Sistemi di produzione ( informatica )

I sistemi di produzione sono metodi computazionali utilizzati per la rappresentazione della conoscenza nei sistemi esperti. Sono sistemi composti da un database e da regole di produzione. Le regole di produzione sono composte da una premessa, detta parte sinistra ( LHS ) o "antecedente", e da un'azione, detta parte destra ( RHS ) o "conseguente". Quando si verificano le condizioni presenti nella premessa ( IF ), il sistema di produzione esegue le azioni conseguenti ( THEN ). In generale le regole sono descritte nella forma IF THEN. Tutti i nuovi fatti sono aggiunti nel database ( Global Database ) del sistema di produzione, dove viene archiviata la conoscenza del sistema. Il processo di verifica delle premesse è detto pattern matching. Durante il pattern matching l'algoritmo verifica quali regole hanno le premesse soddisfatte ( LHS ) sulla base della conoscenza attuale ( Global Database ) e, quindi, attua le relative azioni previste ( RHS ). Il processo di pattern matching può essere attuato seguendo un processo di ricerca con concatenazione in avanti ( forward chaining o data driven ) o con concatenazione all'indietro ( backward chaining o goal directed ).

• Concatenazione in avanti. A partire dalle premesse iniziali ( dati ) della base di conoscenza, l'algoritmo inferisce i nuovi fatti. L'iterazione termina quando il processo inferenziale giunge a un punto fisso, in cui nessun altro nuovo fatto può essere aggiunto.
• Concatenazione all'indietro. A partire dall'obiettivo ( goal ) della ricerca, l'algoritmo interroga la base di conoscenza per ricostruire in modo ricorsivo le premesse, in modo tale da verificare quali sono soddisfatte.

Storia dei sistemi di produzione. I primi algoritmi dei sistemi sono sviluppati negli anni '40-50 da Post, Markov e Chomsky ( "Rewrite Rule" ). Negli anni '70 sono utilizzati da Newell e Simon nello studio dell'intelligenza artificiale e, in particolar modo, nell'analisi del gioco degli scacchi e delle scelte umane nella soluzione dei problemi ( problem solving ). I sistemi di produzione sono studiati anche in psicologia, da Young ed Evertz, come modello psicologico della conoscenza umana e del processo decisionale.