Системы с естественно-языковым интерфейсом
Названный интерфейс предполагает трансляцию естественно-языковых конструкций на внутримашинный язык представления знаний. Для этого необходимо решаются задачи морфологического, синтаксического и семантического анализа и синтеза высказываний на естественном языке.
Морфологический анализ предполагает распознавание и проверку правильности написания слов по словарям.
Синтаксический анализ предусматривает разложение входных сообщений на отдельные компоненты с проверкой соответствия грамматическим правилам внутреннего представления знаний и выявления недостающих частей.
Семантический анализ осуществляет установление смысловой правильности синтаксических конструкций.
Синтез высказываний решает обратную задачу преобразования внутреннего представления информации в естественно-языковое представление.
ЕЯ интерфейс используется для следующих целей:
1) для доступа к интеллектуальным базам данных, хранилищам данных, базам знаний;
2) для контекстного поиска документальной текстовой информации;
3) для голосового ввода команд в системах управления;
4) для машинного перевода с иностранных языков.
Рисунок 2 – Классификация интеллектуальных информационных систем
Гипертекстовые системы
Гипертекстовые системы предназначены для реализации поиска по ключевым словам в базах текстовой информации. Интеллектуальные гипертекстовые системы отличаются более сложной организацией ключевых слов, которая отражает различные смысловые отношения в терминах. Механизм поиска работает прежде всего с базой знаний ключевых слов, а затем уже с текстом.
Системы контекстной помощи
Системы контекстной помощи обычно рассматривают как частный случай интеллектуальных гипертекстовых и естественно-языковых систем.
В отличие от обычных систем помощи, которые навязывают пользователю систему поиска требуемой информации, в контекстной помощи пользователь описывает проблему (ситуацию), а система с помощью дополнительного диалога ее конкретизирует и сама выполняет поиск знаний, относящихся к данной ситуации.
Подобные системы относятся к классу систем распространения знаний и создаются как приложение к системам документации.
Системы когнитивной графики
Системы когнитивной графики позволяют реализовывать интерфейс пользователя системы с помощью графических образов, которые генерируются в соответствии с происходящими событиями.
Представленные системы используются в мониторинге и управлении оперативными процессами. Системы когнитивной графики широко используются также в обучающих и тренажерных системах на основе принципов виртуальной реальности, то есть когда графические образы моделируют ситуации, в которых обучаемому необходимо принимать решение и выполнять определенные действия.
Экспертные системы
Интеллектуальные экспертные системы основаны на знаниях. Назначение указанных систем сводится к решению достаточно трудных для экспертов задач на основе имеющихся баз знаний, отражающих опыт работы в данной области.
Достоинство данных систем заключается в возможности принятия решения в уникальных ситуациях, для которых алгоритм заранее известен и формируется по исходным данным в виде цепочки рассуждений (правил принятия решения) из базы знаний.
Решение задачи предполагает достижение цели в условиях неполноты, недостоверности, многозначности исходной информации и категорий оценок процессов.
Экспертная система является инструментом, которая усиливает интеллектуальные способности человека (эксперта) и может выполнять следующие роли:
Консультирование для неопытных пользователей.
Ассистент в связи с необходимостью анализа экспертом различных вариантов принятия решения.
Партнер эксперта по вопросам, относящимся к источнику знаний из сложной области деятельности.
Архитектура экспертных систем включает следующие компоненты – база знаний, программные инструменты и обработчики знаний, которые состоят из механизма вывода заключений, преобразования знаний, объяснения полученных результатов и интеллектуального интерфейса.
Основная ценность в базе знаний – совокупность единиц знаний, которые представляют собой формализованные представления, отражения объектов проблемной области и взаимодействий, действий над объектами и другие элементы. Пример структуры экспертной системы рассматривается на рис. 3.
Рисунок 3 – Схема экспертной системы
На рис. 3 приняты следующие обозначения:
П – пользователь; Э – эксперт; ИИ – интеллектуальный интерфейс; МВ – машина вывода; МО – машина объяснения; БЗ – база знаний; МПЗ – механизм приобретения знаний; ИЗ – инженер знаний; ЭС – экспертная система.
Интеллектуальный интерфейс – программный интерфейс, который воспринимает сообщения пользователя и преобразует их в форму, которая может быть представлена в базе знаний и наоборот.
Машина вывода – программный инструмент, который получает от интеллектуального интерфейса запрос и реализует логический вывод (ответ на запрос).
Машина объяснения используется в процессе решения задачи для пояснения пользователю принятого решения (HOW? и WHY?).