4.4. Основные этапы разработки экспертных систем

Технологический процесс разработки промышленной экспертной системы можно разделить на шесть основных этапов:

1. Выбор подходящей проблемы

Деятельность, предшествующая решению начинать разрабатывать конкретную ЭС, включает:

• определение проблемной области и задачи;

• нахождение эксперта в проблемной области, и назначение коллектива разработчиков;

• определение предварительного подхода к решению проблемы;

• анализ расходов и прибыли от разработки;

• подготовку подробного плана разработки.

2. Разработка прототипной системы

Прототипная система является усеченной версией экспертной системы, спроектированной для проверки правильности кодирования фактов, связей и стратегий рассуждения эксперта.

Прототип должен удовлетворять двум требованиям:

• прототипная система должна решать наиболее типичные задачи, но не должна быть большой.

• время и трудоемкость создания прототипа должны быть незначительными.

Оценивается и проверяется работа программ прототипа с целью приведения в соответствие с реальными запросами пользователей. Прототип проверяется на:

• удобство и адекватность интерфейсов ввода-вывода (характер вопросов в диалоге, связность выводимого текста результата и др.)

• эффективность стратегии управления (порядок перебора, использование нечеткого вывода и др.);

• качество проверочных примеров;

• корректность базы знаний (полнота и непротиворечивость правил).

Эксперт работает, как правило, с инженером по знаниям, который помогает структурировать знания, определять и формировать понятия и правила, нужные для решения проблемы. В случае успеха эксперт с помощью инженера по знаниям расширяет базу знаний прототипа по проблемной области.

При неудаче может быть сделан вывод о том, что необходимы другие методы решения данной проблемы или разработка нового прототипа.

3. Развитие прототипа до промышленной экспертной системы.

На этом этапе существенно расширяется база знаний, добавляются большое число дополнительных эвристик. Эти эвристики обычно увеличивают глубину системы, обеспечивая большее число правил для трудноуловимых аспектов отдельных случаев. После установления основной структуры ЭС приступают к разработке и адаптации интерфейсов, с помощью которых система будет взаимодействовать с пользователем и экспертом.

Как правило, реализуется плавный переход от прототипов к промышленным экспертным системам. Иногда при разработке выделяют дополнительные этапы для перехода: прототип - демонстрационный прототип - исследовательский прототип - действующий прототип - промышленная система.

4. Оценка системы

Экспертные системы оцениваются для того, чтобы проверить точность работы программы и ее полезность. Оценку можно проводить, исходя из различных критериев, которые сгруппируем следующим образом:

• критерии пользователей (понятность и "прозрачность" работы системы, удобство интерфейсов и др.);

• критерии приглашенных экспертов (оценка советов-решений, предлагаемых системой, сравнение ее с собственными решениями, оценка подсистемы объяснений и др.);

• критерии коллектива разработчиков (эффективность реализации, производительность, время отклика, дизайн, широта охвата предметной области, непротиворечивость БЗ, количество тупиковых ситуаций, когда система не может принять решение, анализ чувствительности программы к незначительным изменениям в представлении знаний, весовых коэффициентах, применяемых в механизмах логического вывода и т.п.).