Искусственный интеллект и экспертные системы

1. Искусственный интеллект и экспертные системы

1.1. Основные понятия искусственного интеллекта

1.2. История развития искусственного интеллекта

1.3. Задачи искусственного интеллекта

1.4. Экспертные системы - направление исследований по искусственному интеллекту

1.5. Классификация и виды экспертных систем

1.6. Область применения экспертных систем

2. Структура и функционирование экспертных систем

2.1. Типовая структура экспертных систем

2.2. Интерфейс пользователя

2.3. Подсистема приобретения знаний

2.4. База знаний

2.5. База данных

2.6. Механизм логического вывода

2.7. Объяснение решений

2.8. Функционирование экспертных системах

3. Представление знаний

3.1. Основные понятия и состав знаний

3.2. Модели представления знаний

3.3. Представление нечетких знаний

4. Методы поиска решений

4.1. Поиск решений в одном пространстве

4.2. Поиск решений в иерархии пространств

4.3. Поиск решений в альтернативных пространствах

4.4. Поиск решений с использованием нескольких моделей

4.5. Выбор метода решения задач

5. Инструментальные средства разработки экспертных систем

5.1. Классификация инструментальных средств

5.2. Языки программирования

5.3. Языки инженерии знаний

5.4. Средства автоматизации разработки экспертных систем

5.5. Оболочки экспертных систем

6. Технология разработки экспертных систем

6.1. Стадии создания экспертных систем

6.2. Этапы разработки экспертных систем

6.3. Разработка прототипа экспертной системы

1.1 Основные понятия искусственного интеллекта.

Достаточно трудно дать точное определение, что такое интеллект человека, потому что интеллект - это сплав многих навыков в области обработки и представления информации. Интеллект ( intelligence ) происходит от латинского intellectus — что означает ум, рассудок, разум; мыслительные способности человека. С большой степенью достоверности интеллектом можно называть способность мозга решать (интеллектуальные) задачи путем приобретения, запоминания и целенаправленного преобразования знаний в процессе обучения на опыте и адаптации к разнообразным обстоятельствам.  Искусственный интеллект (ИИ) - совокупность научных дисциплин, изучающих методы решения задач интеллектуального (творческого) характера с использованием ЭВМ.  Искусственный интеллект - одно из направлений информатики, целью которого явлвется разработка аппаратно-программных средств, позволяющих пользователю-непрограммисту ставить и решать свои, традиционно считающиеся интеллектуальными задачи, общаясь с ЭВМ на ограниченном подмножестве естественного языка.[9]  Системы искусственного интеллекта (СИИ) — это системы, созданные на базе ЭВМ, которые имитируют решение человеком сложных интеллектуальных задач.  Знания: в общем случае знание — проверенный практикой результат познания действительности, верное ее отражение в мышлении человека, обладание опытом и пониманием, которые являются правильными и в субъективном, и в объективном отношении, на основании которых можно по-строить суждения и выводы, кажущиеся достаточно надежными для того, чтобы рассматриваться как знание. Поэтому в контексте ИТ термин зна-ния - это информация, присутствующая при реализации интеллектуальных функций. Обычно это отклонения, тенденции, шаблоны и зависимости, обнаруженные в информации Другими словами, интеллектуальные системы являются в то же время системами обработки знаний.

1.4 Экспертные системы - направление исследований по искусственному интеллекту

В середине семидесятых годов в исследованиях по искусственному интеллекту сформировалось самостоятельное направление, получившее название экспертные системы. Цель исследований по экспертным системам состоит в разработке программ (устройств), которые при решении задач, трудных для эксперта-человека, получают результаты, не уступающие по качеству и эффективности решениям, получае-мым экспертом. В большинстве случаев экспертные системы решают трудно формализуемые задачи или задачи, не имеющие алгоритмического решения.  Рассмотрим несколько определений.  Экспертная система - программно-техническое средство, позволяющее пользователю в диалоговом режиме получать от компьютера консультационную помощь в конкретной предметной области, где сконцентрированы опыт и знания людей-экспертов (специалистов в данной области).  Экспертные системы – программы для компьютера, которые могут воспроизводить процесс решения проблемы человеком-экспертом.[2]  Эспертная система - программа, которая использует знания специалистов (экспертов) о некоторой конкретной узко специализированной предметной области и в пределах этой области срособна принимать решения на уровне эксперта-профессилнала. [13]  Экспертные системы - прикладные программы ИИ, в которых база знаний представляет собой формализованные эмпирические знания высококвалифицированных специалистов (экспертов) в какой-либо узкой предметной области.[14]  Экспертная система - программа для компьютрера, которая оперирует со знаниями в определенной предметной области с целью выработки рекомендаций или решения проблем.[14]  В основе функционирования ЭС лежит использование знаний, а манипулирование ими осуществляется на базе эвристических правил, сформулированных экспертами. ЭС выдают советы, проводят анализ, выполняют классификацию, дают консультации и ставят диагноз. Они ориентированы на решение задач, обычно требующих проведения экспертизы человеком-специалистом. В отличие от машинных программ, использующий процедурный анализ, ЭС решают задачи в узкой предметной области (конкретной области экспертизы) на основе дедуктивных рассуждений. Главное достоинство экспертных систем - возможность накапливать знания, сохранять их длительное время, обновлять и тем самым обеспечивать относительную независимость конкретной организации от наличия в ней квалифицированных специалистов.[1]