
- •Компьютерные технологии в науке и образовании
- •Часть 2 Экспертные системы
- •Содержание
- •Лекция 1
- •2.1 Введение в экспертные системы.
- •2.1.1 Назначения и основные свойства экспертных систем
- •Состав и взаимодействие участников построения и эксплуатации экспертных систем
- •Преимущества использования экспертных систем
- •Особенности построения и организации экспертных систем
- •2.1.5 Основные режимы работы экспертных систем
- •2.1.6 Отличие экспертных систем от традиционных программ
- •2.1.7 Технология разработки экспертных систем
- •Лекция 2
- •2.2 Выявление знаний от экспертов.
- •2.2.1 Экспертное оценивание как процесс измерения.
- •Связь эмпирических и числовых систем.
- •Методы измерения степени влияния объектов.
- •2.2.3.1 Метод ранжирования.
- •Метод парных сравнений.
- •Метод непосредственной оценки.
- •Один из подходов к формированию и оценке компетентности группы экспертов.
- •Характеристика и режимы работы группы экспертов.
- •Лекция 3
- •2.3 Обработка экспертных оценок.
- •2.3.1 Задачи обработки.
- •2.3.2 Групповая экспертная оценка объектов при непосредственном оценивании.
- •Обработка парных сравнений.
- •Определение обобщенных ранжировок.
- •Замечания к определению групповых оценок.
- •Лекция 4
- •2.4 Экспертные системы с неопределенными знаниями.
- •2.4.1 Неопределенности в эс и проблемы порождаемые ими.
- •Теория субъективных вероятностей.
- •Байесовское оценивание.
- •Теорема Байеса как основа управления неопределенностью.
- •Лекция 5
- •2.5 Логический вывод на основе субъективной вероятности.
- •2.5.1 Простейший логический вывод
- •Распространение вероятностей в эс
- •Последовательное распространение вероятностей
- •Экспертные системы, использующие субъективные вероятности
- •Лекция 6
- •2.6 Байесовские сети доверия как средство разработки эс.
- •2.6.1 Основные понятия и определения
- •2.6.2 Пример построения простейшей байесовской сети доверия
- •Процесс рассуждения (вывода) в байесовских сетях доверия
- •Байесовские сети доверия как одно из направлений современных экспертных систем
- •Представление знаний с использованием байесовской сети доверия и условная независимость событий
- •Лекция 7
- •2.7 Диаграммы влияния.
- •2.7.1 Назначение и основные компоненты диаграмм влияния
- •2.7.2 Пример построения простейшей диаграммы влияния
- •Диаграммы влияния с несколькими вершинами решения
- •Лекция 8
- •2.8 Сети доверия с условными гауссовскими переменнами.
- •2.8.1 Непрерывные случайные величины
- •Непрерывные гауссовские переменные
- •Числовые характеристики случайных величин
- •Совместное использование дискретных и непрерывных переменных в байесовских сетях доверия
- •Логический вывод в байесовских сетях доверия с непрерывными и дискретными состояниями
- •Лекция 9
- •2.9 Экспертные системы на основе теории Демстера–Шеффера (тдш).
- •2.9.1 Предпосылки возникновения новой теории.
- •2.9.2 Основы теории Демстера–Шеффера
- •2.9.3 Меры доверия и правдоподобия в тдш
- •2.9.4 Отличие тдш от теории вероятностей
- •2.9.5 Связь между тдш и классической теорией вероятностей
- •2.9.6 Комбинация функций доверия
Характеристика и режимы работы группы экспертов.
Основными характеристиками группы экспертов является достоверность экспертизы и затраты на нее. Обе эти характеристики определяют количество экспертов в группе и их качество.
Наряду с компетентностью, каждый из экспертов может характеризоваться достоверностью его суждений. Эта характеристика определяется на основе информации о прошлом опыте его участия в решении проблем. Количественно достоверность эксперта оценивают по формуле:
где
– число опросов, когда эксперт дал
приемлемое практикой решение,
– общее число случаев участияi-ого
эксперта в экспертизе.
Можно также учесть вклад каждого эксперта в достоверность всей группы. Относительная достоверность выражается в виде:
,
где m– число экспертов в группе, а в знаменателе – средняя достоверность группы экспертов.
Для решения проблем с высоким уровнем информационного потенциала знаний, увеличение количества экспертов в группе приводит, как это следует из теории обработки наблюдений, к монотонному возрастанию достоверности экспертизы. Экспериментальные исследования подтверждают эту зависимость (рис.6).
Рис.6. Достоверность экспертизы от количества экспертов
Опрос – основной этап совместной работы группы экспертов. При коллективной экспертизе используются следующие виды опроса:
дискуссия;
анкетирование и интервьюирование;
метод коллективной генерации идей;
мозговой штурм.
Результатом опроса является информация, выражающая предпочтение экспертов и содержательное обоснование этих предпочтений. Наличие как числовых данных, так и содержательных высказываний экспертов, приводит к необходимости применения качественных и количественных методов обработки результатов группового экспертного оценивания.
Лекция 3
2.3 Обработка экспертных оценок.
2.3.1 Задачи обработки.
В зависимости от целей экспертного оценивания и метода учета экспертных оценок возникают следующие основные задачи:
построение обобщенной оценки понятий и объектов на основе индивидуальных оценок экспертов;
построение обобщенной оценки на основе парного сравнения объектов каждым из экспертов;
определение относительных весов взаимосвязи объектов;
определение зависимостей между ранжировками;
определение согласованности мнений экспертов;
оценка надежности обработки результатов.
При решении многих задач недостаточно упорядочения объектов по одному или группе показателей. Необходимо иметь числовые значения для каждого объекта, определяющие его предпочтение перед другими объектами. Наличие таких оценок позволит определить обобщенную оценку для всей группы экспертов.
Определение согласованности мнений экспертов производится путем вычисления числовой меры, характеризующей степень близости индивидуальных мнений. Анализ значениямеры согласованияспособствует выработке правильного суждения об общем уровне знаний по решаемой проблеме и выявлению группировок мнений экспертов.
Обработка экспертных оценок позволяет вскрыть связанные показатели сравнения и осуществить группировку по степени связи. Так, например, если показатели сравнения – различные цели, а объекты сравнения – средства достижения этих целей, то установление взаимосвязи между ранжировками, упорядочивающими средства с точки зрения достижения целей, позволяет обоснованно ответить на вопрос: "в какой степени достижение одной цели при данных средствах способствует достижению других целей" (то есть установить причинно-следственную связь).
Оценки, получаемые на основе обработки, представляют собой случайные объекты, поэтому одной из важнейших задач процедуры обработки является определение их надежности.