Regelbasiertes System

Was ist ein Regelbasiertes System?

Ein Regelbasiertes System ist ein nützliches wissensbasiertes System, das regelbasiertes Schließen erlaubt. Solche Regelbasierten Systeme bestehen aus einer Datenbank mit Fakten (Faktenbasis), einer Menge von Regeln (Regelbasis) und aus einem Kontrollsystem, das mit einem Regelinterpreter ausgestattet ist (Inferenzmaschine oder auch Business-Rule-Engine).

Die Regeln sind nach dem If-then-else-Prinzip aufgebaut. Der WENN-Teil wird als Prämisse bezeichnet und der DANN-Teil ist die Konklusion. Das Kontrollsystem soll eine Identifikation von geeigneten Regeln vornehmen und ausgewählte Regeln anwenden und die Datenbank aktualisieren. Die Auswahlmechanismen sind daten- oder zielgetrieben.

Regelbasierte Systeme bilden die Grundlage von Expertensystemen. Die Verwaltung von Regeln erfolgt in einem Business-Rule-Repository, das Teil eines Business-Rule-Management-Systems ist.

Welche Anwendungen gibt es für Regelbasierte Systeme?

Es kommt zum zunehmenden Einsatz von Regelbasierten Systemen in der Produktionsplanung und in der Produktionssteuerung. Gerade in Industriezweigen mit variantenreichen Gebrauchs- und Investitionsgütern werden diese Systeme genutzt. So gibt es sie in der Möbelindustrie, im Maschinenbau, in der Automobilindustrie und in der Elektroindustrie.

Produktkonfiguratoren wissen, welche Abhängigkeiten es gibt und informieren darüber. So gibt es gewisse Merkmalskombinationen. Ein Kunde kann ein Cabrio bestellen, aber dieses kann kein „Schiebedach“ besitzen. Bei der Bestellung einer vollautomatischen „Klimaanlage“ benötigt das Fahrzeug auch gleichzeitig eine stärkere „Batterie“.

Es werden Regelbasierte Systeme auch für die Verteilung von weltweiten Fahrzeugbestellungen genutzt. So gibt es Regeln für Fahrzeug- und Aggregatwerke von Automobilherstellern. Das Regelwerk eines Automobilherstellers verfügt über tausende Produkt- und Produktionsregeln.

Wie sind Regelbasierte Systeme aufgebaut?

Regelbasierte Systeme sind die am weitesten verbreitetste Art von wissensbasierten Systemen (Expertensystemen). Die Bestandteile sind eine Regelbasis (Menge von Regeln) und ein Inferenzmechanismus (Inferenzmaschine). Der Inferenzmechanismus legt fest, welche der Regeln anzuwenden sind und es gibt verschiedene mögliche Strategien, die angewendet werden können. So gibt es entweder die Vorwärtsverkettung oder aber die Rückwärtsverkettung von entsprechenden Regeln.

Wie lauten die Regeln in einem Regelbasierten System?

Die Regeln sind ganz einfach formalisierte Konditionalsätze. Sie besitzen die Form:

Wenn (if) A, dann (then) B

Daraus ergibt sich die Bedeutung:

Wenn A wahr (erfüllt, bewiesen) ist,
dann schließe, dass auch B wahr ist.

A und B sind dabei Aussagen. Die „Wenn“-Teil-Formel einer Regel wird als Prämisse oder auch als Antezedenz der Regel bezeichnet. Die „Dann“-Teil-Formel wird Konklusion oder auch Konsequenz genannt. Sobald die Prämisse einer Regel erfüllt ist, wird diese Regel angewendet.

Sollte diese Regel immer gelten, dann spricht man von einer deterministischen Regel. Sollte die Konsequenz einer Regel mit einer entsprechenden Aktion verbunden sein, dann erhält man eine Produktionsregel. Diese Regeln werden gerne in entsprechenden Produktionssystemen zu einer Steuerung eingesetzt.

Die Regeln sind ein guter Kompromiss zwischen einer verständlichen Wissensdarstellung und formalen Ansprüchen. In der Kognitionswissenschaft werden Regeln als Bestandteile von informationsverarbeitenden Prozessen angesehen.

Data Navigator Newsletter