESCRIPT містить файл descript.txt , що містить описи родовищ, по яких система ESTA-COLECTOR може виконювати експертизу.
Каталог DOC містить документацію :
colector.doc - файл для читання WINDOWS-редакторами сумісними з стандартом WS Word 6.0
Виконавши подвійну фіксацію курсора миші або натиснувши клавішу Enter на файлі esta.exe Ви завантажите систему .В подальшому описі ми передбачаємо , що користувач вже має достатні навики роботи з оболонкою Windows i Windows-програмами , такими як WS Word , WS Excel і т.і.
Базовий інтерфейс системи ESTA - COLECTOR англомовний .Всі його ключеві моменти будуть детально розглянуті нижче .Сам процес діалогу з користувачем , задання запитань і одержання порад система виконює українською мовою з високою степінню наближення до природньої мови користувача .
Призначення програми ESTA - COLECTOR виконання експертизи по родовищах з метою прогнозування порід - колекторів . Для виконання процесу експертизи необхідний певний об"єм інформації по конкретному родовищу .Вся інформація потрібна для успішного функціонування системи міститься в базі даних - файлі oilcol.kb .Тому наступним кроком після завантаження системи повинно бути відкриття існуючого файлу бази даних .Для цього слід виконати опції :
File \ Open \ oilcol.kb \ Ok ,
або натиснути відповідну кнопку на панелі інструментів .
3.Процес виконання експертизи
Всі опції , що стосуються процесу проведення експертизи зібрані в групі опцій Consult (Консультація).Якщо база даних не відкрита , то опції цієї групи неактивні .Якщо ж вони підсвічені , значить все в порядку і система готова до роботи .
Виконавши опції Consult \ Begin Consultation (Консультація \ Почати консультацію ) Ви запустити процес в ході якого система буде задавати вам ряд питань і в кінці видасть конкретну пораду .Деталізуємо цей процес.
На самому початку консультації система видає текстове вікно для перегляду списку доступних родовищ з їх характеристиками за схемою :
Назва родовища
Глибина залягання
Вік
Літологія
Переглянувши при потребі список натисніть кнопку OK .
На наступному кроці система задасть перше запитання :
" По якому родовищу будемо проводити експертизу ? "
Для відповіді слід вибрати назву певного родовища із списку доступних і натиснути кнопку OK . Далі система прагнутиме визначити мету консультації :
1. Прогнозування продуктивного колектора
2. Прогнозуваня колектора
Спочатку система запропонує користувачу першу мету .Якщо відповісти на неї NO ( НІ ) , то система запропонує відповідно другу мету .
Після визначення мети консультації розпочинається власне сама консультація , в ході якої користувачу слід відповісти на ряд питань вводячи відповідні числові дані і натискаючи кнопку OK . Якщо натиснути кнопку STOP , то консультація буде припинена .
Результатом процесу буде поява діалового вікна ADVICE(ПОРАДА) в якому висвітиться результат консультації .Результат може бути як і позитивним , так і негативним . Натиснувши кнопку WHY(ЧОМУ) можна прослідкувати за ходом міркувань системи .Після натиснення кнопки EXPLAIN(ПОЯСНЕННЯ) система додатково пояснить суть запитання .
Охарактеризуємо інші опції із групи CONSULT :
Continue Consultation (Продовжити консультацію) - продовжує процес консультації перерваний натисненням кнопки STOP ;
Advise given in last session (Порада надана під час останнього сеансу) - виводить на екран результат останньої консультації ;
Check knowledge base (Перевірити базу даних) - виконює перевірку інформації , що міститься в базі даних на відповідність правилам логічного програмування мовою Пролог;
Show knowledge base (Показати базу даних) - виводить на екран вміст бази даних . Для великих баз даних не спрацьовує .Такі бази даних переглядають через їх структурні компоненти (параметри,секції) ( див. нижче )
4.Представлення знань
Головне в роботі з системою ESTA - COLECTOR розробка бази знань на основі правил .
Представлення знань базується на слідуючих пунктах :
Sections ( Розділи )
Parameters ( Параметри )
Title ( Назви )
Для більшої читабельності інформації можна включати також коментарі.
Верхній рівень представлення знань в ESTA складається з розділів .Перший розділ в будь-якій базі знань повинен мати ім'я Start (Початок).Розділ складається з імені , текстового опису і кількох параграфів .ESTA опрацьовує всі параграфи по одному зверху до низу в кожному розділі .Якщо параграф містить бульовий вираз , то він обчислюється першочергово .Якщо цей вираз істинний , або параграф не містить бульових виразів взагалі , то всі дії виконються згідно порядку заданого в параграфі .
Параметри виконюють роль змінних , які контролють передачу управління між розділами .Буд-який параметр складається із поля декларації і поля типу .Для опису окремих типів параметрів можна використовувати додаткові поля .Параметр може бути одним із слідуючих чотирьох типів :
· text parameter ( текстовий параметр )
· number parameter ( числовий параметр )
· category parameter ( параметр категорії )
· boolean parameter ( бульовський парметр )
Бульові або логічні параметри використовуються коли параметр обмежується однією із величин - істина , хиба , або невизначено -, тобто коли для відповіді на питання передбачено введення ТАК , НІ , НЕВИЗНАЧЕНО .
По замовчуванню ESTA автоматично генерує список вибору (listbox) , що відповідає величинам : істина , хиба , невизначено .
Однією із основ хорошої консультативної експертної системи є діалог , що оперує поняттями добре зрозумілими користувачу .Тому що коли з системою працює спеціаліст , то система при веденні діалогу може використовувати складні терміни, що зробить діалог точним і ефективним .Але з другого боку коли діалог ведеться з непрофесіоналом складні терміни тільки заплутуватимуть його .Ці дві групи користувачів представляють границі загальної ситуації створення діалогу для експертної системи .
Дуже часто користувач відповідає НЕВИЗНАЧЕНО на питання системи ESTA сподіваючись, що подальший діалог приведе до кращого розуміння питання .
Одним із можливих шляхів вирішення даної проблеми є впорядкування діалогу по рівнях .Кожен рівень розрахований на певного користувача .На найвищому рівні використовують складні і точні терміни .На кожному нижчому рівні мова діалогу все більше наближається до повсякденної .
Для представлення цілої бази знань використовуються Title ( Назви ) .Це може бути простий текст , або зображення .
Найкращий спосіб навчитися утворювати базу знань - почати розробку невеликого проекту .
Нехай дана слідуюча вихідна інформація по якій будуть формуватися правила вибору колектора :
1. Кавернометрія .
якщо
діаметр свердловини < номінальний діаметр свердловини
то колектор .
2. ГК (гамма каротаж )
якщо ГК < 0.4-0.5 ,то пласт відносять до пісчаників.
3. НГК (нейтронний гамма каротаж)
якщо НГК < 0.5-0.6 , то пласт колектор
4. ПС (метод власних потенціалів )
якщо ПС >0.4 , то пласт колектор
5. АК (Акустичний кабортаж )
якщо 210< АК < 270 , то пласт колектор
6. Явною ознакою колектора є приріст показань мікропотенціалу
зонду над мікроградієнтним зондом
7. Ознакою колектора також є зміна в часі показань електричних зондів ,тобто наявність зони проникнення фільтрату бурового розчину .
Структура бази знань виглядатиме приблизно так :
Title
Sections
section mains : ' '
if (діаметр and ГК<0.5 and НГК<0.6 and ПС>0.4 and ((АК>210)and(АК<270)) and зонд and ПФБР ) advice 'Порода належить до класу колекторів '
if (not(діаметр)) advice ' Потрібні додаткові знання '
section start : ' '
if(варіант='значення_фізичних_параметрів') do mains
Parameters
parameter АК : ' '
type number
question ' Яке значення інтервального часу акустичного каротажу '
parameter ГК : ' '
type number
question 'Яке значення відносного параметра гамма каротажу '
parameter НГК : ' '
type number
question 'Яке значення подвійного різницевого параметра нейтронного гамма каротажу '
parameter ПС : 'метод власних потенціалів '
type number
question ' Яке значення методу власних потенціалів '
parameter ПФБР : ' '
type boolean
question 'Чи спостерігається зміна в часі показників електричних зондів ,тобто чи наявна зона проникнення фільтрату бурового розчину '
parameter варіант : ' '
type category
explanation ' '
options
граничні_значення ,
значення_фізичних_параметрів.
question 'По якому варіанту будемо працювати '
picture ' '
parameter діаметр : ' '
type boolean
question 'Чи істинно , що діаметр свердловини менше діаметра сверла '
parameter зонд : ' '
type boolean
question 'Чи є приріст показань мікропотенціалу зонду над мікроградієнтним зондом '
Особливої уваги заслуговує питання використання логічних параметрів .Коли користувач відповідатиме лише ТАК або НІ , то особливої проблеми не буде . Складності виникатиму при обробці відповідей типу НЕВИЗНАЧЕНО .Наведемо такий приклад .
Чи маєте Ви зайву вагу ?
Може бути , що людина не знає однозначної відповіді на це питання .і вона відповідатиме НЕВИЗНАЧЕНО .Тоді система , задавши два додаткових питання визначить ріст і вагу і в результаті знайде відповідь на питання самого верхнього рівня .
Приблизний приклад бази даних для обробки такої ситуації .
section start ' Обробка відповідей типу НЕВИЗНАЧЕНО '
if overweight advice ' Вам потрібно сідати на дієту !'
if not overweight advice ' Ви не маєте проблем з зайвою вагою ! '
parameter overweight ' Визначення чи особа має зайву вагу'
type boolean
rules
true if overweight_statement, (1)
false if not overweight_statement, (2)
height - 100 < weight / * Правило не офіційне */ (3)
/* Правило (3) спрацьовує , коли не спрацьовують правила (1) і (2)
в результаті чого змінна overweight приймає значення ІСТИНА */
parameter overweight_statement ' Тут користувач відповість НЕВИЗНАЧЕНО '
type boolean
question 'Чи маєте Ви зайву вагу ?'
parameter height ' Визначаємо ріст '
type number
question ' Який ваш ріст в cm? '
parameter weight ' Визначаємо вагу'
type number
question ' Яка Ваша вага в kg? '
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Процес розробки і редагування бази даних значно полегшується наявністю спеціальних сервісних опцій в відповідних групах опцій меню.Коротко їх охарактеризуємо :
Show current parametr - показати поточний параметр
How was the parametr value established - показати , як параметр одержав значення
What if - parametr changes its value - що відбудеться , якщо параметр змінить своє значення
List all parametrs - вивести список всіх параметрів
List parametrs with a value - вивести список параметрів із значеннями
Draw section tree - видає графічне представлення секцій у їх взаємозвязку
List all sections - видає список всіх секцій
При виникненні проблем з кирилецею необхідно виконати опції
Edit \ Font (Редагувати \ Шрифт ) і встановити шрифт Ariel Cyr .
При редагуванні інформації бази даних зручно використовувати операції вирізування,копіювання,вставки.Підтримку цих операцій забезпечує меню Edit .Принципи роботи аналогічні до тих ,які використовуються в Windows-текстових редакторах .
Система ESTA - COLECTOR має вбудовану довідкову систему , яка викликається натисненням клавіші F1 .
5.Заключення.
Всі зауваження і побажання надсилайте за адресою :
1.Вимоги до апаратного забезпечення
Система ESTA - COLECTOR вимагає наявності на комп"ютері операційної оболонки Winodws 3.x або операційної системи Windows 95 ,відповідно мінімум 8 чи 16 MB оперативної пам"яті і близько 20 MB вільного місця на жорсткому диску .
Після виконання інсталяції бажано зберігати архівну копію системи на жорсткому диску на випадок пошкодження бази даних , чи виконюваного файлу .
2 . Початок роботи з системою
Будемо вважати , що Ви успішно виконали процес інсталяції системи .Тобто, на диску C: існує каталог ESTA і в ньому містяться всі потрібні файли і директорії :
esta.exe - файл запуску системи
esta16.gid - системний файл
esta16.hlp - файл довідки
oilcol.kb - база даних по родовищах
prolog.err - файл опису системних помилок
winesta.def - файл системних дефініцій
winesta.fon - файл підтримки використання шрифтів
Каталог DESCRIPT містить файл descript.txt , що містить описи родовищ, по яких система ESTA-COLECTOR може виконювати експертизу.
Каталог DOC містить документацію :
colector.doc - файл для читання WINDOWS-редакторами сумісними з стандартом WS Word 6.0
Виконавши подвійну фіксацію курсора миші або натиснувши клавішу Enter на файлі esta.exe Ви завантажите систему .В подальшому описі ми передбачаємо , що користувач вже має достатні навики роботи з оболонкою Windows i Windows-програмами , такими як WS Word , WS Excel і т.і.
Базовий інтерфейс системи ESTA - COLECTOR англомовний .Всі його ключеві моменти будуть детально розглянуті нижче .Сам процес діалогу з користувачем , задання запитань і одержання порад система виконює українською мовою з високою степінню наближення до природньої мови користувача .
Призначення програми ESTA - COLECTOR виконання експертизи по родовищах з метою прогнозування порід - колекторів . Для виконання процесу експертизи необхідний певний об"єм інформації по конкретному родовищу .Вся інформація потрібна для успішного функціонування системи міститься в базі даних - файлі oilcol.kb .Тому наступним кроком після завантаження системи повинно бути відкриття існуючого файлу бази даних .Для цього слід виконати опції :
File \ Open \ oilcol.kb \ Ok ,
або натиснути відповідну кнопку на панелі інструментів .
3.Процес виконання експертизи
Всі опції , що стосуються процесу проведення експертизи зібрані в групі опцій Consult (Консультація).Якщо база даних не відкрита , то опції цієї групи неактивні .Якщо ж вони підсвічені , значить все в порядку і система готова до роботи .
Виконавши опції Consult \ Begin Consultation (Консультація \ Почати консультацію ) Ви запустити процес в ході якого система буде задавати вам ряд питань і в кінці видасть конкретну пораду .Деталізуємо цей процес.
На самому початку консультації система видає текстове вікно для перегляду списку доступних родовищ з їх характеристиками за схемою :
Назва родовища
Глибина залягання
Вік
Літологія
Переглянувши при потребі список натисніть кнопку OK .
На наступному кроці система задасть перше запитання :
" По якому родовищу будемо проводити експертизу ? "
Для відповіді слід вибрати назву певного родовища із списку доступних і натиснути кнопку OK . Далі система прагнутиме визначити мету консультації :
1. Прогнозування продуктивного колектора
2. Прогнозуваня колектора
Спочатку система запропонує користувачу першу мету .Якщо відповісти на неї NO ( НІ ) , то система запропонує відповідно другу мету .
Після визначення мети консультації розпочинається власне сама консультація , в ході якої користувачу слід відповісти на ряд питань вводячи відповідні числові дані і натискаючи кнопку OK . Якщо натиснути кнопку STOP , то консультація буде припинена .
Результатом процесу буде поява діалового вікна ADVICE(ПОРАДА) в якому висвітиться результат консультації .Результат може бути як і позитивним , так і негативним . Натиснувши кнопку WHY(ЧОМУ) можна прослідкувати за ходом міркувань системи .Після натиснення кнопки EXPLAIN(ПОЯСНЕННЯ) система додатково пояснить суть запитання .
Охарактеризуємо інші опції із групи CONSULT :
Continue Consultation (Продовжити консультацію) - продовжує процес консультації перерваний натисненням кнопки STOP ;
Advise given in last session (Порада надана під час останнього сеансу) - виводить на екран результат останньої консультації ;
Check knowledge base (Перевірити базу даних) - виконює перевірку інформації , що міститься в базі даних на відповідність правилам логічного програмування мовою Пролог;
Show knowledge base (Показати базу даних) - виводить на екран вміст бази даних . Для великих баз даних не спрацьовує .Такі бази даних переглядають через їх структурні компоненти (параметри,секції) ( див. нижче )
4.Представлення знань
Головне в роботі з системою ESTA - COLECTOR розробка бази знань на основі правил .
Представлення знань базується на слідуючих пунктах :
Sections ( Розділи )
Parameters ( Параметри )
Title ( Назви )
Для більшої читабельності інформації можна включати також коментарі.
Верхній рівень представлення знань в ESTA складається з розділів .Перший розділ в будь-якій базі знань повинен мати ім'я Start (Початок).Розділ складається з імені , текстового опису і кількох параграфів .ESTA опрацьовує всі параграфи по одному зверху до низу в кожному розділі .Якщо параграф містить бульовий вираз , то він обчислюється першочергово .Якщо цей вираз істинний , або параграф не містить бульових виразів взагалі , то всі дії виконються згідно порядку заданого в параграфі .
Параметри виконюють роль змінних , які контролють передачу управління між розділами .Буд-який параметр складається із поля декларації і поля типу .Для опису окремих типів параметрів можна використовувати додаткові поля .Параметр може бути одним із слідуючих чотирьох типів :
· text parameter ( текстовий параметр )
· number parameter ( числовий параметр )
· category parameter ( параметр категорії )
· boolean parameter ( бульовський парметр )
Бульові або логічні параметри використовуються коли параметр обмежується однією із величин - істина , хиба , або невизначено -, тобто коли для відповіді на питання передбачено введення ТАК , НІ , НЕВИЗНАЧЕНО .
По замовчуванню ESTA автоматично генерує список вибору (listbox) , що відповідає величинам : істина , хиба , невизначено .
Однією із основ хорошої консультативної експертної системи є діалог , що оперує поняттями добре зрозумілими користувачу .Тому що коли з системою працює спеціаліст , то система при веденні діалогу може використовувати складні терміни, що зробить діалог точним і ефективним .Але з другого боку коли діалог ведеться з непрофесіоналом складні терміни тільки заплутуватимуть його .Ці дві групи користувачів представляють границі загальної ситуації створення діалогу для експертної системи .
Дуже часто користувач відповідає НЕВИЗНАЧЕНО на питання системи ESTA сподіваючись, що подальший діалог приведе до кращого розуміння питання .
Одним із можливих шляхів вирішення даної проблеми є впорядкування діалогу по рівнях .Кожен рівень розрахований на певного користувача .На найвищому рівні використовують складні і точні терміни .На кожному нижчому рівні мова діалогу все більше наближається до повсякденної .
Для представлення цілої бази знань використовуються Title ( Назви ) .Це може бути простий текст , або зображення .
Найкращий спосіб навчитися утворювати базу знань - почати розробку невеликого проекту .
Нехай дана слідуюча вихідна інформація по якій будуть формуватися правила вибору колектора :
1. Кавернометрія .
якщо
діаметр свердловини < номінальний діаметр свердловини
то колектор .
2. ГК (гамма каротаж )
якщо ГК < 0.4-0.5 ,то пласт відносять до пісчаників.
3. НГК (нейтронний гамма каротаж)
якщо НГК < 0.5-0.6 , то пласт колектор
4. ПС (метод власних потенціалів )
якщо ПС >0.4 , то пласт колектор
5. АК (Акустичний кабортаж )
якщо 210< АК < 270 , то пласт колектор
6. Явною ознакою колектора є приріст показань мікропотенціалу
зонду над мікроградієнтним зондом
7. Ознакою колектора також є зміна в часі показань електричних зондів ,тобто наявність зони проникнення фільтрату бурового розчину .
Структура бази знань виглядатиме приблизно так :
Title
Sections
section mains : ' '
if (діаметр and ГК<0.5 and НГК<0.6 and ПС>0.4 and ((АК>210)and(АК<270)) and зонд and ПФБР ) advice 'Порода належить до класу колекторів '
if (not(діаметр)) advice ' Потрібні додаткові знання '
section start : ' '
if(варіант='значення_фізичних_параметрів') do mains
Parameters
parameter АК : ' '
type number
question ' Яке значення інтервального часу акустичного каротажу '
parameter ГК : ' '
type number
question 'Яке значення відносного параметра гамма каротажу '
parameter НГК : ' '
type number
question 'Яке значення подвійного різницевого параметра нейтронного гамма каротажу '
parameter ПС : 'метод власних потенціалів '
type number
question ' Яке значення методу власних потенціалів '
parameter ПФБР : ' '
type boolean
question 'Чи спостерігається зміна в часі показників електричних зондів ,тобто чи наявна зона проникнення фільтрату бурового розчину '
parameter варіант : ' '
type category
explanation ' '
options
граничні_значення ,
значення_фізичних_параметрів.
question 'По якому варіанту будемо працювати '
picture ' '
parameter діаметр : ' '
type boolean
question 'Чи істинно , що діаметр свердловини менше діаметра сверла '
parameter зонд : ' '
type boolean
question 'Чи є приріст показань мікропотенціалу зонду над мікроградієнтним зондом '
Особливої уваги заслуговує питання використання логічних параметрів .Коли користувач відповідатиме лише ТАК або НІ , то особливої проблеми не буде . Складності виникатиму при обробці відповідей типу НЕВИЗНАЧЕНО .Наведемо такий приклад .
Чи маєте Ви зайву вагу ?
Може бути , що людина не знає однозначної відповіді на це питання .і вона відповідатиме НЕВИЗНАЧЕНО .Тоді система , задавши два додаткових питання визначить ріст і вагу і в результаті знайде відповідь на питання самого верхнього рівня .
Приблизний приклад бази даних для обробки такої ситуації .
section start ' Обробка відповідей типу НЕВИЗНАЧЕНО '
if overweight advice ' Вам потрібно сідати на дієту !'
if not overweight advice ' Ви не маєте проблем з зайвою вагою ! '
parameter overweight ' Визначення чи особа має зайву вагу'
type boolean
rules
true if overweight_statement, (1)
false if not overweight_statement, (2)
height - 100 < weight / * Правило не офіційне */ (3)
/* Правило (3) спрацьовує , коли не спрацьовують правила (1) і (2)
в результаті чого змінна overweight приймає значення ІСТИНА */
parameter overweight_statement ' Тут користувач відповість НЕВИЗНАЧЕНО '
type boolean
question 'Чи маєте Ви зайву вагу ?'
parameter height ' Визначаємо ріст '
type number
question ' Який ваш ріст в cm? '
parameter weight ' Визначаємо вагу'
type number
question ' Яка Ваша вага в kg? '
----------------------------------------------------------------------------------------------------------
Процес розробки і редагування бази даних значно полегшується наявністю спеціальних сервісних опцій в відповідних групах опцій меню.Коротко їх охарактеризуємо :
Show current parametr - показати поточний параметр
How was the parametr value established - показати , як параметр одержав значення
What if - parametr changes its value - що відбудеться , якщо параметр змінить своє значення
List all parametrs - вивести список всіх параметрів
List parametrs with a value - вивести список параметрів із значеннями
Draw section tree - видає графічне представлення секцій у їх взаємозвязку
List all sections - видає список всіх секцій
При виникненні проблем з кирилецею необхідно виконати опції
Edit \ Font (Редагувати \ Шрифт ) і встановити шрифт Ariel Cyr .
При редагуванні інформації бази даних зручно використовувати операції вирізування,копіювання,вставки.Підтримку цих операцій забезпечує меню Edit .Принципи роботи аналогічні до тих ,які використовуються в Windows-текстових редакторах .
Система ESTA - COLECTOR має вбудовану довідкову систему , яка викликається натисненням клавіші F1 .
5.Заключення.
Всі зауваження і побажання надсилайте за адресою :
