Simülasyon amaçlı uzman sistemler ve kuyruk modellerinin simülasyonu için bir uzman sistem tasarımı

Abstract

Simülasyon ve uzman sistemler arasında kuvvetli bir metodolojik benzerlik vardır. Her ikisinde de yapılan çalışma, karar vermeye yardım eden bir bilgisayar tabanlı model oluşturmaktır. Simülasyon bir çok problemin çözümünde ve analizinde son derece başarılı bir şekilde kullanılmaktadır. Klasik simülasyon yaklaşımında, simülasyonu yapacak kişinin, model lenecek sistem hakkında bilgi sahibi olması gerekmektedir. Simülasyonu yapan kişi bu bilgiyi kullanarak problemin spesifikasyonunu oluşturur. Simülasyon için bir sonraki adım ise, genel amaçlı bir programlama dili veya özel amaçlı bir simülasyon dilinin kullanılarak, modelin bir bilgisayar programının oluşturulmasıdır. Daha sonra geliştirilen bu simülasyon modeli ( programı ) geçerli hale getirilir ve denemeler yapılarak sonuçlar elde edilir. Simülasyoncu daha sonra bu sonuçları analiz ederek yorumlar, îşte bir simülasyon çevriminin bütün bu kısımları, mevcut yapay zekâ ve uzman sistem teknikleri kullanılarak otomatik hale getirilebilir. Böylece simülasyonu yapılacak alan hakkında bilgi sahibi olan fakat bir simülasyon dilini bilmeyen bir kişinin bile, bir simülasyon çalışması yapması sağlanır. Bu tezde geliştirilen simülasyon amaçlı uzman sistem daha çok, bir simülasyon çevriminin, problemin spesifikasyonunu elde etme, modelini kurma, modeli işletme veya çalıştırma ve sonuçları ortaya çıkarma safhaları üzerinde yoğunlaştırılmıştır. Tez, altı ana bölümden oluşmaktadır. Birinci bölüm giriş bölümü olup bu bölümde, yapay zekâ, uzman sistem ve simülasyon teknikleri tanıtılmış ve bunların birbirleriyle nasıl bir ilişki içinde olduğu belirtilerek konuya bir giriş yapılmıştır. Tezin ikinci bölümünde uzman sistemlerin genel. yapıları ve geliştirilmeleri anlatılmıştır. Önce yapay zekânın ortaya çıkışı üzerinde durulmuş ve daha sonra uzman sistemlere geçilmiştir. Bu11 bölümde uzman sistem kavramı ayrıntılı olarak incelenerek bir uzman sistemin bileşemleri ortaya konulmuştur. Daha sonra uzman sistemlerin dış ortam arabirimleri üzerinde durulmuş ve bir uzman sistemin çıkarım şebekeleri anlatılmıştır. Bu bilgiler verildikten sonra tipik bir uzman sistemde bilgilerin nasıl organize edildiği hususu da ayrıntılı bir şekilde açıklanmıştır. Daha sonra uzman sistem oluşturma araçları üzerinde durulmuş, ve son olarak da bir uzman sistemin geliştirilmesi ve geliştirme adımları içindeki faaliyetler incelenmiştir. Üçüncü bölümde, simülasyon ve uzman sistemlerin birbirleriyle olan ilişkileri ayrıntılı bir şekilde incelenmiştir. Bu bölümde ilk olarak genel sistem simülasyonu bilgileri verildikten sonra bilgisayarla klasik simülasyon yaklaşımı açıklanmış, ve daha sonra uzman simülasyon sistemlerinin geliştirilmesi üzerinde durularak, otomatik olarak problemin spesifikasyonunu elde etme ve simülasyon programım veya simülasyon modelini oluşturma yapıları açıklanmış ve en sonunda da bir simülasyon üretecinin genel yapısı ortaya çıkarılmıştır. Bu bölümde daha sonra uzman sistemler ile simülasyonun birleştirilmesine ait bir sınıflandırma yapılmış, ve bir simülasyon modeli ile yapay zekâ arasındaki farklar, uzman sistemlerin simülasyon metodolojisi üzerindeki etkileri ve son olarak programlama dillerindeki gelişmelerin simülasyon ve uzman sistemlere olan etkileri anlatılmıştır. Tezin dördüncü bölümünde, kuyruk modellerinin simülasyonu için simülasyon amaçlı bir uzman sistemin geliştirilmesi açıklanmıştır. Bu bölümde önce kuyruk sistemlerinin genel yapıları ve kuyruk sistemlerinin simülasyonu incelenmiş, daha sonra da uzman sistemin program üreteceği dil olarak seçilen SIMAN simülasyon dili ile modeli eme yapısı ele alınarak, kuyruk modellerinin simülasyonuna yönelik bir uzman sistemin geliştirilmesi çalışmalarına geçilmiştir. Burada öncelikle bir diyalog arabiriminin gerekliliği vurgulanmış ve bu nedenle uzman sistem için bir diyalog arabirimi geliştirilmiştir. Daha sonra, otomatik olarak üretilecek olan simülasyon modellerinin kabul ettiği varsayımlar açıklanarak kuyruk modellerinin simülasyon programlarını otomatik olarak oluşturacak, simülasyonu işletecek ve sonuçlan elde ederek kullanıcıya sunacak şekilde geliştirilen bilgisayar programının ( uzman sistemin )İÜ mantıksal yapısı anlatılmıştır. Geliştirilen bilgisayar programı Turbo PASCAL 6.0 ile yazılmıştır ve bu program SIMAN 3.5 simülasyon dilinde kuyruk modellerinin simülasyon programlarını oluşturmaktadır. Geliştirilen program, problemin spesifikasyonunu kullanıcıdan bir diyalog arabirimi ile elde ederek simülasyon modelini ( programım ) kurmakta, kurulan modeli işletmekte ve işletim sonucunda elde edilen istatistiksel çıktıları kullanıcıya sunmaktadır. Bu bölümde son olarak geliştirilen programın veya uzman sistemin, teorik veya yapay bir örnek üzerinde çalıştırılması gösterilmektedir. Tezin beşinci bölümünde bir poliklinik uygulaması açıklanmaktadır. Bu bölümde ilk olarak, geliştirilen simülasyon amaçlı uzman sistemin hangi tür kuyruk modellerinde uygulanabileceği açıklanmış bir poliklinik modelinin simülasyonu için, geliştirilen program kullanılarak sonuçların elde edilmesi gösterilmiştir. Tezin altıncı ve son bölümü ise genel değerlendirmeler ve bu tez çalışması sonucunda ortaya çıkarılan sonuçları kapsamaktadır. Bu bölümde simülasyon ve uzman sistemlerin birleştirilmesi sonucunda elde edilen avantajlar üzerinde durulduktan sonra, simülasyon, yapay zekâ ve uzman sistemlerin birbirlerini nasıl etkiledikleri ortaya konmakta ve bazı yorumlar yapılmaktadır.