18. Автоматизированные информационные системы. Экспертные системы. Компьютерные обучающие системы.

Автоматизированная информационная система (АИС) – это информационная система, которая использует ЭВМ на этапах ввода информации, ее подготовки и выдачи, то есть является неким развитием ИС, которые занимаются поиском, используя прикладные программные средства. Автоматизированные информационные системы можно смело отнести к классу очень сложных систем и, как правило, не столько с большой физической размерностью, а в связи с многозначностью различных структурных отношений между компонентами системы.

Примеры. 1С Предприятие, Гарант, Консультант-Плюс.

Автоматизированная информационная система может быть легко определена как целый комплекс современных автоматизированных информационных технологий, которые предназначены для какого-либо информационного обслуживания. Без внедрения самых современных методов управления, которые базируются на АИС, невозможно и повышение эффективности функционирования предприятий.

Современные АИС позволяют:

1.Повысить производительность работы всего персонала;

2. Улучшить качество обслуживания клиентской базы;

3. Снизить напряженность и трудоемкость труда персонала, а также минимизировать количество ошибок в его действиях;

На сегодняшний день, автоматизированная информационная система, является совокупностью технических (аппаратных), математических, телекоммуникационных, алгоритмических средств, методов описания и поиска объектов программирования и сбора и хранения информации.

Автоматизированные информационные системы представляют, с одной стороны, разновидность информационной системы, а с другой стороны, являются автоматизированной системой, вследствие этого их часто называют АС или ИС.

В автоматизированных информационных системах за хранение любой информации отвечают:

1.На физическом уровне: 1) внешние накопители; 2) встроенные устройства; 3)памяти (RAM); 4) массивы дисков.

2. На программном уровне: 1) СУБД; 2) файловая система ОС; 3) системы хранения мультимедиа, документов и т. д.

Функции:

1. собирают и оценивают данные технического процесса, то есть проводят мониторинг.

2. управляют некоторыми параметрами технического процесса.

3. связывают входные и выходные данные, то есть осуществляют обратную связь, управление в автоматическом режиме.

Экспертная система — это автоматизированная система, реализующая признаки и средства искусственного интеллекта, содержащая базу знаний с набором правил решения определенного круга задач и программно-технические средства, позволяющие на основе вводимых в нее данных о текущем состоянии объекта управления или анализируемой ситуации поставить диагноз и сформировать предложение или варианты альтернативных предложений (рекомендаций) для выбора решения пользователя системы.

Работа экспертных систем основана на алгоритмах искусственного интеллекта и предполагает использование информации, полученной от специалистов-экспертов. Экспертные системы используют логику принятия решений человеком, они возникли как практический результат в применении и развитии методов искусственного интеллекта. Практическое использование экспертных систем на предприятиях способствует эффективности работы и повышению квалификации специалистов.

Особенности экспертных систем:

• компетентность - в конкретной предметной области экспертная система должна достигать того же уровня, что и специалисты-люди; при этом она должна пользоваться теми же эвристическими приемами, также глубоко и широко отражать предметную область;

• символьные рассуждения-знания, на которых основана экспертная система, представляют в символьном виде понятия реального мира, рассуждения также происходят в виде преобразовании символьных наборов;

• глубина - экспертиза должна решать серьезные, нетривиальные задачи, отличающиеся сложностью знаний, которые экспертная система использует, или обилием информации; это не позволяет использовать полный перебор вариантов как метод решения задачи и заставляет прибегать к эвристическим, творческим, неформальным методам;

• самосознание - экспертная система должна включать в себя механизм объяснения того, каким образом она приходит к решению задачи.

Основное назначение ЭС состоит в разработке программных средств, которые получают при решении задач результаты, не уступающие по качеству и эффективности решениям человека-эксперта.

Выделяют 4 основные функции экспертных систем:

1.Приобретение знаний это передача потенциального опыта решения проблемы от некоторого источника знаний и преобразование его в вид, который позволяет использовать эти знания в программе;

2.Представление знаний средство отыскания методов формального описания больших массивов полезной информации с целью их последующей обработки с помощью символических вычислений;

3.Управление процессом поиска решения. Знание о том, какие знания нужны в той или иной конкретной ситуации, и умение ими распорядиться — важная часть процесса функционирования экспертной системы;

4. Разъяснение принятого решения. Способность системы объяснить методику принятия решения иногда называют прозрачностью системы. Под этим понимается, насколько просто персоналу выяснить, что делает программа и почему.

CLIPS – достаточно популярная оболочка для построения экспертных систем.

OpenCyc – мощная динамическая экспертная система. MYCIN – достаточно известная диагностическая система, предназначенная для диагностики и наблюдения за состоянием больного менингитом и бактериальными инфекциями. Компьютерные обучающие системы (КОС) – это специально разработанные программные модули, которые применяются в образовательном процессе и предназначены для управления познавательной деятельностью обучаемого, формирования и совершенствования его профессиональных знаний, умений и навыков. Компьютерные обучающие и контролирующие программы – программные средства учебного назначения, которые широко используются в образовательном процессе и позволяют:

индивидуализировать подход и дифференцировать процесс обучения;

контролировать обучаемого с диагностикой ошибок и обратной связью;

обеспечить самоконтроль и самокоррекцию учебно-познавательной деятельности;

моделировать и имитировать процессы и явления;

проводить лабораторные работы, эксперименты и опыты в условиях виртуальной реальности;

повысить интерес к процессу обучения, используя игровые ситуации.

Компьютерные системы обучения

Применение компьютера как аппаратного средства характеризует его как совокупность оборудования и средств, обеспечивающих ввод-вывод, модификацию текстовой, графической аудио- и видеоинформации. Как универсальное техническое средство обучения компьютер способен выполнять функции книги, пишущей машинки, магнитофона, кино, видео и др. Эффективность компьютера как технического средства обучения определяется типом процессора, размером и характеристикой памяти, звуко- и видеоадапторами и др.

Программное средство-это компьютерная программа учебного назначения.

Такие программы бывают следующих типов:

□ автоматизированные системы обучения (АСО) — компьютерные учебники, программный пакет, обеспечивающий возможность самостоятельно освоить учебный курс или его большой раздел;

□ лабораторные практикумы (ЛП) - программа, служащая для проведения наблюдений, их численного и графического представления, исследования различных объектов на практике;

□ тренажеры (TP) -программы, используемые для отработки и закрепления технических навыков при решении задач, выполнения упражнений;

□ контролирующие программы (КП) - программы, предназначенные для проверки (и оценки) качества знаний обучающихся;

□ справочные системы (СС) - программы, предназначенные для хранения и предъявления обучаемому разнообразной учебной справочной информации.