22. Назначение, определение и структура экспертных систем

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

ЭС может применяться в качестве:

• консультанта для неопытных или неквалифицированных пользователей;

• ассистента эксперта-человека в процессах анализа вариантов решений;

• партнёром для решения задач, требующих знания из различных областей знаний.

Плюсы:

1. постоянство;

2. лёгкость передачи или воспроизведения знаний;

3. устойчивость результатов;

4. стоимость (дорогая разработка, но дешёвая эксплуатация).

Процесс функционирования ЭС можно представить следующим образом:

1. п ользователь, желающий получить необходимую информацию, через пользовательский интерфейс посылает запрос к ЭС;

2. р

   Расширенная структура эс

   ешатель, пользуясь базой знаний, генерирует и выдаёт пользователю подходящую рекомендацию, объясняя ход своих рассуждений при помощи подсистемы объяснений.

Пользователь – специалист предметной области, для которого предназначена ЭС.

Эксперт – специалист предметной области высокого уровня, с большим опытом, наполняет знаниями базу знаний.

Инженер по знаниям (когнитолог) – специалист в области ИИ, выступает в роли буфера между экспертом и БЗ.

Интерфейс пользователя – комплекс программ, реализующих диалог пользователя с ЭС как на стадии ввода информации, так и при получении результатов.

База знаний (БЗ) – ядро ЭС, совокупность знаний предметной области, записанная на машинный носитель в форме понятной эксперту и пользователю. Параллельно используется также внутренний «машинный» язык (представление).

Решатель – программа, моделирующая ход рассуждений эксперта на основании знаний, имеющихся в БЗ.

Подсистема объяснений – программа, позволяющая пользователю получить ответы на вопросы: «Как была получена та или иная рекомендация? и «Почему система приняла такое решение?» Ответ на этот вопрос – это трассировка решения.

Интеллектуальный редактор БЗ – программа, представляющая инженеру по знаниям возможность заполнять БЗ в диалоговом режиме.

22. Классификация экспертных систем (эс)

ЭС – является типовым представителем систем, основанных на знаниях (СОЗ).

Классификация и область применения СОЗ:

1. по задаче:

1. интерпретация данных;

2. диагностика;

3. проектирование;

4. прогнозирование;

5. планирование;

6. обучение;

2. по связям с реальным временем:

1. статические;

2. квазидинамические;

3. динамические;

3. по типу ЭВМ:

1. на супер ЭВМ;

2. на ЭВМ средней производительности;

3. на символьных процессорах;

4. на рабочих станциях;

5. на ПЭВМ;

4. по степени интеграции:

1. автономные;

2. гибридные (интегрированные).

Интерпретация данных – это процесс определения смысла данных, результаты которого должны быть согласованны и корректными.

Диагностика – это процесс соотнесения объекта с некоторым классом объектов и/или обнаружение неисправностей в некоторой системе.

Мониторинг – это непрерывная интерпретация данных в реальном масштабе времени и сигнализация о выходе тех или иных параметров за допустимые пределы.

Проектирование – подготовка спецификаций (чертежей, пояснительных записок и т.д.) на создание объекта с заранее определёнными свойствами. Основная проблема – получение чёткого структурированного описания знаний об объекте.

Прогнозирование – позволяет предсказывать последствия событий или явлений на основе анализа имеющихся данных. В прогнозирующих системах используют параметрические динамические модели.

Планирование – нахождение планов действий, относящихся к объектам, способным выполнять некоторые функции. Используются модели поведения реальных объектов.

Обучение – использование ЭВМ для обучения какой-то дисциплине или предмету. Системы диагностируют ошибки и подсказывают правильные решения, аккумулируют знания об ученике, его ошибках.

Управление – это функция организованной системы, поддерживающая определённый режим работы ЭС, осуществляет управление сложных систем в соответствии с заданными спецификациями.

Поддержка принятия решений – совокупность процедур, обеспечивающая лицо, принимающего решение, необходимой информацией и рекомендациями, облегчающими процесс принятия решений.