5.4. Экспертные системы. Основные свойства и особенности построения.
Экспертной системой (ЭС) можно назвать СИИ(система искусственного интеллекта), в которой в частично формализованном виде накапливаются знания экспертов – специалистов из соответствующей предметной области и имеются правила использования этих знаний для решения конкретных задач.
Основными свойствами ЭС являются:
накопление высококачественных знаний экспертов – специалистов в конкретной предметной области;
возможность использования этих знаний неспециалистами и непрограммирующими пользователями.
Это требует от ЭС выполнения следующих основных функций:
накопление и получение знаний в ПО, выраженных в явной форме, чтобы делать их доступными при решении конкретных задач;
обучение и тренировка пользователя на основе объяснения способов получения результатов решения задач ;
адаптация к уровню подготовленности пользователя для решения конкретных задач ;
запоминание и, в случае необходимости, документирование промежуточных и окончательных результатов решения задач и способов их получения .
Уровень способности ЭС решать задачи определяется теми знаниями, которые ввел в БЗ эксперт. Эксперт вводит знания в ЭС, которые подвергаются грамматическому анализу и помещаются в БЗ.
Пользователь формирует задачи ан использование в ЭС языке запросов. Описание задач, подвергнутое грамматическому анализу, поступает на вход дедуктивной машины. Используя знания о методах решения задач, содержащихся в БЗ, ДМ трансформирует описание задачи в последовательность вызовов модулей ППП, т.е. в абстрактный алгоритм решения задачи. Последний выполняется монитором, и результат поступает на вход подсистемы формирования ответа. Результат решения задачи пользователь затем учитывает как основу для принятия тех или иных решений, ответственность за которые он несет сам.
5.5 Структурно-функциональная схема эс
Экспертные системы (ЭС) применяются в различных областях человеческой деятельности. В настоящее время ведутся разработки ЭС для многих приложений: принятие решений в критических ситуациях, охрана окружающей среды, образование, планирование и распределение ресурсов, системы организационного управления и др.
Важным свойством ЭС является возможность их применения для обучения персонала. ЭС могут быть разработаны с расчетом на процесс обучения, т.к. они уже содержат необходимые знания и способны объяснить процесс своего рассуждения. Кроме того, должны быть включены знания о методах обучения и возможном поведении пользователя. Реальные ЭС содержат большое количество дополнительных блоков, специфичных для каждой предметной области.
Главным структурным отличием ЭС от всех других типов программ является наличие базы знаний и, как следствие, способность к обучению и самообучению. Ее конкретный вид зависит от избранной модели представления. Она предназначена для хранения исходных и промежуточных данных решаемой в текущий момент задачи. ЭС работает в двух режимах: приобретение знаний и решение задач (называемом также режимом консультации или режимом использования экспертной системы). Еѐ функциональная схема показана на рис. 1. В режиме приобретения знаний общение с ЭС осуществляет эксперт через посредничество инженера знаний. Эксперт описывает предметную область в виде совокупности данных и правил. Данные определяют объекты, их характеристики и значения, существующие в области экспертизы. Правила определяют способы манипулирования данными, характерные для данной предметной области.
Экспертная часть исходных данных может быть получена, в частности, в результате соответствующей обработки статистических данных по методике, изложенной ниже. В качестве элемента базы знаний рассмотрена вероятностная матрица перехода состояний уровня концентрации вредных выбросов в окружающую среду.
