- •Интеллектуальные информационные системы
- •230201 - Информационные системы и технологии
- •080801 - Прикладная информатика в экономике
- •Оглавление
- •1. Введение в интеллектуальные информационные системы
- •1.1. Предмет исследования искусственного интеллекта
- •1.2. Определение иис
- •1.3. Искусственный интеллект и интеллектуальное поведение
- •1.4. Определения, используемые в дисциплине иис
- •1.5. Исторический обзор работ в области ии
- •Доказательство теорем.
- •Распознавание изображений.
- •Экспертные системы.
- •Машинный перевод и понимание текстов на естественном языке.
- •Игровые программы.
- •Машинное творчество.
- •1.6. Кратко о развитии робототехники
- •1.7. Области коммерческого использования искусственного интеллекта
- •1.8. Иис других типов
- •1.9. Интеллектуальные агенты
- •1.10. Примеры иис
- •2. Системы представления знаний
- •2.1. Фреймы
- •2.2. Исчисления предикатов
- •2.3. Системы продукций
- •2.4. Семантические сети
- •2.5. Нечеткая логика
- •3. Методы поиска решений
- •3.1. Методы поиска решений в пространстве
- •3.2. Алгоритмы эвристического поиска
- •Алгоритм наискорейшего спуска по дереву решений
- •Алгоритм оценочных (штрафных) функций
- •Алгоритм минимакса
- •Альфа-бета-процедура
- •3.3. Методы поиска решений на основе исчисления предикатов
- •3.4. Задачи планирования последовательности действий
- •3.5. Поиск решений в системах продукций
- •4. Распознавание изображений
- •4.1. Общая характеристика задач распознавания образов и их типы.
- •4.2. Основы теории анализа и распознавания изображений.
- •4.2. Распознавание по методу аналогий.
- •4.3. Актуальные задачи распознавания
- •5. Общение с эвм на естественном языке. Системы речевого общения
- •5.1. Проблемы понимания естественного языка
- •5.2. Анализ текстов на естественном языке
- •Морфологический анализ
- •Синтаксический анализ
- •Семантическая интерпретация
- •Проблемный анализ
- •5.3. Системы речевого общения
- •6. Методология построения экспертных систем
- •6.1. Экспертные системы: Определения
- •6.2. Основные компоненты эс
- •6.3. Типы решаемых задач эс:
- •6.4. Ограничения и недостатки эс:
- •6.5. Обобщенная схема эс
- •6.6. Экспертные системы: классификация
- •6.7. Трудности при разработке экспертных систем
- •6.8. Методология построения экспертных систем
- •6.9. Примеры экспертных систем
- •7. Практическая разработка экспертных систем в среде clips
- •7.1 Постановка задачи
- •7.2. Основы программирования в системе clips
- •7.3. Программирование в clips экспертной системы управления технологическим процессом
Экспертные системы.
Методы ИИ нашли применение при создании автоматических консультирующих систем. До 1968 года исследователи в области ИИ работали на основе общего подхода - упрощения комбинаторики, базирующегося на уменьшении перебора альтернатив исходя из здравого смысла, применения числовых функций оценивания и различных эвристик.
В начале 70-х годов произошел качественный скачок и пришло понимание, что необходимы глубокие знания в соответствующей области и выделение знаний из данных, получаемых от эксперта. Появляются экспертные системы (ЭС), или системы, основанные на знаниях.
ЭС DENDRAL (середина 60-х годов, Стэнфордский университет) расшифровывала данные масс-спектрографического анализа.
ЭС MYCIN (середина 70-х годов, Стэнфордский университет) ставила диагноз при инфекционных заболеваниях крови.
ЭС PROSPECTOR (1974-1983 годы, Стэнфордский университет) обнаруживала полезные ископаемые.
ЭС SOPHIE обучала диагностированию неисправностей в электрических цепях. ЭС XCON помогала конфигурировать оборудование для систем VAX фирмы DEC, ЭС PALLADIO помогала проектировать и тестировать СБИС-схемы.
ЭС JUDITH помогает специалистам по гражданским делам и вместе с юристом и с его слов усваивает фактические и юридические предпосылки дела, а затем предлагает рассмотреть различные варианты подходов к разрешению дела.
ЭС LRS оказывает помощь в подборе и анализе информации о судебных решениях и правовых актах в области кредитно-денежного законодательства, связанного с использованием векселей и чеков.
ЭС «Ущерб» на основе российского трудового законодательства обеспечивает юридический анализ ситуации привлечения рабочих и служащих к материальной ответственности при нанесении предприятию материального ущерба действием или бездействием.
Список созданных ЭС можно перечислять очень долго. Были разработаны и внедрены тысячи реально работающих экспертных систем. (См темы6 и 7).
Разработка инструментальных средств для создания ЭС ведется постоянно. Появляются экспертные системы оболочки, совершенствуются технологии создания ЭС. Язык Пролог (1975-79 годы) становится одним из основных инструментов создания ЭС. Язык CLIPS (C Language Integrated Production System) начал разрабатываться в космическом центре Джонсона NASA в 1984 году [6]. Язык CLIPS свободен от недостатков предыдущих инструментальных средств для создания ЭС, основанных на языке LISP. Появляется инструментарий EXSYS, ставший в начале 90-х годов одним из лидеров по созданию ЭС [7]. В начале ХХI века появляется теория интеллектуальных агентов и экспертных систем на их основе [8]. Web-ориентированный инструментарий JESS (Java Expert System Shell), использующий язык представления знаний CLIPS, приобрел достаточную известность в настоящее время [9]. Среди отечественных инструментальных средств следует отметить веб-ориентированную версию комплекса АТ-ТЕХНОЛОГИЯ, разработанного на кафедре Кибернетики МИФИ. В этом комплексе вся прикладная логика как комплекса в целом, так и разработанных в нем веб-интегрированных ЭС, сосредоточена на стороне сервера [10].
Практика внедрения ЭС показала, что нет чудодейственных рецептов - нужна кропотливая работа по вводу в ЭВМ опыта и знаний специалистов всех областей науки.
