Структуры экспертной системы
ЭС – совокупность программных и аппаратных средств, предназначенных для решения на ЭВМ неформализованных задач, таким образом, как бы решал их человек эксперт в данной предметной области.
Традиционно ЭС включают в себя следующие компоненты:
Интерпретатор
Рабочую память или БД
БЗ
Компонент приобретения знаний
Объясняющий компонент
Диалоговый компонент
Взаимосвязь между отдельными частями могла бы быть представлена следующим образом:
Любая ЭС работает в двух режимах. Это режим приобретения знаний и режим консультаций.
В первом случае осуществляется процесс приобретения знаний, т.е. эксперт заполняет базу информацией. Существует в принципе и самообучающиеся системы, которые допускают пополнение уже существующей БЗ дополнительной информацией, которую она получает в результате построения тех или иных выводов.
В режиме консультаций происходит использование ЭС, причем ее пользователь может быть как чайник, так и эксперт, но тогда система просто повышает эффективность его работы.
При создании ЭС необходимо привлечение специалистов трех категорий:
Эксперт в той предметной области, для которой создается ЭС
Программист :)
Инженер по знаниям
В его задачи входит:
Общаясь с экспертом выбрать ту модель представления знаний, которая наиболее подходит для рассматриваемой предметной области.
Сформулировать для программиста постановку задачи с точки зрения выбора инструментального средства, ОС, предъявляемых требований и тд. и тп.
Он также обязан программно описать основные элементы системы связанные с представлением и использованием знаний.
Рассмотренная нами ранее структура ЭС применима только к статическим ЭС, т.е. к тем, область анализа которых не изменяется в процессе экспертизы, однако существуют ЭС область экспертизы которых меняется в процессе анализа. Такие системы называются динамические.
Их структура имеет следующий вид:
Технология проектирования эс
Для того чтобы начать этап проектирования ЭС, необходимо чтобы выполнялся следующий набор условий:
Наличие эксперта в данной предметной области, который способен решать задачу лучше среднего специалиста
Эксперты, проектирующие систему, сходятся в оценках адекватности используемой информации.
Эксперт способен изложить свои знания в формальном виде.
Для решения задач в ЭС требуется только рассуждения, и не требуется выполнять ни каких действий.
Задача не должна быть слишком трудной
Задача должна относиться к той области, которая хотя не обязательно является формализуемой, но тем не менее на ней можно ввести некоторую формализацию.
Система не должна использовать такое понятие как «Здравый смысл», т.к. чаще всего под такими знаниями понимаются не формализуемые знания.
В процессе проектирования ЭС на сегодняшний день сложилась определенная цепочка технологических действий которая имеет вид:
начало
завершение
требования
переформулирование
усовершенствование
понятия переконструирование структуры знаний
Идентификация – на этом этапе определяется назначение ЭС, цель ее создания, определяется категория экспертов и пользователей и т.п.
После идентификации становиться понятен набор требований к системе и выполняется этап концептуализации. На нем проводится детальный анализ предметной области. Выявляются основные ее сущности, связи существующие между ними, отношения действующие в предметной области и т.п.
Следующий этап формализация. На нем выбирается определенная модель представления знаний, которая наиболее удачно подходит к той предметной области сущность и структура, которой была установлена на предыдущем этапе. Далее идет реализация системы или ее выполнение. Затем идет Опытная эксплуатация – проверка функционирования системы. Далее Тестирование – проверка на сколько правильно мы все написали. На этом же этапе тестируется качество ПО.
После тестирования могут быть выявлены недостатки, допущенные практически на любом из этапов создания системы, поэтому возможны возвраты к любому из этапов. Причины возвратов могут быть следующие.