1. Продукционная модель.

Продукционная модель, или модель, основанная на правилах, позволяет представить знания в виде предложений типа: Если (условие), то (дейст­вие).

Под условием понимается некоторое предложение-образец, по которому осуществляется поиск в базе знаний, а под действием — действия, выполняемые при успешном исходе поиска.

При использовании продукционной модели база знаний состоит из набора правил. Продукционная модель чаще всего применяется в промышленных экспертных системах. Она привлекает разработчиков своей наглядностью, высокой модульностью, легкостью внесения дополнений и изменений и простотой механизма логического вывода.

2. Семантические сети.

Термин семантическая означает смысловая, а сама семантика - это наука, устанавливающая отношения между символами и объектами, которые они обозначают, т.е. наука определяющая смысл знаков.

Семантическая сеть — это ориентированный граф, вершины которого - понятия, а дуги — отношения между ними.

Понятиями обычно выступают абстрактные или конкретные объекты, а отношения - это связи типа: "это" ("is"), "имеет частью" ("has part"), "принадлежит", "любит". Характерной особенностью семантических сетей является обязательное наличие трех типов отношений:

• класс — элемент класса;

• свойство — значение;

• пример элемента класса.

Основное преимущество этой модели — в соответствии современным представлениям об организации долговременной памяти человека. Недостаток модели — сложность поиска вывода на семантической сети. Для реализации семантических сетей существуют специальные сетевые языки.

3. Фреймы.

Фрейм (англ, frame — каркас или рамка) предложен М.Минским в 70-e гг. как структура знаний для восприятия пространственных сцен. Под фреймом понимается абстрактный образ или ситуация.

Различают фреймы-образцы, или прототипы, хранящиеся в базе знаний, и фреймы-экземпляры, которые создаются для отображения реальных ситуаций на основе поступающих данных.

Модель фрейма является достаточно универсальной, поскольку позволяет отобразить все многообразие знаний о мире через:

• фреймы-структуры, для обозначения объектов и понятий (заем, залог, вексель);

• фреймы-роли (менеджер, кассир, клиент);

• фреймы-сценарии (банкротство, собрание акционеров, празднование именин);

• фреймы-ситуации (тревога, авария, рабочий режим устройства) и др.

Основным преимуществом фреймов как модели представления знаний является способность отражать концептуальную основу организации памяти человека, а также ее гибкость и наглядность.

4. Формальные логические модели.

Традиционно в представлении знаний выделяют формальные логические модели, основан­ные на классическом рассмотрении предметной области или задачи описываемой в виде набора аксиом.

Вопрос №3Основные понятия и структура экспертных систем.

В нашей стране современное состояние разработок в области экспертных систем можно охарактеризовать как стадию всевозрастающего интереса среди широких слоев экономис­тов, финансистов, преподавателей, инженеров, медиков, психологов, программистов, лингвистов.

Экспертные системы (ЭС) — это сложные программные комплексы, аккумулирующие знания специалистов в конкретных предметных областях и тиражирующие этот эмпирический опыт для консультаций менее квалифицированных пользователей.

Основные компоненты структуры экспертной системы являются следующие:

1. Пользователь — специалист предметной области, для которого предназначена систе­ма. Обычно его квалификация недостаточно высока, и поэтому он нуждается в помощи и поддержке своей деятельности со стороны ЭС.

2. Инженер по знаниям — специалист по искусственному интеллекту, высту­пающий в роли промежуточного буфера между экспертом и базой знаний.

3. Интерфейс пользователя — комплекс программ, реализующих диалог пользователя с ЭС как на стадии ввода информации, так и получения результатов.

4. База знаний (БЗ) — ядро ЭС, совокупность знаний предметной области, записанная на машинный носитель в форме, понятной эксперту и пользователю (обычно на некотором языке, приближенном к естественному). Параллельно такому "человеческому" представле­нию существует БЗ во внутреннем "машинном" представлении.

5. Решатель — программа, моделирующая ход рассуждений эксперта на основании знаний, имеющихся в БЗ.

6. Подсистема объяснений — программа, позволяющая пользователю полу­чить ответы на вопросы: "Как была получена та или иная рекомендация?" и "Почему систе­ма приняла такое решение?" Ответ на вопрос "как" — это трассировка всего процесса получения решения с указанием использованных фрагментов БЗ, т.е. всех шагов цепи умо­заключений. Ответ на вопрос "почему" — ссылка на умозаключение, непосредственно предшествовавшее полученному решению, т.е. отход на один шаг назад.

7. Интеллектуальный редактор БЗ — программа, представляющая инже­неру по знаниям возможность создавать БЗ в диалоговом режиме. Включает в себя систему вложенных меню, шаблонов языка представления знаний, подсказок ("help" — режим) и других сервисных средств, облегчающих работу с базой.

В коллектив разработчиков ЭС входят как минимум четыре человека:

• эксперт;

• инженер по знаниям;

• программист;

• пользователь.

Возглавляет коллектив инженер по знаниям, это ключевая фигура при разработке сис­тем, основанных на знаниях.

Вопрос №4 Классификация экспертных систем.

Класс "экспертные системы" сегодня объединяет несколько тысяч различных программных комплексов, которые можно классифицировать по различным критериям: