30. Понятие искусственного интеллекта. Экспертные системы. Знания.

ИИ - способность компьютерных систем к таким действиям, которые назывались бы интеллектом, если бы исходили от человека. В настоящее время выделяют 2 подхода к ИИ:

-экспертные системы

-нейронные сети

 Знания – это закономерности предметной области (принципы, связи, законы), полученные в результате практической деятельности и профессионального опыта, позволяющие специалистам ставить и решать задачи в этой области.

База знаний – это семантическая модель, описывающая предметную область и позволяющая отвечать на такие вопросы из этой предметной области, ответы на которые в явном виде не присутствуют в базе.

База знаний включает один или несколько специальным образом организованных файлов, хранящих систематизированную совокупность понятий, правил и фактов, относящихся к некоторой предметной области. Ее содержимое оформляется, связывается между собой и представляется таким образом, чтобы на его основе можно было с помощью специальных программ осуществлять рассуждения и делать выводы, получая сведения, которые в явном виде могут не присутствовать в базе знаний.

База знаний является основным компонентом экспертных систем.

Экспертная система – это компьютерная программа, способная заменить специалиста-эксперта в решении проблемной ситуации.

В экспертных системах основными моделями представления знаний являются продукционные модели и фреймы.

Продукционная модель – это модель, основанная на представлении знания в виде правил "Если (условие), то (действие)".

Под "условием" понимается некоторое предложение-образец, по которому осуществляется поиск в базе знаний, а под "действием" – действия, выполняемые при успешном исходе поиска.

При использовании продукционной модели исходные факты – данные – хранятся в базе фактов, а набора правил – в базе знаний. На основе базы фактов запускается машина вывода или интерпретатор правил. Это программа, управляющая перебором правил из базы знаний.

Фрейм – это абстрактный образ для представления некого стереотипа восприятия.

Различают фреймы-классы, хранящиеся в базе знаний, и фреймы–экземпляры, которые создаются для отображения реальных фактических ситуаций на основе поступающих данных.

Фрейм-образ содержит набор атрибутов – слотов. В фрейме-экземпляре слотам присваиваются конкретные значения.

31. Области применения и классы задач, решаемых экспертными системами. Примеры широко используемых экспертных систем.

Можно выделить следующие основные классы задач, решаемых экспертными системами:

• диагностика,

• прогнозирование,

• идентификация,

• управление,

• проектирование,

• мониторинг.

    Наиболее широко встречающиеся области деятельности, где используются экспертные системы:

• медицина,

• вычислительная техника,

• военное дело,

• микроэлектроника,

• радиоэлектроника,

• юриспруденция,

• экономика,

• экология,

• геология (поиск полезных ископаемых),

• математика.

    Примеры широко известных и эффективно используемых (или использованных в свое время) экспертных систем:

    DENDRAL - ЭС для распознавания структуры сложных органических молекул по результатам их спектрального анализа (считается первой в мире экспертной системой),     MOLGEN - ЭС для выработке гипотез о структуре ДНК на основе экспериментов с ферментами,     XCON - ЭС для конфигурирования (проектирования) вычислительных комплексов VAX-11 в корпорации DEC в соответствии с заказом покупателя;     MYCIN - ЭС диагностики кишечных заболеваний;     PUFF - ЭС диагностики легочных заболеваний;     MACSYMA - ЭС для символьных преобразований алгебраических выражений;     YES/MVS - ЭС для управления многозадачной операционной системой MVS больших ЭВМ корпорации IBM;     DART - ЭС для диагностики больших НМД корпорации IBM;     PROSPECTOR - ЭС для консультаций при поиске залежей полезных ископаемых;     POMME - ЭС для выдачи рекомендаций по уходу за яблоневым садом;    набор экспертных систем для управления планированием, запуском и полетом космических аппаратов типа "челнок";     ЭСПЛАН - ЭС для планирования производства на Бакинском нефтеперерабатывающем заводе;     МОДИС - ЭС диагностики различных форм гипертонии.