Глава 2. Основы Теории эс. Технологии инженерии знаний Введение в экспертные системы

Наиболее распространенным видом ИС являются экспертные системы.

Экспертные системы эффективны лишь в специфических «экспертных» областях, где важен эмпирический опыт специалистов.

Разработка экспертных систем необходима если:

• существует нехватка специалистов, затрачивающих значительное время для оказания помощи другим;

• выполнение небольшой задачи требует многочисленного коллектива специалистов, поскольку ни один из них не обладает достаточным знанием;

• снижена производительность, поскольку задача требует полного анализа сложного набора условий, а обычный специалист не в состоянии просмотреть (за отведенное время) все эти условия;

• присутствует большое расхождение между решениями самых хороших и самых плохих исполнителей;

• наличие конкурентов, имеющих преимущество в силу того, что они лучше справляются с поставленной задачей.

Только в США ежегодный доход от продаж инструментальных средств разработки экспертных систем составлял в начале 90-х годов 300-400 миллионов долларов, а от применения экспертных систем – 80-90 миллионов долларов. Ежегодно крупные фирмы разрабатывают десятки ЭС для внутреннего пользования. Эти системы интегрируют опыт специалистов компании по ключевым и стратегически важным технологиям.

Экспертные системы – это сложные программные комплексы, аккумулирующие знания специалистов в конкретных предметных областях и тиражирующие этот эмпирический опыт для консультаций менее квалифицированных пользователей.

ЭС достаточно молоды – первые системы MYCIN (система решает задачи постановки диагноза и определения методов лечения инфекционных заболеваний крови, 1976, Shortliffe) и DENDRAL (задача системы состоит в том, чтобы на основе химической формулы и масс спектрограммы вывести возможные структуры молекулы, 1978, Buchanan, Feigenbaum) появились в США в середине 70-х годов. В настоящее время в мире насчитывается несколько тысяч промышленных ЭС. Сейчас легче назвать области, где еще нет ЭС, чем те, где они уже применяются. Уже в 1987 г. опрос пользователей, проведенный журналом «Intelligent Technologies» (США), показал, что примерно:

• 25% пользователей используют ЭС;

• 25% собираются приобрести ЭС в ближайшие 2-3 года;

• 50% предпочитают провести исследование об эффективности их использования.

Главное отличие интеллектуальных систем и экспертных систем от других программных средств – это наличие базы знаний, в которой знания хранятся в форме, понятной специалистам предметной области, и могут быть изменены и дополнены также в понятной форме.

Особенности экспертных систем

1. Перерабатывают большое количество знаний.

2. Представляют знания в простой унифицированной форме.

3. Обладают независимым механизмом логических выводов.

4. Могут объяснить результаты, полученные в процессе обработки знаний.

Наибольшие трудности в разработке ЭС вызывает не процесс машинной реализации систем, а домашинный этап анализа знаний и проектирования базы знаний. Этим занимается специальная наука – инженерия знаний.