Характеристики наочної області

1. Тип наочної області:

• статичний — вхідні дані не змінюються за час сеансу роботи застосування, значення інших (не вхідних) даних змінюються тільки самою експертною системою;

• динамічний — вхідні дані, що поступають із зовнішніх джерел, змінюються в часі, значення інших даних змінюються ЕС або підсистемою моделювання зовнішнього оточення.

2. Спосіб опису суті наочної області:

• сукупність атрибутів і їх значень (фіксований склад суті);

• сукупність класів (об'єктів) і їх екземплярів (змінний склад суті).

3. Спосіб організації суті в БЗ:

• неструктурована БЗ;

• структуризація суті в БЗ по різних ієрархіях («власне - загальне», «частина — ціле», «рід — вигляд»), що забезпечує спадковість властивостей суті.

Структуризація БЗ сприяє:

•обмеженню круга суті, яка повинна розглядатися механізмом виводу, і скороченню кількості перебираних варіантів в процесі вибору рішення;

•забезпеченню спадкоємства властивостей суті, тобто передачі властивостей вище розміщених в ієрархії суті розташованим нижче, що значно спрощує процес придбання і використання знань.

Характеристики завдань

1. Тип вирішуваних завдань:

•завдання аналізу або синтезу. У завданні аналізу задана модель суті і потрібно визначити невідомі характеристики моделі. У завданні синтезу задаються умови, яким повинні задовольняти характеристики «невідомої» моделі суті, і потрібно побудувати модель цієї суті. Рішення задачі синтезу зазвичай включає завдання аналізу як складову частину;

•статичні або динамічні завдання. Якщо завдання, вирішувані ЕС, явно не враховують чинник часу і/або не змінюють в процесі свого рішення знання про навколишній світ, то говорять, що ЕС вирішує статичні завдання, інакше говорять про вирішення динамічних завдань. Враховуючи значущість часу в динамічних проблемних середовищах, багато фахівців називають їх застосуваннями, що працюють в реальному часі. Зазвичай виділяють наступні системи реального часу: псевдореального часу, «м'якого» реального часу і «жорсткого» реального часу. Системи псевдореального часу, як випливає з назви, не є системами реального часу, проте вони, на відміну від статичних систем, отримують і обробляють дані, що поступають із зовнішніх джерел. Системи псевдореального часу вирішують задачу швидше, ніж відбуваються значущі зміни інформації про навколишній світ.

2. Спільність виконуваних тверджень:

0. конкретні виконувані твердження, що містять посилання на конкретну суть (об'єкти);

1. загальні виконувані твердження, що відносяться до будь-якої суті заданого типу (незалежно від їх числа і імені). Використання загальних тверджень дозволяє лаконічніше представляти знання. Проте оскільки загальні твердження не містять явних посилань на конкретну суть, для їх використання кожного разу потрібно визначати ту суть, до якої вони повинні застосовуватися.

Не всі поєднання перерахованих вище параметрів, що характеризують проблемне середовище, зустрічаються на практиці. Найбільш поширені наступні типи проблемних середовищ:

•статична наочна область:

представлення суті у вигляді сукупності атрибутів і їх значень, незмінний склад суті, БЗ не структурована, вирішуються статичні завдання аналізу, використовуються тільки власні виконувані твердження; представлення суті об'єктами, змінний склад суті, БЗ структурована, вирішуються статичні завдання аналізу і синтезу, використовуються загальні і приватні виконувані твердження;

•динамічна наочна область:

представлення суті сукупністю атрибутів і їх значень, незмінний склад суті, БЗ не структурована, вирішуються динамічні завдання аналізу, використовуються власні виконувані твердження; представлення суті у вигляді об'єктів, змінний склад суті, БЗ структурована, вирішуються динамічні завдання аналізу і синтезу, використовуються загальні і власні виконувані твердження.

Тип вирішуваного завдання. За цією ознакою розрізняють наступні завдання:

• інтерпретація даних — процес визначення суті даних, результати якого повинні бути узгодженими і коректними. Експертні системи, як правило, проводять багатоваріантний аналіз даних;

• діагностика — процес співвідношення об'єкту з деяким класом об'єктів і/або виявлення несправностей в системі (відхилень параметрів системи від нормативних значень);

• моніторинг — безперервна інтерпретація даних в реальному масштабі часу і сигналізація про вихід тих або інших параметрів за допустимі межі;

проектування — створення раніше не існуючого об'єкту і підготовка специфікацій на створення об'єктів із заздалегідь певними властивостями. Ступінь новизни може бути різним і визначається видом знань, закладених в ЕС, і методами їх обробки. Для організації ефективного проектування і реінженерінгу потрібно формувати не тільки самі проектні рішення, але і мотиви їх ухвалення. ЕС, вирішальні завдання проектування реалізують процедури виведення рішення і пояснення отриманих результатів;

0. прогнозування — прогноз наслідків деяких подій або явищ на основі аналізу наявних даних. Прогнозуючі ЕС логічно виводять вірогідні слідування із заданих ситуацій. У прогнозуючих ЕС в більшості випадків використовуються динамічні моделі, в яких значення параметрів «підганяються» під задану ситуацію. Слідування, що виводяться з цих моделей, складають основу для прогнозів з імовірнісними оцінками;

1. планування — побудова планів дій об'єктів, здатних виконувати деякі функції. Робота ЕС по плануванню заснована на моделях поведінки реальних об'єктів, які дозволяють проводити логічне виведення наслідків планованої діяльності;

2. навчання — використання комп'ютера для навчання якій-небудь дисципліні або предмету. Експертні системи навчання виконують такі функції, як діагностика помилок, підказування правильних рішень; акумуляція знань про гіпотетичного «учня» і його характерні помилки; діагностування слабкості в пізнаннях навчання і знаходження відповідних засобів для їх ліквідації. Системи навчання здатні планувати акт спілкування з учнем залежно від успіхів учня для передачі необхідних знань;

•управління — функція організованої системи, що підтримує певний режим її діяльності. Експертні системи даного типу призначені для управління поведінкою складних систем відповідно до заданих специфікацій;

•підтримка ухвалення рішень — сукупність процедур, що забезпечує особу, що ухвалює рішення, необхідною інформацією і рекомендаціями, що полегшують процес ухвалення рішення. Такого роду ЕС надають допомогу фахівцям у виборі і/або генерації найбільш раціональної альтернативи з безлічі можливих при ухваленні відповідальних рішень.

Завдання інтерпретації даних, діагностика, підтримка ухвалення рішень відноситься до завдань аналізу, завдання проектування, планування і управління — до завдань синтезу. До комбінованого типу завдань відносяться навчання, моніторинг і прогнозування. Приклади ЕС, що вирішують різні прикладні завдання, можна знайти в [4, 11, 15].

1.3.2