24. Экспертная система (эс): назначение, структура и классификация.

Экспертная система-это система искусственного интеллекта, которая включает в себя базу знании с набором правил и механизмом вывода, позволяющие на основании этих правил и предоставляемых пользователем фактов распознавать ситуацию, ставить диагноз, формулировать решение и давать рекомендации для выбора действий. В основе любой экспертной системы находится обширный запас знаний о конкретной предметной области. Эти знания организуются при помощи некоторой совокупности правил, которые позволяют делать заключения на основе исходных данных или предложений. Традиционно любая ЭС в общем виде может быть представлена так: Данные + Алгоритм = Программа Однако в настоящее время традиционное соотношение заменяет¬ся на новое представление, основу которого составляют база знаний и "машина логического вывода". Таким образом, архитектуру ЭС можно представить в виде следующей схемы: Знания + Машина логического ввода = ЭС Полностью оформленная статическая экспертная система имеет шесть существенных компонент: База знаний (БЗ) — содержит факты (или утверждения) и правила. Факты представляют собой краткосрочную информацию в том отношении, что они могут изменяться, например, в ходе кон¬сультации. Правила представляют более долговременную инфор¬мацию о том, как порождать новые факты или гипотезы из того, что сейчас известно. Логическая машина вывода, используя исходные данные из рабочей памяти (РП) и базы знаний, формирует такую последо¬вательность правил, которая, приводит к решению задачи. Машина вывода связана с цепочкой рассуждений, которые используются в качестве стратегии для логического вывода. Различают прямую це¬почку рассуждений и обратную.

Прямая цепочка рассуждений — это цепочка, которая ведет от данных к гипотезам, при этом в процессе диалога до получения от¬вета может быть задано неограниченное количество вопросов.

Обратная цепочка рассуждений является попыткой найти дан¬ные для доказательства или опровержения некоторой гипотезы. Компонент приобретения знаний автоматизирует про¬цесс наполнения ЭС знаниями. Источник таких знаний — эксперт (либо группа таковых). Объяснительный компонент разъясняет пользователю, как система получила решение задачи (или почему она не получила решение) и какие знания она при этом использовала, что повышает доверие пользователя к полученному результату.Диалоговый компонент ориентирован на организацию дру-жественного общения с пользователем как в ходе решения задач, так и в процессе приобретения знаний и объяснения результатов ра¬боты. База данных (БД) предназначена для хранения исходных и промежуточных данных решаемой в текущий момент задачи. На ряду с понятием базы знаний широко используется понятие банка данных. Банк данных — это автоматизированная информационная система централизованного хранения и коллективного использова¬ния данных. В состав банка данных входит одна или несколько баз данных, справочник баз данных, система управления базами дан¬ных, а также библиотека запросов и прикладных программ