Liberec2006 Bc.JanMaˇsek Diplomovápráce TECHNICKÁUNIVERZITAVLIBERCI

(1)

Fakulta mechatroniky a mezioborov ých inˇzen ýrsk ých studi´ı

Diplomov´a pr´ace

Liberec 2006 Bc. Jan Maˇsek

(2)

Fakulta mechatroniky a mezioborov ých inˇzen ýrsk ých studi´ı

Studijn´ı program: M 2612 - Elektrotechnika a informatika

Studijn´ı obor: Studijn´ı obor: 1802T007 - Informaˇcn´ı technologie

Expertn´ı systém pro ˇreˇsen´ı problém ˚u s´ıt’ové komunikace

Expert system for network troubleshooting

Diplomov´a pr´ace

Autor: Bc. Jan Maˇsek

Vedouc´ı diplomov´e pr´ace: RNDr. Pavel Satrapa, PhD.

19.10. 2006

(3)

Prohlaˇsuji, ˇze jsem tuto diplomovou práci vypracoval samostatnˇe. Uvedl jsem vˇsechny literárn´ı prameny a publikace, ze kter ých jsem ˇcerpal.

V Liberci 10.5.2006 . . . .

(4)

R´ad bych na tomto m´ıstˇe podˇekoval vˇsem, kteˇr´ı mi s prac´ı pomohli, protoˇze bez nich by tato pr´ace nevznikla.

(5)

Abstrakt

Produkt této diplomové práce má za c´ıl pomoci uˇzivatel ˚um s´ıtˇe ˇreˇsit problémy, se kter ými se mohou setkat bˇehem své interakci v poˇc´ıtaˇcové s´ıti. Obecnˇe se jedná pˇredevˇs´ım o problémy na komunikaˇcn´ım protokolu TCP/IP a UDP, které zajiˇst’uj´ı vzájemnou komunikaci mezi poˇc´ıtaˇci uˇzivatel ˚u v Internetu a dále o problémy na hardwarové úrovni, které mohou s tˇemito problémy souviset.

Bˇeˇzn ý uˇzivatel m ˚uˇze narazit na spoustu zádrhel ˚u, které nen´ı schopen bez pomoci ˇreˇsit. Jako nejjednoduˇsˇs´ı ˇreˇsen´ı pro tyto situace se jev´ı nasazen´ı expertn´ıho systému. Expertn´ı systém je zvláˇstn´ı program, kter ý je navrˇzen pro pomoc interakci s uˇzivateli na základˇe údaj ˚u, které z´ıská z dialogu od uˇzivatele.

C´ılem práce nen´ı vytvoˇrit zcela nov ý expertn´ı systém (ES), protoˇze podobn ých systém ˚u bylo jiˇz vytvoˇreno velké mnoˇzstv´ı. Z r ˚uzn ých expertn´ıch systém ˚u byl vybrán expertn´ı systém OpenExpert.org, kter ý je vytvoˇren v otevˇrené (GPL) licenci a proto ho autor práce upravil podle specifické potˇreby.

ES je v principu program, kter ý má urˇcité ˇcásti - a to ˇr´ıd´ıc´ı a datovou. Datová báze se naz ývá znalostn´ı báze dat.

Rozsah znalostn´ı báze tohoto expertn´ıho systému by mˇel zahrnout co nejˇsirˇs´ı objem moˇzn ých závad - a to jak softwarov ých tak hardwarovych. Urˇcitˇe by mˇel pomoci s triviáln´ımi problémy, ale mˇel by b ýt schopen i upozornit na problémy, které bˇeˇznˇe vˇetˇsina systém ˚u (a nˇekdy ani ˇrada tzv. poˇc´ıtaˇcov ých expert ˚u) neum´ı uspokojivˇe vyˇreˇsit. Proto bylo do práce zakomponováno co nejv´ıce informac´ı ze zkuˇsenost´ı autora a jeho koleg ˚u, které byly implementovány do znalostn´ı báze.

C´ılem práce je vytvoˇrit univerzálnˇe pouˇziteln ý expertn´ı systém pro ˇreˇsen´ı s´ıt’ov ých problém ˚u.

(6)

Abstract

The product of this diploma work is targeted to help common users of network to solve troubles which they may encounter while interacting in computer network. Generally first there are problems on comunication protocols TCP/IP and UDP which ensures mutual comunication between users computers in Internet.

Secondly there are hardware level problems.

Common user may come in many trouble that he’s unable to solve without help. Therefore an expert system is used. It’s a special program which is is deve- loped to help users. This help is based on comunication dialogs between system and user.

The goal of this work is not to create a completely new expert system, because many similiar already exists. From different expert systems OpenExpert.org system was chosen. It’s created on free (GPL) licence and therefore author could cus- tomize it for these specific needs. An expert system is a kind of program which has two main parts - controlling and knowledge. Knowledge part is so called Knowledge base.

Range of knowledge base of this expert system should be as wide as possible to cover both software and hardware problems. It should surely point out common solutions of trivial problems but it should also be able to advise of problems that most of help systems isn’t able to solve. Therefore there was implemented a large amount of authors experience in this knowledge base.

The goal is to create universally usable expert system for network troubleshooting.

(7)

Obsah

Prohl´aˇsen´ı 3

Podˇekov´an´ı 5

Seznam pouˇzit ´ych zkratek a symbol ˚u 9

Seznam obr´azk ˚u 10

Uvod´ 11

1 Expertn´ı syst´emy 13

1.1 Expertn´ı syst´em . . . 14

1.2 B´aze znalost´ı . . . 14

1.3 B´aze dat . . . 15

1.4 R´ıdic´ı mechanismus expertn´ıho systému . . . .ˇ 16 1.5 V ýhody a nev ýhody expertn´ıch systém ˚u: . . . 17

1.5.1 V ´yhody expertn´ıch syst´em ˚u . . . 17

1.5.2 Nev ´yhody expertn´ıch syst´em ˚u . . . 17

1.5.3 Rozd´ıl mezi expertn´ım systémem a jin ým poˇc´ıtaˇcov ým programem . . . 18

1.5.4 Strategie usuzov´an´ı . . . 19

1.6 Dˇelen´ı expertn´ıch syst´em ˚u . . . 22

1.7 Postup pˇri v ´yvoji znalostn´ıho inˇzen ´yrstv´ı . . . 24

2 Pˇredstaven´ı expertn´ıho systému OpenExpert.org 27 2.1 Záhlav´ı systému . . . 29

2.2 Konzultaˇcn´ı ˇc´ast . . . 31

2.3 N´apovˇeda . . . 31

2.4 Konzultace . . . 32

2.5 Znalostn´ı b´aze . . . 32

(8)

2.6 Vazby . . . 34

3 Moˇzné problémy poˇc´ıtaˇce v s´ıti 35 3.1 Obecné pˇredpoklady . . . 35

3.2 Druhy pˇripojen´ı k s´ıti a moˇzné specifické problémy jednotliv ých druh ˚u pˇripojen´ı . . . 37

3.2.1 LAN . . . 37

3.2.2 ADSL . . . 38

3.2.3 Wi-Fi pˇripojen´ı . . . 41

3.2.4 Vyt´aˇcen´e pˇripojen´ı (Dial-up) . . . 45

4 Znalostn´ı b´aze - Knowledge base 47 4.1 LAN . . . 49

4.1.1 Koleje Harcov . . . 53

4.2 ADSL . . . 55

4.3 Wi-Fi . . . 59

4.4 Dial-up . . . 63

4.5 Pˇr´ıklad ˇreˇsen´ı . . . 65

5 Prakticke zkouˇsky 68 5.1 Beta test . . . 68

5.2 Pˇrenositelnost . . . 68

5.3 Testov´an´ı . . . 70

6 Z´avˇer 71

7 Reference 73

Pˇr´ılohy 73

A Obsah disku CD-ROM 74

(9)

Seznam pouˇzit´ych zkratek a symbol ˚u

AP – Access point - pˇr´ıstupov ´y bod

DB – Datab´aze

DNS – Domain name system

DSL – Digital subscriber line

DSLAM – Digital Subscriber Line Access Multiplexer

ES – Expertn´ı syst´em

FELEX – Expertn´ı syst´em FEL-Expert Freeware – Voln ´y software

Hardware – Poˇc´ıtaˇcov´e komponenty

HTML – Hyper Text Markup Language

IP – Internet protocol

LAN – Local Area Network - m´ıstn´ı s´ıt’

KB – Knowledge base, znalostn´ı b´aze

MAC – Media access control - fyzick´a adresa poˇc´ıtaˇce PC – Personal Computer, osobn´ı poˇc´ıtaˇc

PHP – Personal Home Page Hypertext Preprocessor RADIUS – Remote Authentication Dial-In User Service Software – Poˇc´ıtaˇcov´e programy

TCP/IP – Transmission Control Protocol/Internet Protocol

UI,AI – Umˇel´a inteligence

WAN – Wide Area Network - rozlehl´a s´ıt’

Wi-Fi – Wireless fidelity - bezdr´atov´e pˇripojen´ı

(10)

Seznam obr ´azk ˚ u

1 Expertn´ı syst´em . . . 19

2 Dopˇredn´e ˇretˇezen´ı, forward chaining . . . 20

3 zpˇetn´e ˇretˇezen´ı, backward chaining . . . 21

4 Obr´azek n´apovˇedy - screenshot . . . 22

5 Uvodn´ı obrazovka syst´emu . . . .´ 28

6 Dotaz syst´emu a n´apovˇeda k dotazu . . . 30

7 Administraˇcn´ı rozhrann´ı - screenshot . . . 33

8 Zastoupen´ı operaˇcn´ıch systém ˚u v internetov ých pˇr´ıstupech stránky pocitadlo.cz . . . 35

9 Local area network - sloˇzkov ´y pˇr´ıstup . . . 38

10 Local area network - m´ıstn´ı s´ıt’, architektura . . . 39

11 Wi-Fi router . . . 40

12 Wi-Fi pˇripojen´ı - Wi-Fi router jako klient . . . 42

13 Moˇzn´a struktura s´ıtˇe s hotspotem . . . 44

14 Dial-up pˇripojen´ı k s´ıti . . . 45

15 Mapa expertn´ıho syst´emu pˇrehledov´a . . . 48

16 Mapa expertn´ıho syst´emu - sekce LAN . . . 51

17 Mapa expertn´ıho syst´emu - sekce LAN Harcov . . . 54

18 Mapa expertn´ıho syst´emu - sekce ADSL . . . 56

19 Mapa expertn´ıho syst´emu - sekce Wi-Fi . . . 60

20 Mapa expertn´ıho syst´emu - sekce Dial Up . . . 64

21 Reˇsen´ı vzorového pˇr´ıkladu . . . .ˇ 65 22 Zastoupen´ı prohl´ıˇzeˇc ˚u v internetov ých pˇr´ıstupech na stránku pocitadlo.cz . . . 69

(11)

Uvod ´

V souˇcasné dobˇe neexistuje v praxi pouˇziteln ý program, kter ý by uˇzivateli pomáhal a radil v pˇr´ıpadˇe, ˇze se mu nˇejak ým zp ˚usobem podaˇr´ı vyˇradit z provozu s´ıt’ové pˇripojen´ı jeho poˇc´ıtaˇce. Uˇzivatel m ˚uˇze kontaktovat nˇejakého technika, aby mu s dan ým problémem pomohl. Nicménˇe i technik je jen ˇclovˇek a kaˇzd ý má urˇcit ým zp ˚usobem omezené znalosti a mus´ı také nˇekdy spát. Z tohoto d ˚uvodu byl vytvoˇren program, kter ý se naz ývá expertn´ı systém. Je to speciálnˇe navrˇzen ý software, kter ý má urˇcit ým zp ˚usobem uloˇzena data - v tomto pˇr´ıpadˇe postupy ˇreˇsen´ı problém ˚u. Takov ýto program je pak schopen podle odpovˇed´ı, které do- stane od uˇzivatele v tzv. konzultaci, uˇzivatele navést správn ým smˇerem a pomoci mu odstranit dan ý problém. Existuje nˇekolik druh ˚u expertn´ıch systém ˚u (ES), které se dˇel´ı podle zp ˚usobu, jak ým zpracovávaj´ı informace. Jedn´ım z nich je také tzv. prázdn ý expertn´ı systém, kter ý vyuˇziji pro splnˇen´ı zadán´ı diplomové práce.

Kaˇzd ý expertn´ı systém obsahuje tzv. knowledge base (Znalostn´ı bázi dat). To je speciáln´ı datová struktura, ve které je zakomponováno, jak má expertn´ı systém postupovat pˇri ˇreˇsen´ı konzultace.

Prvn´ım c´ılem diplomové práce je tedy zvolit vhodn ý expertn´ı systém, kter ý by umoˇz ˇnoval vhodn ým zp ˚usobem interakci uˇzivatele a poˇc´ıtaˇce, popˇr´ıpadˇe upravit nˇejak ý existuj´ıc´ı expertn´ı systém, aby vyhovoval poˇzadavk ˚um specifi- kovan ým v zadán´ı práce.

Aˇckoliv to na prvn´ı pohled vypadá jednoduˇse, naplnˇen´ı a odzkouˇsen´ı ta- kovéhoto systému nepatˇr´ı mezi jednoduché záleˇzitosti. Hlavn´ım problémem je pˇrevést znalosti experta do datové struktury báze. Tato operace je vzhledem k implementaci expertn´ıho systému ˇcasto pomˇernˇe ˇcasovˇe nároˇcná a odladˇen´ı ta- kovéto báze znalost´ı je nelehk ým úkolem. Dalˇs´ım c´ılem je tedy vytvoˇrit znalostn´ı bázi expertn´ıho systému.

(12)

Proto bude potˇreba analyzovat co nejˇsirˇs´ı zábˇer problém ˚u se kter ými se uˇzivatel m ˚uˇze setkat. To znamená prozkoumat nejobvyklejˇs´ı problémy, které uˇzivatelé m´ıvaj´ı, tj. nastaven´ı operaˇcn´ıho systému a dalˇs´ıch pˇr´ıdavn ých program ˚u. Ve zkratce tedy software, ale zárove ˇn dát uˇzivateli moˇznost a návod jak zjistit hardwarové chyby. Dalˇs´ım c´ılem je tedy sumarizovat tyto poznatky a im- plementovat je do znalostn´ı báze.

Poté co se nám toto úspˇeˇsnˇe podaˇr´ı, m ˚uˇzeme pˇristoupit k testován´ı na vzorov ých pˇr´ıpadech a poté k beta testu ¹. T´ım bychom mˇeli vylouˇcit nepˇresnosti uvedené v bázi a program odladit.

Poté bude následovat ostré nasazen´ı do provozu - release (vypuˇstˇen´ı). Systém by mˇel b ýt volnˇe pˇr´ıstupn ý a ˇsiˇriteln ý. Posledn´ım c´ılem je tedy úspˇeˇsnˇe vypustit tento systém.

1testov´an´ı s vazbou na program´atora

(13)

1 Expertn´ı syst ´emy

Pojem expertn´ı systém se poprvé objevil na pˇrelomju 70 a 80 let jako pˇrirozen ý d ˚usledek poznán´ı, ˇze kvalita systém ˚u s UI závis´ı daleko v´ıce na kvalitˇe znalost´ı neˇz na kvalitˇe mechanismu pro jejich vyuˇz´ıván´ı. Expertn´ı systémy byly od samého poˇcátku chápány jako systémy op´ıraj´ıc´ı se o ˇspiˇckové znalosti pˇrevzaté od ˇspiˇckov ých odborn´ık ˚u - expert ˚u.

Nadˇeje, které vyvolaly úspˇechy prvn´ıch expertn´ıch systém ˚u, zp ˚usobily, ˇze se pojem expertn´ı systém rychle rozˇs´ıˇril nejen v odborn ých kruz´ıch. Nadsa- zené vˇedecko-populárn´ı ˇci ˇcasto jen popularizuj´ıc´ı ˇclánky vyvolaly aˇz nereálná oˇcekáván´ı od expertn´ıch systém ˚u a sv ým zp ˚usobem tento pojem ˇcásteˇcnˇe zamlˇzily.

Pˇresná, vˇseobecnˇe uznávaná definice expertn´ıho systému - zejména d´ıky silné variabilitˇe vyvinut ých ˇci vyv´ıjen ých systém ˚u i vzhledem k r ˚uznorodosti pˇredstav o obsahu tohoto pojmu - zat´ım chyb´ı. Nav´ıc se vize a oˇcekáván´ı v ˇcase pr ˚ubˇeˇznˇe mˇen´ı. Zat´ımco v prvn´ıch letech se oˇcekávalo vytvoˇren´ı nˇekolika opakovatelnˇe a ˇsiroce vyuˇziteln ých, problémovˇe nezávisl ých expertn´ıch systém ˚u se siln ým stupnˇem vˇseobecnˇe pˇrijaté standardizace, dnes má vˇetˇsina expertn´ıch systém ˚u sp´ıˇse charakter speciáln´ıch, problémovˇe orientovan ých a na m´ıru vytvoˇren ých subsystém ˚u v rámci rozsáhlejˇs´ıch programov ých celk ˚u.

Je nutno ˇr´ıci, ˇze z hlediska teoretického i implementaˇcn´ıho nen´ı podstatného rozd´ılu mezi expertn´ımi a znalostn´ımi systémy. Lze zde spatˇrovat urˇcit ý rozd´ıl v kvalitˇe znalost´ı. Dále ˇze expertn´ı systém má schopnost vysvˇetlovac´ı.

Expertn´ı systémy jsou poˇc´ıtaˇcové programy, simuluj´ıc´ı rozhodovac´ı ˇcinnost experta pˇri ˇreˇsen´ı sloˇzit ých úloh a vyuˇz´ıvaj´ıc´ı vhodnˇe kvality rozhodován´ı na

úrovni experta. Nejvhodnˇejˇs´ı alespo ˇn rámcová definice podle [10] tedy zn´ı:

Definice 1.1 Expertn´ı systém je poˇc´ıtaˇcový program, který má za úkol poskytovat ex- pertn´ı rady, rozhodnut´ı nebo doporuˇcit ˇreˇsen´ı v konkrétn´ı situaci.

(14)

Expertn´ı systémy jsou navrˇzeny tak, aby mohly zpracovávat nenumerické a neurˇcité informace a ˇreˇsit tak úlohy, které nejsou ˇreˇsitelné tradiˇcn´ımi algorit- mick ými postupy.

1.1 Expertn´ı syst ´em

Expertn´ı systém má tˇri základn´ı komponenty, které jsou na sobˇe relativnˇe nezávislé. Tˇremi základn´ımi ˇcástmi expertn´ıch systém ˚u je báze znalost´ı, ˇr´ıdic´ı mechanismus a báze dat.

1.2 B ´aze znalost´ı

Veˇskeré znalosti experta, které jsou potˇrebné k ˇreˇsen´ı daného problému, jsou soustˇredˇené v bázi znalost´ı. Tato báze je koncepˇcnˇe podobná databázi.

V bázi znalost´ı je integrováno mnoˇzstv´ı r ˚uzn ých znalost´ı - a to od nej- obecnˇejˇs´ıch aˇz k úzce odborn ým. Jednotlivé poloˇzky znalostn´ı báze m´ıvaj´ı vˇetˇsinou charakter obecného rozhodovac´ıho pravidla. Kaˇzd ý tv ˚urce znalostn´ı báze do n´ı implementuje také tzv.

”soukromé znalosti“². Jde o urˇcité znalosti, které expert/analytik z´ıskává postupnˇe v pr ˚ubˇehu praxe a o nichˇz v´ı, ˇze pˇri ˇreˇsen´ı urˇcit ých problém ˚u pomohou. Vˇetˇsinou se jedná o r ˚uzné

”finty“. Tyto nejisté znalosti vˇsak nezaruˇcuj´ı nalezen´ı správného ˇreˇsen´ı, ale mnohdy jsou právˇe t´ım, co uˇzivatel vyuˇzije. Heuristiky odliˇsuj´ı znalosti experta od znalost´ı pr ˚umˇerného pra- covn´ıka (resp. laika).

Nˇekdy b ývá znalostn´ı báze vyuˇzivána pro v ýuku (v oboru dané KB), protoˇze informace v znalostn´ı bázi b ývaj´ı velmi dobˇre strukturovány a prezentovány.

Nejnovˇejˇs´ı expertn´ı systémy nepracuj´ı jen s jednou báz´ı znalost´ı, ale k ˇreˇsen´ı vyuˇz´ıvaj´ı souˇcasnˇe vˇetˇs´ı poˇcet samostatn ých báz´ı znalost´ı - tzv. zdroje znalost´ı.

Kaˇzdá z tˇechto báz´ı znalost´ı zapisuje své závˇery na jakousi tabuli, sd´ılenou datovou strukturu, která je pˇr´ıstupná vˇsem zdroj ˚um znalost´ı. Informace zapsané

2téˇz oznaˇcovány jako heuristiky ˇci nejisté znalosti

(15)

na tabuli jsou d ˚uleˇzité pro ˇcinnost zb ývaj´ıc´ıch zdroj ˚u. Tato ˇcinnost je zaloˇzena na reálné pˇredstavˇe, kdy skupina expert ˚u r ˚uzn ých specializac´ı ˇreˇs´ı urˇcitou úlohu pˇred tabul´ı, na kterou zapisuj´ı nejr ˚uznˇejˇs´ı poznatky o ˇreˇseném problému. Kaˇzd ý z odborn´ık ˚u si na tabuli vyb´ırá údaje, které odpov´ıdaj´ı jeho specializaci, zpracuje je a v ýsledky opˇet zap´ıˇse na tabuli. [3]

Znalosti experta se stále rozˇsiˇruj´ı, takˇze je nutné, aby se báze znalost´ı dala dynamicky rozˇsiˇrovat a zpˇres ˇnovat, aby stále odpov´ıdala úrovni nejnovˇejˇs´ıch po- znatk ˚u v oblasti, na kterou se specializuje dan ý expertn´ı systém

Expertn´ı systém by mˇel b ýt schopen vyuˇz´ıvat nejisté znalosti - existenci tohoto druhu informac´ı se oznaˇcuje jako nejistota v bázi informac´ı. Kaˇzdému nejistému elementu jsou pˇriˇrazovány numerické parametry (váhy, m´ıry, stupnˇe d ˚uvˇery apod.), které vyjadˇruj´ı m´ıru jejich nejistoty. Expertn´ı systém tak jako expert sám by mˇel umˇet pracovat s nejist ými znalostmi. Vzhledem k pouˇzité implementaci expertn´ıho systému jsem ovˇsem zvolil metodu, která tento poˇzadavek nerespek- tuje.

Expertn´ı systém mus´ı b ýt vˇzdy schopen vysvˇetlit a zd ˚uvodnit sv ˚uj závˇer a pˇr´ıpadnˇe poloˇzit vhodné dopl ˇnuj´ıc´ı dotazy. Nˇekteré komplexnˇejˇs´ı ES obsahuj´ı elektronické slovn´ıky, encyklopedie, katalogy, které umoˇz ˇnuj´ı uˇzivateli pˇresnˇeji odpov´ıdat na dotazy ES.

1.3 B ´aze dat

Kaˇzd ý systém potˇrebuje údaje o daném pˇr´ıpadu. Tyto jsou uloˇzena ve struktuˇre, naz ývaj´ıc´ı se báze dat. Je to v podstatˇe urˇcitá mnoˇzina údaj ˚u k danému pˇr´ıpadu.

Tyto údaje jsou pak posuzovány a dosazovány do obecnˇe formulovan ých znalost´ı z báze znalost´ı. Tyto konkrétn´ı údaje z´ıskává systém z interakce s uˇzivatelem - pomoc´ı dialogu. Expertn´ı systém se mus´ı v tomto dialogu co nejlépe dotazovat na relevantn´ı informace k dané problematice, tyto údaje analyzovat a na jejich základˇe (a na základˇe obecn ých znalost´ı uloˇzen ých v bázi znalost´ı) zvolit vhodn ý závˇer nebo navrhnout ˇreˇsen´ı.

(16)

Pro interakci s uˇzivatelem je nutné, aby kaˇzd ý expertn´ı systém obsaho- val komunikaˇcn´ı modul, kter ý mus´ı uˇzivateli poskytnout uˇzivatelsky pˇr´ıvˇetivé prostˇred´ı a chován´ı systému.

Konkrétnˇe vykonává komunikaˇcn´ı modul následuj´ıc´ı funkce:

• Zabezpeˇcuje plynul ´y dialog s uˇzivatelem

• Poskytuje relevantn´ı informaci o pr ˚ubˇehu konzultace (napˇr. zobrazuje jméno právˇe vyuˇz´ıvané báze znalost´ı, tiskne v ýsledky)

• Poskytuje informace z b´aze znalost´ı

• Poskytuje vysvˇetlen´ı a zd ˚uvodnˇen´ı (napˇr. co je právˇe zkoumáno, proˇc byl poloˇzen dan ý dotaz) → vysvˇetlovac´ı ˇcást komunikaˇcn´ıho modulu

• Zprostˇredkovává on-line interakci s hypertextov ým ˇci hypermediáln´ım systémem (ten obsahuje hierarchicky uspoˇrádaná fakta a znalosti z pˇredmˇetné

• Oblasti, a to nejen v textov´e podobˇe)

• Komunikuje v pˇrirozen´em jazyce

• Zabezpeˇcuje porozumˇen´ı pokyn ˚um

Tento dialog nˇekdy urˇcité expertn´ı systémy nahrazuj´ı pomoc´ı mˇeˇr´ıc´ıch zaˇr´ızen´ı s pˇr´ım ým mˇeˇren´ım údaj ˚u na reáln ých objektech nebo tato data vy- hledávaj´ı v bankách dat.

1.4 R´ıdic´ı mechanismus expertn´ıho syst ´emu ˇ

Definice 1.2 ˇR´ıdic´ı mechanismus expertn´ıho systému je programový modul, který pˇredem udává strategii vyuˇz´ıván´ı znalost´ı z báze znalost´ı, zprostˇredkovává komunikaci mezi báz´ı znalost´ı a báz´ı dat (resp. báz´ı znalost´ı a uˇzivatelem expertn´ıho systému). [3]

(17)

1.5 V ýhody a nev ýhody expertn´ıch syst ém ˚ u:

V ýhody a nev ýhody expertn´ıch systém ˚u:

1.5.1 V ´yhody expertn´ıch syst ´em ˚u

• Poskytuje stále stejné v ýsledky, m ˚uˇze pracovat 24 hodin dennˇe, nemus´ı si brát dovolenou, nedá v ýpovˇed’, rozhodován´ı expertn´ıho systému neo- vliv ˇnuje únava, ˇcasov ý stres a jiné faktory.

• Dok´aˇze sv ˚uj v ´yrok jednoznaˇcnˇe zd ˚uvodnit.

• Pokud je potˇreba v´ıce expert ˚u, staˇc´ı pouze pˇridat dalˇs´ı znalostn´ı b´azi

1.5.2 Nev ´yhody expertn´ıch syst ´em ˚u

• Lidsk ý expert v dané oblasti nedokáˇze své vˇedomosti expertn´ımu systému pˇredat pˇr´ımo, ale je odkázan ý na prostˇredn´ıka – expertn´ıho inˇzen ýra.

Lidsk ý expert obvykle nedokáˇze podrobnˇe popsat vˇsechny aspekty, které se pod´ıl´ı na jeho rozhodnut´ı.

• Lidsk ý expert provád´ı svá rozhodnut´ı také tak, ˇze je nedokáˇze nijak pˇresnˇe zd ˚uvodnit. Jednoduˇse proto, ˇze nezná, nebo zapomnˇel zdroj svého poznán´ı a tvrd´ı:

”Nev´ım, ale vˇzdycky to dˇel´am tak a vˇsichni to tak v tomto pˇr´ıpadˇe dˇelaj´ı“.

• Lidsk ý expert má dalˇs´ı vlastnosti, které do expertn´ıho systému nelze v ˚ubec prom´ıtnout – tzv. selsk ý rozum, intuici, schopnost rozpoznat velmi vzácné v ýjimky a okamˇzitˇe se jim pˇrizp ˚usobit.

• Na lidském rozhodován´ı se pod´ıl´ı i dalˇs´ı znalosti a schopnosti, které s problémem na prvn´ı pohled pˇr´ımo nesouvis´ı – vˇseobecn ý pˇrehled, lidská ˇzivotn´ı zkuˇsenost a moudrost, zdrav ý úsudek, vtip.

• Neschopnost poznat meze sv´e pouˇzitelnosti.

(18)

1.5.3 Rozd´ıl mezi expertn´ım syst émem a jin ým po ˇc´ıta ˇcov ým programem

Bˇeˇzn ý poˇc´ıtaˇcov ý program je obvykle navrˇzen tak, ˇze zpracovává nˇejaká vstupn´ı data a pomoc´ı algoritm ˚u, které jsou naprogramovány v urˇcitém programovac´ım jazyce a podle nich pak dospˇeje k nˇejak ým závˇer ˚um – v ýsledk ˚um.

Pˇri tvorbˇe poˇc´ıtaˇcového programu proto mus´ı nejprve specialista (poˇc´ıtaˇcov ý analytik) velmi pˇresnˇe a detailnˇe popsat ˇreˇsen´ı daného problému a rozdˇelit ˇreˇsen´ı na d´ılˇc´ı kroky, které jsou algoritmizovatelné. Podle tohoto popisu pak programátor vytvoˇr´ı poˇc´ıtaˇcov ý program. ˇCást inteligence programu m ˚uˇze b ýt uloˇzena mimo samotn ý program v souborech nebo databáz´ıch, ˇcást inteligence je realizovaná v programovém k ódu samotném.

Expertn´ı systém pouˇz´ıvá úplnˇe jin ý model. Programov ý k ód ˇr´ıd´ıc´ıho mechanismu má za úkol pouze vyhodnocovat stav, kter ý je ovlivnˇen expertn´ımi znalostmi uloˇzen ými v bázi znalost´ı a informacemi z´ıskan ými z okoln´ıho svˇeta (napˇr´ıklad odpovˇedi na otázky kladené uˇzivateli, v ýsledky mˇeˇren´ı nˇejak ých ˇcidel apod.). Na základˇe toho expertn´ı systém samostatnˇe rozhoduje o tom, zda je schopen poskytnout expertn´ı radu nebo zda je potˇrebné z´ıskat jeˇstˇe dalˇs´ı informace. V ES jsou oddˇeleny obecné logické postupy a metody pro práci s informacemi (ty jsou ve zdrojovém k ódu) a znalosti relevantn´ı pro danou problematiku (v KB), jejich kombinac´ı pak vzniká

”syntetick ´y expert“.

Vytváˇren´ı expertn´ıho systému proto prob´ıhá jinak. ˇR´ıd´ıc´ı mechanismus je nezávisl ý, a tak nov ý expertn´ı systém znamená vytvoˇren´ı nové báze znalost´ı.

Transformovat poznatky lidského experta do této podoby nen´ı v ˚ubec jedno- duché. Expertn´ı znalosti nejsou reprezentovány pouze hol ými fakty (tzn. vˇsechno co se musel expert nauˇcit nazpamˇet), ale i vztahy mezi jednotliv ými aspekty problému se vˇsemi pravidly i v ýjimkami. Obvykle tuto ˇcinnost provád´ı specialista – znalostn´ı inˇzen ýr. Tento meziˇclánek je kritickou slabinou dneˇsn´ıch expertn´ıch systém ˚u. Proto jeˇstˇe dnes neexistuj´ı softwarov´ı da ˇnov´ı poradci, úˇcetn´ı, právn´ıci apod.

(19)

Obr´azek 1: Expertn´ı syst´em

1.5.4 Strategie usuzov ´an´ı

Expertn´ı systémy pouˇz´ıvaj´ı pˇri ˇreˇsen´ı úlohy dvˇe základn´ı strategie procesu usu- zován´ı.

1.5.4.1 Dopˇredn é ˇret ˇezen´ı Jedná se o usuzován´ı ˇr´ızené daty (Dopˇredné zˇretˇezen´ı, forward chaining). Viz obrázek ˇc. 2

Expertn´ı systém postupuje tak, ˇze z´ıskává potˇrebná data a na jejich základˇe se rozhoduje. Pouˇz´ıvá se pˇri ˇreˇsen´ı problému zahrnuj´ıc´ı syntézu (navrhován´ı, kon- figurace, plánován´ı apod.).

Pˇr´ıklad 1.1

[10] Expertn´ı systém mi m ˚uˇze vyˇreˇsit problém, co si dám dnes k veˇceˇri. Zeptá se, na co mám chut’ (má to b ýt nˇeco sladkého, nebo pikantn´ıho?), jaké mám zásoby v ledniˇcce (máˇs kuˇrec´ı maso?) a ve sp´ıˇzi (máˇs r ýˇzi?), a podle toho doporuˇc´ı ten správn ý recept.

Toto ˇreˇsen´ı pouˇz´ıvá i mnou vybran ý expertn´ı systém.

(20)

Obr´azek 2: Dopˇredn´e ˇretˇezen´ı, forward chaining

(21)

1.5.4.2 Zp ˇetn é zˇret ˇezen´ı Jedná se o usuzován´ı ˇr´ızené c´ıli (zpˇetné ˇretˇezen´ı, backward chaining). Viz obrázek ˇc. 3 Expertn´ı systém postupuje tak, ˇze vyberé moˇzn ý závˇer a pokouˇs´ı se dokázat jeho platnost hledán´ım dat, které tento závˇer podporuj´ı. Tato strategie je vhodná pro diagnostické problémy, které maj´ı mal ý poˇcet c´ılov ých hypotéz.

Obr´azek 3: zpˇetn´e ˇretˇezen´ı, backward chaining

Pˇr´ıklad 1.2

[10] Dnes veˇcer pˇrijdu dom ˚u a budu m´ıt chut’ na Kung Pao. Expertn´ı systém mi potvrd´ı, zda je to moˇzné (na základˇe stavu mé ledniˇcky a sp´ıˇze). Na rozd´ıl od mechanického porovnán´ı seznamu obsahu ledniˇcky s receptem, expertn´ı systém potvrd´ı, ˇze je to moˇzné i v pˇr´ıpadˇe, ˇze bude chybˇet nˇejaká nepodstatná záleˇzitost nebo pokud bude moˇzné nahradit poˇzadovanou surovinu nˇeˇc´ım jin ým.

(22)

Pro tento pˇr´ıpad tedy expertn´ı systém m ˚uˇze vyj´ıt na zaˇcátku z obecné ob- liby jednotliv ých pokrm ˚u, vytipuje nejnadˇejnˇejˇs´ı a následnˇe se snaˇz´ı ovˇeˇrit (ˇci vyvrátit), ˇze je to to pravé. Z´ıskané informace se pak prom´ıtaj´ı do pravdˇepodobnosti jednotliv ých hypotéz, takˇze systém m ˚uˇze právˇe vyˇsetˇrovanou hypotézu opustit a vˇenovat se jiné, nadˇejnˇejˇs´ı

1.6 D ˇelen´ı expertn´ıch syst ´em ˚ u

V posledn´ıch letech se objevilo mnoˇzstv´ı systém ˚u v nejrozmanitˇejˇs´ıch aplikaˇcn´ıch oblastech. Zaj´ımavé je, ˇze nejménˇe polovina aplikac´ı je zamˇeˇrena na oblast me- dic´ıny - je tomu tak zˇrejmˇe proto, ˇze znalosti jsou v této oblasti nejlépe struktu- rovány.

Obrázek 4: Obrázek nápovˇedy - screenshot

Expertn´ı syst´emy lze dˇelit do r ˚uzn ´ych skupin napˇr. na ES [4]:

• Klasifikaˇcn´ı expertn´ı systémy - jsou mysl´ım celkem jednoduché na po- chopen´ı a snad i na naprogramován´ı. Dejme tomu, ˇze jste váˇsniv ým

(23)

houbaˇrem/houbaˇrkou, ale Vaˇse znalosti nejsou aˇz zase tak na vysok´e

úrovni. Najdete tedy houbu, u které si nejste jisti, co je zaˇc. A tak m ˚uˇzete vyuˇz´ıt sluˇzeb expertn´ıho systému, tak ˇze zadáte do systému urˇcité charak- teristiky houby, které právˇe pozorujete. Systém by mˇel b ýt schopen správnˇe houbu zaˇradit do správné kategorie (hlavnˇe jestli je jedlá, nejedlá ˇci jedo- vatá) a poskytnout Vám k n´ı dalˇs´ı informace.

• Diagnostické expertn´ı systémy slouˇz´ı pro provádˇen´ı efektivn´ı interpre- tace dat s c´ılem urˇcit, která z hypotéz z pˇredem stanovené koneˇcné mnoˇziny c´ılov ých hypotéz nejlépe koresponduje s reáln ými daty t ýkaj´ıc´ımi se daného konkrétn´ıho pˇr´ıpadu.

• Plánovac´ı expertn´ı systémy obvykle ˇreˇs´ı takové úlohy, kdy je znám c´ıl ˇreˇsen´ı a poˇcáteˇcn´ı stav a systém má vyuˇzit´ım dat o konkrétn´ım ˇreˇseném pˇr´ıpadu nalézt posloupnost krok ˚u (operátor ˚u), kter ými lze c´ıle dosáhnout.

• Hybridn´ı expertn´ı systémy se vyznaˇcuj´ı kombinovanou architekturou, ponˇevadˇz ˇcásteˇcnˇe vyuˇz´ıvaj´ı princip ˚u diagnostick ých, ˇcásteˇcnˇe plánovac´ıch systém ˚u. K hybridn´ım systém ˚um ˇrad´ıme napˇr. inteligentn´ı v ýukové systémy (u nich se stˇr´ıdá

”diagnostika“ znalost´ı studenta s plánován´ım dalˇs´ıho v ýukového procesu) ˇci systémy monitorovac´ı (opakovanˇe star- tovan ý diagnostick ý sledovac´ı subsystém je nahrazen subsystémem pro plánován´ı zásahu v okamˇziku detekce poruchy).

• Prázdné expertn´ı systémy (tzv. shell) jsou takové systémy, které neobsa- huj´ı bázi znalost´ı ani bázi dat (problémovˇe závislé ˇcást´ı). Doplnˇen´ım báze znalost´ı k prázdnému expertn´ımu systému se systém teprve orientuje na ˇreˇsen´ı pˇr´ısluˇsné problematiky (stává se z nˇej problémovˇe orientovan ý expertn´ı systém). Dodán´ım báze dat je pak vˇzdy ˇreˇsen konkrétn´ı pˇr´ıpad. Tento typ expertn´ıch systém ˚u se podaˇrilo vyvinout pouze pro ˇreˇsen´ı diagnostick ých úloh (diagnostické expertn´ı systémy). Plánovac´ı a hybridn´ı expertn´ı

(24)

systémy maj´ı totiˇz v ýraznˇe problémovˇe závislou bázi znalost´ı. K této sku- pinˇe napˇr. patˇr´ı: Clips, Mike, WinExp, RT-Expert a dalˇs´ı.

V mém pˇr´ıpadˇe tedy pouˇz´ıvám p ˚uvodnˇe prázdn ý expertn´ı systém, kter ý vhodn ým doplnˇen´ım báze dat uprav´ım na formu diagnostického expertn´ıho systému, kter ý je pro pouˇzit´ı v naˇsem pˇr´ıpadˇe (

”ˇreˇsen´ı probl´em ˚u s´ıt’ov´e komunikace“) nejvhodnˇejˇs´ı.

Protoˇze oˇcekávám, ˇze uˇzivatelé expert´ıho systému budou vˇetˇsinou neznal´ı detailn´ıch procedur pˇri detekován´ı závad, vloˇzil jsem do znalostn´ı báze speciáln´ı poloˇzky, které uˇzivatel ˚um osvˇetl´ı ˇcinnosti. Napˇr. na obrázku 4 je uvedeno, jak ým zp ˚usobem zjistit informace poˇzadované programem.

1.7 Postup pˇri v ´yvoji znalostn´ıho inˇzen ´yrstv´ı

Kvalita znalost´ı, jimiˇz disponuje znalostn´ı systém, ovliv ˇnuje rozhoduj´ıc´ım zp ˚usobem efektivitu celého expertn´ıho systému. Proto mus´ı b ýt procesu tvorby báze znalost´ı vˇenována mimoˇrádná pozornost.

Tvorba báze znalost´ı nen´ı nikdy jednorázovou akc´ı, ale vˇzdy jde o dlouho- dob ý proces z´ıskáván´ı znalost´ı a jejich k ódován´ı do tvaru akceptovatelného in- terferenˇcn´ım strojem daného znalostn´ıho systému. Tento algoritmus obsahuje obecné algoritmy schopné ˇreˇsit problémy na základˇe manipulace se znalostmi z báze znalost´ı. Ve vˇetˇsinˇe pˇr´ıpad ˚u pouˇz´ıvá tzv. interferenˇcn´ı s´ıt’.

Jedn´a se o uzly typu

IF pˇredpoklad THEN z´avˇer H WITH pravdˇepodobnost P(H|E) ELSE z´avˇer H WITH pravdˇepodobnost P(H|not E)

Soubor tˇechto pravidel tvoˇr´ı orientovan ý graf, kde vrcholy jsou tvrzen´ı (E, H) a hrany (ohodnocené pravdˇepodobnostmi) tvoˇr´ı pravidla. Tento graf se naz ývá inferenˇcn´ı s´ıt’. Základn´ı inferenˇcn´ı s´ıt’ dopl ˇnuj´ı logické kombinace v ýrok ˚u ve tva- rech not E, E1 and E2, E1 or E2 (d´ılˇc´ıch pˇredpoklad ˚u m ˚uˇze b ýt v´ıce). Rozliˇsuje se tedy mezi dvˇema typy uzl ˚u – bayesovsk ý uzel a logick ý uzel.

(25)

Bayesovsk ý uzel reprezentuje tvrzen´ı, jehoˇz pravdˇepodobnost se dá vyhodnotit dle Bayesova vztahu. Má danou apriorn´ı pravdˇepodobnost. Apo- steriorn´ı pravdˇepodobnost (po pozorován´ı) se bud’ spoˇc´ıtá z pozorovan ých pˇredpoklad ˚u nebo se z´ıská pˇr´ım ým pozorován´ım. Logick ý uzel reprezentuje tvrzen´ı, jehoˇz pravdˇepodobnost se dá vyhodnotit dle logické kombinace pˇredpoklad ˚u. Pravdˇepodobnost tvrzen´ı se vyhodnocuje pomoc´ı vztah ˚u pˇrevzat ých z fuzzy logiky. Uzly (tvrzen´ı) se také daj´ı rozdˇelit dle své polohy v inferenˇcn´ı s´ıti na vrcholové, listové a mezilehlé. Vrcholové uzly jsou uzly, z nichˇz nevede ˇzádná orientovaná hrana. Vrcholové uzly reprezentuj´ı vrcholové hypotézy. Listové uzly jsou uzly, do nichˇz nevede ˇzádná orientovaná hrana, reprezentuj´ı tedy tvrzen´ı, která mus´ı b ýt ovˇeˇrena pozorován´ım. Ostatn´ı uzly jsou mezilehlé. Ty reprezentuj´ı mezilehlá (d´ılˇc´ı) tvrzen´ı. Kaˇzd ý uzel m ˚uˇze b ýt nav´ıc dotazovateln ý (listov ý uzel mus´ı b ýt dotazovateln ý) nebo m ˚uˇze reprezentovat c´ılovou hypotézu.

Bayes ˚uv vzorec m´a tvar:

P (B_j|A) = P^{P (A|B}^j^{)P (B}^j⁾

i=1kP (A|Bi)P (Bi),

kde P (B_i) je apriorn´ı pravdˇepodobnost a P (A|B_i) je podm´ınˇen´a pravdˇepodobnost pro vˇsechny jevy Bi.

Podle [4] by postup pˇri v ývoji znalostn´ıho systému znalostn´ım inˇzen ýrem by mˇel vypadat asi takto:

1. IDENTIFIKACE PROBL ÉMU: zahrnuje pˇresné prvotn´ı seznámen´ı s problémovou oblast´ı a proces pˇresné formulace problému

2. N ÁVRH KONCEPCE (konceptuáln´ı fáze): op´ırá se o hlubˇs´ı seznámen´ı se znalostn´ıho inˇzen ýra - za aktivn´ı podpory odborn´ıka z dané oblasti - s problémovou oblast´ı, s vymezen´ım základn´ıch pojm ˚u a se z´ıskán´ım pˇredstavy o charakteru dat, o moˇzném rozkladu úlohy na pod úlohy a o základn´ıch vztaz´ıch a strategi´ıch, které se v problémové oblasti pouˇz´ıvaj´ı.

(26)

Na základˇe tˇechto znalost´ı pak znalostn´ı inˇzen ýr navrhuje celkovou kon- cepci poˇc´ıtaˇcové reprezentace a vyuˇz´ıván´ı znalost´ı. V ýsledkem etapy je základn´ı konceptuáln´ı model organizace relevantn´ıch znalost´ı.

3. FORMALIZACE ZNALOSTÍ: v pr ˚ubˇehu této etapy analyzuje znalostn´ı inˇzen ýr konceptuáln´ı model z hlediska v ýbˇeru adekvátn´ıch metod, technik a nástroj ˚u a vyv´ıj´ı - v pˇr´ıpadˇe potˇreby - metody a techniky speci- fické pro ˇreˇsen ý problém. Vol´ı vhodnou reprezentaci znalost´ı a formalizuje konceptuáln´ı model s vyuˇzit´ım této reprezentace. Vedlejˇs´ım efektem procesu formalizace b ývá obvykle stanoven´ı dalˇs´ıch omezuj´ıc´ıch podm´ınek ovliv ˇnuj´ıc´ıch v ýchoz´ı konceptuáln´ı model.

4. IMPLEMENTACE: jde o tvorbu prvotn´ıho prototypu báze znalost´ı ˇci znalostn´ıho systému jako celku. Funguj´ıc´ı prototyp je v ýsledkem této fáze ˇcinnosti znalostn´ıho inˇzen ýra.

5. TESTOV ÁNÍ a LAD ˇENÍ ZNALOSTNÍHO SYST ÉMU: jde o ˇcasovˇe nejnároˇcnˇejˇs´ı etapu, v jej´ımˇz pr ˚ubˇehu se trvale opakuje proces: testován´ı systému na reáln ých datech konzultace v ýsledk ˚u s odborn´ıky (tj. experty) a potenciáln´ımi uˇzivateli úprava báze znalost´ı ˇci znalostn´ıho systému

(27)

2 Pˇredstaven´ı expertn´ıho syst ´emu OpenExpert.org

Expertn´ı systém OpenExpert.org je projekt, kter ý si klade za c´ıl vytvoˇrit open sourcov ý, snadno pouˇziteln ý expertn´ı systém, pouˇziteln ý jak pro malé, tak vˇetˇs´ı organizace. Tento expertn´ı systém je navrˇzen, aby odlehˇcil organizac´ım pˇri roz- voji strukturovan ých a technick ých oboru. Expertn´ı systém m ˚uˇze obecnˇe ulehˇcit navigaci pro uˇzivatele - a to rychleji a s ménˇe chybami.

ES m ˚uˇze b ýt vhodn ým nástrojem pro pomoc uˇzivatel ˚um, ale m ˚uˇze b ýt také drah ý (cena za SW) a nároˇcn ý na nastaven´ı (naplnˇen´ı znalostn´ı báze atp.). Z tohoto d ˚uvodu byl vyvinut OpenExpert.org - jako freeware a opensource program.

OpenExpert.org je licencov´an pod GNU GPL licenc´ı.

GNU General Public License, GNU GPL (ˇcesky

”vˇseobecná veˇrejná licence GNU“) je licence pro svobodn ý software. Zdrojové k ódy software pod GPL mohou b ýt svobodnˇe upravovány a pouˇz´ıvány, ˇs´ıˇreny vˇsak mus´ı b ýt opˇet pod GPL a to obvykle bezplatnˇe (pˇr´ıp. za cenu distribuˇcn´ıch náklad ˚u). Binárn´ı formy software pouˇz´ıvaj´ıc´ı GPL vˇsak mohou b ýt poskytovány za libovolnˇe vysokou úplatu.

Ke GPL softwaru mus´ı jeho autor/upravitel na poˇzádán´ı zdarma poskytnout zdrojové k ódy. Odvozená d´ıla mus´ı b ýt licencována také pod GPL. Z tohoto d ˚uvodu se nˇekdy GPL hanlivˇe oznaˇcuje jako tzv. virová licence. [10] Pˇresné znˇen´ı ˇceské verze GPL uvád´ım v sekci FAQ mého systému.

Systém je naprogramován v PHP 3.0 a vyuˇz´ıvá databázi MySQL 5.0. Jedná se tedy o internetovou aplikaci, coˇz se nám hod´ı z d ˚uvodu bezproblémové pˇrenositelnosti a jednoznaˇcného zobrazen´ı na vˇsech poˇc´ıtaˇc´ıch.

Uvodn´ı obrazovka syst´emu je tedy uvedena na obr´azku 5. Obsahuje tedy tˇri´ sekce

• Sekce 1 - Logo a nadpis

• Sekce 2 - Hlavn´ı ˇc´ast skriptu

• Sekce 3 - Sponzoˇri projektu OpenExpert.org

(28)

Obrázek 5: Úvodn´ı obrazovka systému

(29)

Hlavn´ı ˇcást skriptu je tedy generována dynamicky a ˇr´ızena vlastn´ım ES. Ope- nExpert vyuˇz´ıvá technologii forward chaining, kdy pro kaˇzdou uˇzivatelovu od- povˇed’ na konkrétn´ı dotaz existuje jednoznaˇcnˇe dan ý následovn´ık. ˇR´ızen´ı je vy- konáváno na základˇe údaj ˚u ve znalostn´ı bázi, kdy jsem musel do detailu promys- let moˇzné následky odpovˇed´ı uˇzivatele a pˇriˇradit jim vhodné dopl ˇnuj´ıc´ı otázky, které jsem nakonec vyhodnotil.

V p ˚uvodn´ı verzi OpenExpert.org 0.1.1, kterou jsem pouˇzil, nebylo moˇzné do- plnit obrázky o ilustraci nebo upˇresnˇen´ı dotazu. Toto jsem do systému doplnil, jak je ukázáno na obrázku 6 a rozebráno v následuj´ıc´ıch podsekc´ıch.

2.1 Z ´ahlav´ı syst ´emu

V horn´ı ˇcásti obrázku je tedy vidˇet logo, které z ˚ustává zobrazováno po celou dobu konzultace ³ z d ˚uvodu zachován´ı jednotného vzhledu. Pod logem je vidˇet základn´ı menu systému - tj.

”V ´ybˇer t´emat“,

”Casto kladen´e dotazy“ aˇ

”O autorovi“.

V ýbˇer témat je zde z d ˚uvodu rozˇs´ıˇritelnosti systému o dalˇs´ı podkapitoly v pˇr´ıpadˇe potˇreby. Vzhledem k zachován´ı co nejvˇetˇs´ı jednoduchosti a uˇzivatelské pˇr´ıvˇetivosti jsem zvolil systém v ýbˇeru okruhu otázek v prvn´ı otázce, proto systém nen´ı rozdˇelen na jednotlivé skupiny otázek, ale konzultac´ı poskytuje stejné v ýsledky.

V sekci

”Casto kladen´e dotazy“ jsem uvedl dotazy ohlednˇe urˇcen´ı ES aˇ p ˚uvodn´ı GNU GPL licenci v angliˇctinˇe.

Str´anka

”O autorovi“ je uvedeno mé jméno jako autora znalostn´ı báze, téma diplomové práce a je uvedeno, ˇze systém vyuˇz´ıvá softwarového ˇreˇsen´ı Openex- pert.org vˇcetnˇe linku na stránku projektu Openexpert.org.

3Dotazov´an´ı uˇzivatele, vyhodnocen´ı odpovˇedi a volba dalˇs´ı odpovˇedi, resp. c´ıle. V´ıce v sekci:

2.4

(30)

Obrázek 6: Dotaz systému a nápovˇeda k dotazu

(31)

2.2 Konzulta ˇcn´ı ˇc ´ast

Pod t´ımto menu se nacház´ı konzultaˇcn´ı ˇcást systému. Prvn´ı ˇrádek tvoˇr´ı nadpis oblasti, kterou se dané dotazy zab ývaj´ı a kterou vyhodnocuj´ı.

Druh ý blok tvoˇr´ı otázka, na kterou mus´ı uˇzivatel vybrat odpovˇed’ z nab´ızen ých moˇznost´ı (tˇret´ı blok), které pak jsou pˇres vnitˇrn´ı rutiny ES zod- povˇedny za dalˇs´ı dotazován´ı se uˇzivatele. Pro kaˇzdou otázku existuj´ı minimálnˇe dvˇe odpovˇedi, mimo nˇekolika vyj´ımek, kdy je od uˇzivatele vyˇzadováno potvr- zen´ı, ˇze vykonal danou instrukci.

2.3 N ´apov ˇeda

Systém v p ˚uvodn´ı variantˇe nedisponoval moˇznost´ı pˇredat uˇzivatel ˚um vˇetˇs´ı mnoˇzstv´ı informac´ı (napˇr. návod postupu, informaˇcn´ı obrázek apod.) Proto jsem ho rozˇs´ıˇril o moˇznost vloˇzen´ı html souboru do bloku pod vlastn´ı konzultaci.

Tento blok má tedy primárnˇe funkci nápovˇedy. Protoˇze systém nerozliˇsuje c´ılové hypotézy od otázek (coˇz ale v naˇsem pˇr´ıpadˇe nevad´ı) bylo potˇreba pˇri dosaˇzen´ı c´ılové hypotézy uˇzivateli sdˇelit, jak ým zp ˚usobem se má snaˇzit dan ý problém vyˇreˇsit. Pro implementaci mého ˇreˇsen´ı jsem zvolil nejjednoduˇsˇs´ı metodu a to vloˇzen´ı dalˇs´ıho html souboru do formuláˇre.

Systém se tedy podle otázky (area id && question id) ⁴ bude snaˇzit otevˇr´ıt soubor v adresáˇri help, kter ý se jmenuje napˇr es help 2 1.php (area id=2 a question id=1. Tento soubor bez jak ýchkoliv zmˇen vloˇz´ı do tabulky ˇs´ıˇrky 400 pixel ˚u zarovnané na stˇred.

Takov ýto soubor nemá ˇzádné limitace a lze do nˇej vloˇzit v podstatˇe vˇse, co do normáln´ıho HTML/PHP souboru. Jeho ˇs´ıˇrka je automaticky omezená a proto nám tento pˇr´ıpadn ý text ani nikam nepˇreteˇce a na formát hlavn´ı stránky nebude m´ıt vliv. Jak je vidˇet na obrázku 6 je takov ýto systém pˇrehledn ý a pˇritom obsahuje vˇsechny potˇrebné informace.

4Promˇenn´e pˇresnˇe a jednoznaˇcnˇe specifikuj´ıc´ı ot´azku

(32)

2.4 Konzultace

Definice 2.1 Konzultace je proces, pˇri kterém se systém snaˇz´ı zjistit platnost c´ılových hypotéz [5].

Systém pˇri konzultaci klade postupnˇe uˇzivateli dotazy, které jednoznaˇcnˇe vyluˇcuj´ı jednotlivé závady, které by mohly v dané expertn´ı oblasti nastat.

OpenExpert.org vyuˇz´ıvá pro konzultaci dopˇredné ˇretˇezen´ı 1.5.4.1 narozd´ıl od jin ých systém ˚u (napˇr. FEL-expert, CLips ...), které pouˇz´ıvaj´ı ˇretˇezen´ı zpˇetné.

Ty pak pracuj´ı tak, ˇze systém vyb´ırá nejpravdˇepodobnˇejˇs´ı c´ılovou hypotézu a snaˇz´ı se j´ı dokázat nebo vyvrátit. Hledá tvrzen´ı, které by mohlo k tomuto nejv´ıce pˇrispˇet (pomoc´ı sk órovac´ı funkce, viz [3]), dokud nedojde k dotazovatelnému uzlu. Na j´ım reprezentované tvrzen´ı se dotáˇze a poté zpˇetnˇe od nˇej ˇs´ıˇr´ı z´ıskanou informaci v inferenˇcn´ı s´ıti a upravuje tak aktuáln´ı model. Tento proces se opakuje, dokud nen´ı hypotéza kompletnˇe vyˇsetˇrena. Konzultace konˇc´ı v okamˇziku vyˇsetˇren´ı vˇsech c´ılov ých hypotéz. [5]

2.5 Znalostn´ı b ´aze

Celou KB lze u OpenExpert.org reprezentovat grafem, jehoˇz uzly pˇredstavuj´ı dotazy a ˇreˇsen´ı a vazby (ˇsipky) mezi nimi pak uˇzivatelovy odpovˇedi, veˇskeré z´ıskané znalosti jsou v podstatˇe reprezentovány aktuáln´ı pozic´ı v grafu. Toto je sice hodnˇe omezuj´ıc´ı, ale pro danou problematiku dostaˇcuj´ıc´ı.

Uzel KB je tedy otázka nebo ˇreˇsen´ı, kdy otázka odkazuje ná následn´ıka a ˇreˇsen´ı je bez odkazu.

Administraˇcn´ı rozhrann´ı expertn´ıho systému umoˇz ˇnuje pohodlnou editaci znalostn´ı báze - tedy dotaz ˚u a vazeb mezi nimi. Na prvn´ım obrázku (ˇc. 7) jsou zobrazené nˇekteré dotazy a ukazatele na následuj´ıc´ı dotazy. Tyto editaˇcn´ı moˇznosti jsou standardn´ı funkc´ı systému OpenExpert.org.

Veˇskeré jiˇz zadané údaje lze jednoduˇse editovat a poté zvolit Save changes.

(33)

Obr´azek 7: Administraˇcn´ı rozhrann´ı - screenshot

(34)

Toto administraˇcn´ı rozhrann´ı nen´ı nijak komplikované, ale na druhou stranu nab´ız´ı jen základn´ı moˇznosti propojen´ı dotaz ˚u vazbami. Neumoˇz ˇnuje logické operandy a podobné vˇeci. Nicménˇe vhodnou skladbou dotaz ˚u se tento problém dá v´ıceménˇe vyeliminovat.

2.6 Vazby

Zˇretˇezen´ı uzl ˚u znalostn´ı báze je jednoznaˇcnˇe definováno pomoc´ı návaznosti (next question id). Je tedy dána dvˇema uzly a orientovanou vazbou mezi nimi.

Kaˇzdá takováto vazba urˇcuje chován´ı expertn´ıho systému. Pokud jiˇz uˇzivatel vybere v konzultaci nˇejakou odpovˇed’, tak kaˇzd ým takov ýmto v ýbˇerem urˇc´ı následuj´ıc´ı mnoˇzinu dotaz ˚u. Vzhledem k p ˚uvodn´ı mnoˇzinˇe dotaz ˚u je po kaˇzdém takovém dotazu mnoˇzina moˇzn ých dotaz ˚u menˇs´ı neˇz mnoˇzina p ˚uvodn´ı.

(35)

3 Moˇzn ´e probl ´emy po ˇc´ıta ˇce v s´ıti

3.1 Obecn ´e pˇredpoklady

Vzhledem k zastoupen´ı operaˇcn´ıch systém ˚u (obrázek 8) se tento expertn´ı systém zamˇeˇruje pˇredevˇs´ım na Windows XP, pˇriˇcemˇz Windows 98 je vzhledem ke své podobnosti nen´ı ˇreˇsen jako zvláˇstn´ı kapitola (ve statistice pˇr´ıstup ˚u stránky id- nes.cz dosahuje pod´ıl Windows NT/XP/2003 dokonce aˇz z 86%).

Obrázek 8: Zastoupen´ı operaˇcn´ıch systém ˚u v internetov ých pˇr´ıstupech stránky pocitadlo.cz

Systémy Windows NT, 2003 maj´ı mimo grafického rozhran´ı vˇsechny tyto základn´ı pˇr´ıkazy ping, ipconfig ... shodné, protoˇze se jedná o stejnou ˇradu operaˇcn´ıho systému. Systém Windows 98/ME se liˇs´ı pouze v neexistuj´ıc´ım pˇr´ıkazu ipconfig, kter ý je zde nahrazen pˇr´ıkazem winipconfig. Ping z ˚ustává stejn ý. Uˇzivatelé linuxu pouˇzij´ı m´ısto ipconfig pˇr´ıkaz ifconfig ve správné syn- taxi. U Linuxu se ale pˇredpokládá urˇcitá vyˇsˇs´ı úrove ˇn schopnost´ı uˇzivatele. Tyto pˇr´ıkazy jsou uvedeny v nápovˇedˇe a kaˇzd ý uˇzivatel linuxu si s tˇemito pˇr´ıkazy bude umˇet poradit.

Vzhledem ke sloˇzitosti systému poˇc´ıtaˇce pˇripojeného v s´ıti je nutno moˇzné problémy strukturovat. Základn´ı dˇelen´ı je tedy na problémy zp ˚usobené ne-

(36)

vhodn ým nastaven´ım systému - ˇcili software - a problémy zp ˚usobené selhán´ım s´ıt’ového pˇripojen´ı - ˇcili hardware. Expertn´ı systém mus´ı tyto skupiny vhodn ým zp ˚usobem kombinovat a vhodnou posloupnost´ı otázek eliminovat r ˚uzné moˇznosti selhán´ı.

Systém téˇz vyˇzaduje urˇcitou kooperaci od uˇzivatele, napˇr´ıklad pˇri zkoumán´ı funkˇcnosti pˇripojen´ı vyˇzaduje od uˇzivatele vykonat posloupnost pˇr´ıkaz ˚u.

Napˇr´ıklad: zadat ping 192.168.0.1 -t, stisknout Enter a rozhodnout zda je v ýsledek nedostupnost serveru nebo jestli se pingy vrac´ı s odezvou. Proto jsem dopln´ıl dotazovac´ı sekci screenshoty r ˚uzn ých v ýsledk ˚u, které by mˇely uˇzivatel ˚um toto rozhodován´ı zjednoduˇsit a co nejv´ıce usnadnit.

M ˚uj systém je navrˇzen pˇredevˇs´ım pro lokalizaci problém ˚u s konektivitou uˇzivatele a Internetu. Problémy s konektivitou se objevuj´ı, pokud koncová stanice uˇzivatel ˚u nem ˚uˇze komunikovat s ostatn´ımi oblastmi lokáln´ı s´ıtˇe⁵ nebo rozlehlé s´ıtˇe⁶, resp. Internetem.

Pˇr´ıpady problém ˚u s konektivitou tedy mohou b ýt následuj´ıc´ıch druh ˚u:

• Ztráta konektivity. Pokud uˇzivatelé nemaj´ı pˇr´ıstup k ˇcástem s´ıtˇe, efektivita organizace je naruˇsena. Okamˇzitá reakce je nezbytná. Takovou reakci právˇe poskytuje m ˚uj ES.

• Pˇreruˇsovaná konektivita. Aˇckoliv má uˇzivatel pˇr´ıstup k prostˇredk ˚um s´ıtˇe, ˇcel´ı jej´ım v ýpadk ˚um. Problémy s pˇreruˇsovanou konektivitou mohou na- znaˇcovat sp´ıˇs hardwarové selhán´ı, které vˇsak je do znaˇcné m´ıry nede- finovatelné a odstranitelné jedinˇe hloubkovou anal ýzou packet ˚u ⁷ pu- tuj´ıc´ıch s´ıt´ı a vˇetˇsinou v ýmˇenou nˇejakého HW zaˇr´ızen´ı. Takovouto závadu bˇeˇzn ý uˇzivatel odstran´ı jen tˇeˇzko, nen´ı to nˇeco, co by spravilo pár správnˇe um´ıstˇen ých klik ˚u myˇs´ı. Proto tento segment problém ˚u zpracovávám jen

5Local Area Network

6Wide Area Network

7datov ´y segment s urˇcit ´ymi parametry

(37)

povrchovˇe a pˇritom se omezuji na pouh´e konstatov´an´ı

”pravdˇepodobn´e selh´an´ı hardware“.

• Problémy s limitem odezvy (timeout) - m ˚uˇze zp ˚usobit aˇz ztrátu konektivity a ˇcasto b ývá spojen ý s nedostateˇcnou v ýkonnost´ı s´ıtˇe. Toto také nejsou problémy, které by mohl uˇzivatel nˇejakou v ýraznou mˇerou ovlivnit.

3.2 Druhy pˇripojen´ı k s´ıti a moˇzn é specifick é probl émy jednot- liv ých druh ˚ u pˇripojen´ı

V m´em ES poˇc´ıt´am se ˇctyˇrmi druhy pˇripojen´ı k Internetu.

• Pˇripojen´ı pomoc´ı LAN (s´ıtˇe)

• Pˇripojen´ı pomoc´ı ADSL

• Wi-fi pˇripojen´ı

• Vyt´aˇcen´e pˇripojen´ı

3.2.1 LAN

M ˚uj ES zpracovává pouze koncovou sloˇzku s´ıtˇe. To znamená ˇze se soustˇred´ıme na fungován´ı posledn´ıch segment ˚u s´ıtˇe⁸a k s´ıti pˇristupujeme jako k black boxu

9. V´ıme tedy ˇze posledn´ı segment s´ıtˇe se skládá z brány, zásuvky, kabelu mezi PC, PC. Nav´ıc v´ıme ze v s´ıti existuje DNS server. Viz obrázek 9. ˇReˇsen´ı problém ˚u s pˇripojen´ım do s´ıtˇe se nám tedy pˇrevede na hledán´ı závady mezi jednotliv ými segmenty s´ıtˇe. Systém Windows XP, ale i ostatn´ı operaˇcn´ı systémy, nám pro tyto

úˇcely nab´ız´ı nástroj ping, kter ý aˇc primitivn´ı textov ý program, dokáˇze mnohdy pˇri správném pouˇzit´ı v´ıc neˇz sloˇzit ý program. V ýhodou je nav´ıc jeho jednodu- chost syntaxe, kterou snadno vysvˇetl´ıme uˇzivateli.

8DNS, brána, zásuvka, LAN karta, systém PC

9Cerná skˇr´ı ˇnka - systém o kterém nev´ıme jak funguje, v´ıme jen jak se chová pˇri interakci sˇ vnˇejˇs´ım svˇetem

(38)

Obr´azek 9: Local area network - sloˇzkov ´y pˇr´ıstup

M ˚uj ES nav´ıc poˇc´ıtá s nasazen´ım na kolej´ıch Harcov, proto zpracovává speci- fické dotazy, pro kolejn´ı s´ıt’. Jedná se o zjiˇstˇen´ı, zda uˇzivatel v´ı o nutnosti registro- vat si MAC adresu na zaˇcátku semestru, pˇri zmˇenˇe pokoje atp.

3.2.2 ADSL

Technologie DSL ¹⁰ vycház´ı z pˇredpokladu, ˇze na stávaj´ıc´ı telefonn´ı linku pˇripoj´ıme speciáln´ı zaˇr´ızen´ı, které bude vyuˇz´ıvat maximáln´ı pˇrenosové kapacity stávaj´ıc´ı pˇr´ıpojky, pˇriˇcemˇz hlasov ý kanál z ˚ustane zachován vyˇclenˇen´ım urˇc´ıtého segmentu linky. Ilustraˇcn´ı obrázek 10 nám ukazuje, jak to funguje. Na obou konc´ıch smyˇcky je pˇriˇrazen tzv. splitter, kter ý frekvenˇcnˇe rozdˇeluje pásmo na hlasov ý a datov ý pˇrenos.

10Digital subscriber line

(39)

Obr´azek 10: Local area network - m´ıstn´ı s´ıt’, architektura

Pro nás je d ˚uleˇzité zapojen´ı jednotliv ých koncov ých segment ˚u - podobnˇe jako v pˇr´ıpadˇe s´ıtˇe LAN. Mus´ıme brát v potaz, ˇze koncov ý uˇzivatel m ˚uˇze ovliv ˇnovat pouze koncová zaˇr´ızen´ı.

Co se t ýˇce technologie ADSL - koncové zaˇr´ızen´ı, které zpˇr´ıstup ˇnuje poˇc´ıtaˇci s´ıt’ (potaˇzmo Internet) m ˚uˇze b ýt r ˚uzn ých druh ˚u.

• ADSL USB modem

• ADSL LAN router

• ADSL Wi-Fi router (accesspoint)

Prvn´ım pˇr´ıpadem je USB modem. Jedná se o nejjednoduˇsˇs´ı ˇreˇsen´ı a také nej- levnˇejˇs´ı. Uˇzivatel v postatˇe zapoj´ı jen nové USB zaˇr´ızen´ı, splitter a propojky.

Zaˇr´ızen´ı se pouˇz´ıvá jako standardn´ı dial-up modem. Jedin ý zádrhel je v napájen´ı, které je realizováno pˇres USB port - tud´ıˇz pokud nen´ı zapnuto PC, je zaˇr´ızen´ı bez energie a po zapnut´ı mus´ı navazovat DSL spojen´ı, coˇz trvá nˇekdy i dvˇe minuty, a

(40)

Obr´azek 11: Wi-Fi router

(41)

to m ˚uˇze uˇzivatele zmást, protoˇze mu do té doby nejde vytoˇcit pomoc´ı tohoto modemu spojen´ı - a samozˇrejmˇe krátce po startu poˇc´ıtaˇce nejde ani Internet. Dalˇs´ım nepˇr´ıjemn ým problémem je také to, ˇze pokud chce uˇzivatel pouˇz´ıt toto pˇripojen´ı na v´ıce poˇc´ıtaˇc´ıch, je nutno aby byl poˇc´ıtaˇc s modemem zapnut a mˇel vytoˇcené spojen´ı, coˇz je nepraktické. Na druhou stranu je zase pomˇernˇe jednoduché a bez- problémové provozován´ı takovéhoto modemu na pouze jednom poˇc´ıtaˇci, kdy v podstatˇe jedinou komplikac´ı m ˚uˇze b ýt pˇreklep v uˇzivatelském jménu a heslu, selhán´ı hardware, selhán´ı propojek.

Pro sd´ılen´ı pˇripojen´ı k Internetu je vhodnˇejˇs´ı jiné zaˇr´ızen´ı, které se naz ývá ADSL router. Toto zaˇr´ızen´ı má nˇekolik LAN v ýstup ˚u a jeden DSL vstup. Split- ter z ˚ustává stejn ý jako v pˇredchoz´ım pˇr´ıkladˇe. Toto zaˇr´ızen´ı se nakonfiguruje pouze pˇri prvn´ım startu - pomoc´ı webového rozhran´ı a poté jiˇz nen´ı nutno dˇelat ˇzádné dalˇs´ı úkony. Prvn´ı konfiguraci provede uˇzivatel podle manuálu dodávaného spolu se zaˇr´ızen´ım. Tento router podporuje DHCP, takˇze jak ýkoliv poˇc´ıtaˇc pˇripojen ý pomoc´ı LAN z´ıská automaticky IP adresu a pˇr´ıstup do Inter- netu. Jediná moˇzná závada na tomto typu zaˇr´ızen´ı je selhán´ı kabelov ých veden´ı nebo v ýpadek u poskytovatele

Dalˇs´ım rozˇs´ıˇren´ım ADSL routeru je ADSL accesspoint (AP). Ten má obvykle nˇekolik LAN vstup ˚u, DSL vstup a Wi-Fi rozhran´ı. Na obrázku 11 je zobrazeno, jak takové zaˇr´ızen´ı funguje a moˇznosti pˇripojen´ı uˇzivatel ˚u k AP. Moˇzné závady na zaˇr´ızen´ı jsou kromˇe obligátn´ıch záleˇzitost´ı, jako rozpojen´ı pˇr´ıvodn´ıch kabel ˚u a chyba u zˇrizovatele, závislé na Wi-Fi pˇripojen´ı. Jedná se pˇredevˇs´ım o dostateˇcnou s´ılu signálu a omezen´ı MAC adres Wi-Fi s´ıt’ov ých karet z bezpeˇcnostn´ıch d ˚uvod ˚u a tedy zdánlivou nedostupnost s´ıtˇe.

3.2.3 Wi-Fi pˇripojen´ı

Wi-Fi (Wireless Fidelity) je bezdrátová, s´ıt’ urˇcená primárnˇe k náhradˇe kabelového ethernetu v bezlicenˇcn´ım pásmu (2.4GHz a 5GHz),které je dostupné ve vˇetˇsinˇe stát ˚u

(42)

Obr´azek 12: Wi-Fi pˇripojen´ı - Wi-Fi router jako klient

(43)

Hlavn´ı v ýhodou této technologie je jej´ı n´ızká cena, zp ˚usobená mimo jiné t´ım, ˇze certifikovaná zaˇr´ızen´ı jsou k dispozici ve velk ých séri´ıch. Protoˇze poˇzadavky na certifikaci zaˇr´ızen´ı jsou bˇeˇznˇe dostupné. Z tohoto d ˚uvodu se ˇrada v ýrobc ˚u zab ývá jejich v ýrobou a distribuc´ı.

Vˇetˇsina s´ıt´ı zaloˇzen ých na Wi-Fi funguje na bu ˇnkovém principu, kdy centráln´ı pˇr´ıstupov ý bod zprostˇredkovává pˇripojen´ı vˇsem stanic´ım v dosahu a body do- hromady tvoˇr´ı jakousi plástev. Propojen´ı tˇechto pˇr´ıstupov ých bod ˚u je ˇreˇseno r ˚uznˇe - Wi-Fi, Ethernet, optika.

Bouhuˇzel se stává, ˇze pásmo 2,4 GHz je na exponovan ých m´ıstech (napˇr´ıklad okol´ı prakticky veˇsker ých v ýˇskov ých budov v centru Prahy) vyˇcerpáno a ruˇsen´ı je natolik silné, ˇze je moˇzné budovat pouze vnitˇrn´ı pokryt´ı. Zaruˇsen´ı pásma je pˇritom dynamické a závis´ı na chován´ı vˇsech subjekt ˚u, které ho vyuˇz´ıvaj´ı. Spoj, kter ý jeˇstˇe vˇcera perfektnˇe fungoval, dnes jiˇz nefunguje, protoˇze nˇekter ý z provo- zovatel ˚u otoˇcil anténu. [8]

Wi-Fi s´ıtˇe dnes slouˇz´ı pˇredevˇs´ım ke dvˇema úˇcel ˚um. Jako soukromé s´ıtˇe a jako veˇrejné pˇr´ıstupové s´ıtˇe k Internetu

Pˇripojen´ı k takovéto Wi-Fi s´ıti od uˇzivatele vyˇzaduje vlastnˇen´ı Wi-Fi zaˇr´ızen´ı - klienta. Klient m ˚uˇze b ýt v principu PC karta v notebooku, PCI karta v PC, nebo AP nakonfigurované jako klient (obrázek 14). Pro AP zapojené jako klient mohou nastat tˇri druhy závad.

Prvn´ı moˇznou závadou m ˚uˇze b ýt závada pˇr´ımo na Wi-Fi spojen´ı. To zna- mená zamrzlé nebo nedostateˇcnˇe silné spojen´ı mezi body bezdrátového pˇrenosu.

Reˇsen´ım je pˇrej´ıt na 5GHz technologii, která poskytuje menˇs´ı ruˇsen´ı nebo upra-ˇ vit smˇerován´ı antény. Pokud nen´ı jiné elgantnˇejˇs´ı ˇreˇsen´ı je nutno pouˇz´ıt nˇejakou silnˇejˇs´ı anténu s lepˇs´ım pˇr´ıjmem, ˇc´ımˇz ale zp ˚usob´ıme zbyteˇcné ruˇsen´ı dalˇs´ım uˇzivatel ˚um. V tomto pˇr´ıpadˇe se doporuˇcuje zvolit jin ý typ pˇripojen´ı.

Druhou moˇznost´ı je pak chyba pˇri pˇrenosu mezi AP a PC. Moˇzné závady jsou stejné jako v pˇr´ıpadˇe LAN s´ıtˇe (kabel, zasuvka ... ).

(44)

Obr´azek 13: Moˇzn´a struktura s´ıtˇe s hotspotem

Tˇret´ı a posledn´ı moˇznost´ı je nutnost b ýt pˇrihláˇsen do s´ıtˇe. Nˇekteré s´ıtˇe nejprve vyˇzaduj´ı login do hotspotu (obr. 13, které pak zpˇr´ıstupn´ı cel ý Internet bez omezen´ı ¹¹. Tento hotspot vˇetˇsinou funguje tak, ˇze na speciáln´ım serveru typu RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service) ovˇeˇr´ı uˇzivatelské jméno a heslo a zaznamená pˇr´ıstupy do s´ıtˇe popˇr. odepˇre moˇznost pˇr´ıstupu do s´ıtˇe. Podle toho pak b ývá uˇzivatelsk ý úˇcet zpoplatnˇen.

PC a PCI karty pak vyˇzaduj´ı v podstatˇe jedin´e a to dostateˇcnou s´ılu sign´alu.

V nˇekter ´ych pˇr´ıpadech pak existuje jeˇstˇe nutnost m´ıt registrovanou MAC adresu t´eto karty.

V prvn´ım pˇr´ıpadˇe je uskuteˇc ˇnováno spojen´ı pomoc´ı Wi-Fi pˇrenosu mezi rou- terem a Wi-Fi kartou v poˇc´ıtaˇci. V druhém pˇr´ıpadˇe je pˇripojen ý pomoc´ı LAN k routeru, kter ý je pˇripojen jako klient k Wi-Fi s´ıti.

11omezen´ı t ýkaj´ıc´ı se moˇzn ých druh ˚u pˇripojen´ı, v tomto okamˇziku nemáme na mysli omezen´ı rychlostn´ı

(45)

3.2.4 Vyt ´a ˇcen ´e pˇripojen´ı (Dial-up)

Obr´azek 14: Dial-up pˇripojen´ı k s´ıti

Dial-up ˇcili komutované ¹² pˇripojen´ı k s´ıti je nejstarˇs´ı a nejjednoduˇsˇs´ı pouˇz´ıvanou metodou pˇr´ıstupu PC do Internetu (obecnˇe jakékoliv s´ıtˇe). Pˇripojen´ı funguje tak, ˇze analogov ý modem ¹³ vyuˇzije telefonn´ı linku a na nosnou vlnu namoduluje jednotlivé datové bity. Systém je pomˇernˇe spolehliv ý, ale dnes uˇz

12vyt´aˇcen´e

13modulator demodulator

(46)

hodnˇe pomal ý. Maximáln´ı teoretická rychlost komutovaného pˇripojen´ı je 56 kbps.

U tohoto druhu pˇripojen´ı se m ˚uˇze vyskytnout nˇekolik druh ˚u závad. Prvn´ı je daná pouˇzit´ım komunikaˇcn´ıho portu. Pomˇernˇe ˇcasto se stává, ˇze modem jaksi pˇrestane reagovat na signály, které mu poˇc´ıtaˇc pos´ılá. V pˇr´ıpadˇe extern´ıho modemu se to dá vyˇreˇsit vypnut´ım a zapnut´ım modemu. V pˇr´ıpadˇe intern´ıho modemu je situace komplikovanˇejˇs´ı zejména kv ˚uli ovladaˇc ˚um, které jsou nutné pro provoz intern´ıho modemu. Tyto b ývaj´ı pomˇernˇe ˇcasto poruchové nebo nedo- stupné. Nav´ıc dneˇsn´ı modemy - winmodemy - jsou upraveny na fungován´ı v Windows XP a napˇr´ıklad k nim sehnat ovladaˇc pro Linux je ˇcasto nad s´ıly vˇetˇsiny uˇzivatel ˚u. Obvyklá závada je tedy nefunkˇcnost HW, ale obt´ıˇznˇe detekovatelná pˇresná pˇr´ıˇcina problému. M ˚uj ES tedy pouze vyhodnot´ı selhán´ı HW a poskytne radu, co zkusit.

Dalˇs´ı závadou b ývá zpráva

”Na lince nen´ı oznamovac´ı t ón“. Z nˇejakého d ˚uvodu modemy v naˇs´ı telefonn´ı s´ıti nepoznaj´ı oznamovac´ı t ón a je potˇreba ruˇcnˇe vypnout ˇcekán´ı na oznamovac´ı t ón.

Dalˇs´ı závady jsou sp´ıˇse optimalizaˇcn´ı a ˇreˇsitelné jen do urˇcité m´ıry. V nˇekter ých pˇr´ıpadech b ývá obvyklé, ˇze se modem pˇripojuje menˇs´ı rychlost´ı neˇz je nastaveno v ovládac´ıch panelech modemu popˇr. se modem neoˇcekávanˇe odpo- juje. Tyto závady obvykle zp ˚usobuje telefonn´ı s´ıt’. Jediné co m ˚uˇze uˇzivatel ovlivnit je tedy nastaven´ı modemu na nekvalitn´ı linky, coˇz vˇsak vyˇzaduje pomˇernˇe sloˇzité hledán´ı tˇechto nastaven´ı a ne u vˇsech modem ˚u se k takto detailn´ım informac´ım o HW modemu dostaneme.¹⁴

14Vˇetˇsinou se jedn´a o speci´aln´ı nastaven´ı pˇripojovac´ıch parametr ˚u jako korekce chyb, rychlost atp.

(47)

4 Znalostn´ı b ´aze - Knowledge base

V této sekci následuje popis dotaz ˚u ES pro lokalizaci m´ısta závady. Vˇzdy se jedná o sérii dotaz ˚u, které mus´ı uˇzivatel zodpovˇedˇet, aby bylo moˇzno zjistit, kde se nalézá problém. Soubor tˇechto dotaz ˚u tvoˇr´ı znalostn´ı bázi tohoto expertn´ıho systému.

Tuto nejsloˇzitˇejˇs´ı ˇcást práce systému jsem rozloˇzil do pˇeti ˇcást´ı, z nichˇz nˇekteré na sebe r ˚uznˇe navazuj´ı. Vzhledem k limitaci formátem diplomové práce jsem vel- kou mapu, kterou jsem vytvoˇril pro reprezentaci ˇcinnosti ES um´ıstil do pˇr´ılohy.

Na následuj´ıc´ıch stránkách nab´ız´ım pouze zmenˇsené náhledy na jednotlivé sekce problém ˚u a to z d ˚uvodu v ýraznˇe lepˇs´ı pˇrehlednosti obrázk ˚u nad sloupci dotaz ˚u.

Obrázek 15 je zmenˇseninou kompletn´ı mapy. Nepˇredpokládám, ˇze by ˇsly pˇreˇc´ıst jednotlivé dotazy vzhledem k technické limitaci, nicménˇe si mysl´ım, ˇze tento obrázek je d ˚uleˇzit ý a zaslouˇz´ı si b ýt zde um´ıstˇen, byt’ v takovéto podobˇe.

Samozˇrejmˇe plná varianta obrázku bude snáze ˇcitelná. Nicménˇe d ˚uleˇzité je roze- brat, co na této mapˇe vlastnˇe vid´ıme. Jedná se o grafickou reprezentaci jednotliv ých dotaz ˚u a rozhodovac´ıch rutin mého ES. Jedná se o orientovan ý graf, kde hrany jsou ohodnocené urˇcit ými vlastnostmi a uzly tvoˇr´ı otázka nebo c´ıl.

Interakc´ı s uˇzivatelem systém zjiˇst’uje, kterou hranou se má pˇri dalˇs´ım ˇreˇsen´ı vydat. Povˇsimnˇete si pros´ım pˇeti sekc´ı. Jedná se o LAN (detailn´ı obrázek 16), LAN HARCOV (detailn´ı obrázek 17) , ADSL (detailn´ı obrázek 18), Wi-Fi (detailn´ı obrázek 19), DIAL UP (detailn´ı obrázek 20). Tyto sekce reprezentuj´ı ˇreˇsen´ı jednotliv ých druh ˚u problému. Kaˇzdá taková sekce se rozpadá na jednotlivé dotazy, které pak na sebe navazuj´ı a t´ım vyluˇcuj´ı r ˚uzná ˇreˇsen´ı problému. Jednotlivé sekce jsou rozliˇseny barvami spoj ˚u - pro snazˇs´ı orientaci v napojován´ı mezi segmenty.

Jednotlivé v ýˇrezy maj´ı po stranách ˇcásti vedlejˇs´ıch proces ˚u, pro snazˇs´ı orientaci v mapˇe.

Hlavn´ı rozhodovac´ı proces je oznaˇcen ˇcervenou barvou. Tento proces zvol´ı jak ´y druh rozhodovac´ıch ot´azek se aktivuje.

(48)

Obrázek15:Mapaexpertn´ıhosystémupˇrehledová

(49)

Uˇzivatel tedy nejprve vybere, jaky druh pˇripojen´ı vyuˇz´ıvá. Na v ýbˇer má:

• Pˇripojen´ı pomoc´ı LAN (s´ıtˇe)

• Pˇripojen´ı pomoc´ı LAN (s´ıtˇe) koleje Harcov - extra varianty pro koleje Harcov

• Pˇripojen´ı pomoc´ı ADSL

• Wi-Fi pˇripojen´ı

• Vyt´aˇcen´e pˇripojen´ı

Podle toho se pak systém rozhodne, jaké otázky pro uˇzivatele zvol´ı.

4.1 LAN

Pˇripojen´ı pomoc´ı ethernetu je ˇreˇseno pomoc´ı následuj´ıc´ıch dotaz ˚u. K dispozici má uˇzivatel tuto sérii dotaz ˚u, kde kaˇzdá poloˇzka znaˇc´ı jeden dotaz. Na dotaz jsou moˇzné odpovˇedi oddˇelené ˇcárkou. Pokud je poloˇzka c´ılem ˇreˇsen´ı, pak je psaná kurz´ıvou a je k n´ı pˇripsáno

”- C´ıl“.

(50)

V ´ypis dotaz ˚u ˇc.:1 - Prvn´ı ˇc´ast dotaz ˚u z LAN sekce

——————————————————————————————————————————

LAN CONNECTION

——————————————————————————————————————————

Funguje Internet - domác´ı stránka (Internet explorer, firefox) - zobraz´ı stránku www.seznam.cz , Ano , Ne

• Internet je funkˇcn´ı - C´ıl

• M´ate u hodin ikonku s´ıt’ov´a pˇripojen´ı , Ano , Ne

————————————————————————————————————

BASIC HARDWARE TESTS

– Blikaj´ı obˇe kontrolky s´ıt’ové karty , Bliká pouze jedna - ˇzlutá , Bliká pouze jedna - zelená , Blikaj´ı obˇe

Je pevnˇe zapojen kabel mezi mezi poˇc´ıtaˇcem a z´asuvkou , Kabel je pevnˇe propojen ,Kabel nen´ı propojen , Kabel je viditelnˇe poˇskozen

∗ M´ate pˇr´ıstup k rozboˇcovaˇci (switch, hub viz. foto) , Ano , Ne

Sv´ıt´ı na switchi nˇejaké kontrolky , Ano, blikaj´ı , Ne, ˇzádná nesv´ıt´ı

· Restartujte poˇc´ıtaˇc a s´ıt’ov´e prvky a zkuste znovu pouˇz´ıt tohoto pr ˚uvodce - C´ıl

· Vypadl´e nap´ajen´ı switche - C´ıl

Kontaktujte Vaˇseho správce s´ıtˇe ohlednˇe moˇzného selhán´ı veden´ı s´ıtˇe - C´ıl

∗ Pˇripojte kabel - C´ıl

∗ Vymˇe ˇnte s´ıt’ov´y kabel - C´ıl

• Aktivujte zobrazen´ı ikonky s´ıtˇe - C´ıl

——————————————————————————————————————————

Tyto v ýpisy dotaz ˚u je asi nejlepˇs´ı sledovat na mapˇe dotaz ˚u (obrázek 16), abyste mˇeli pˇresnˇejˇs´ı pˇredstavu, jak na sebe vzájemnˇe navazuj´ı. Zde jsou uvedeny hlavnˇe proto, ˇze i kdyˇz je mapa zvˇetˇsená, p´ısmena z ˚ustávaj´ı stále pomˇernˇe malá. V tˇechto v ýpisech nenajdete duplicitn´ı dotazy - tedy v pˇr´ıpadˇe ˇze dan ý odkaz odkazuje na jiˇz vypsan ý ˇrádek, nen´ı kv ˚ulu pˇrehlednosti zobrazen.

(51)

Obr´azek16:Mapaexpertn´ıhosyst´emu-sekceLAN