Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
лекции / АИУС .doc
Скачиваний:
173
Добавлен:
29.01.2014
Размер:
906.24 Кб
Скачать

Лекция № 17 Тема №12 Области применения экспертных систем

Цель: Рассмотреть основные области применения экспертных систем.

Задачи:

  1. Рассмотреть основные типы экспертных систем;

  2. Рассмотреть области применения экспертных систем.

Желаемый результат:

Студенты должны знать:

- что такое ЭС;

- типы ЭС;

- области применения ЭС.

иметь представление:

- о особенностях ЭС различного типа;

- о перспективах развития искусственного интеллекта.

Учебная информация:

Области применения систем, основанных на знаниях, разнообразны. Они могут быть использованы в: сфере образования, промышленности, экономической сфере, сфере здравоохранения и т.д. Обзор существующих экспертных систем, позволил сгруппировать их в следующие классы: системы диагностики (например, медицинская диагностика, диагностика неисправностей в механических и электрических устройствах и другие), системы контроля и управления, прогнозирующие системы, системы мониторинга, обучающие системы, системы поддержки принятия решений.

Медицинские диагностические системы используются для оценки состояния здоровья и медицинского контроля. В настоящее время существуют системы оценки состояния здоровья космонавтов и медицинского контроля на этапах подготовки в целях врачебной экспертизы, системы подбора лекарственных средств с учетом особенностей конкретного пациента, системы для получения консультации по конкретному заболеванию, ЭС с использованием нечеткой логики для диагностики внешнего дыхания.

Системы диагностики нашли свое применение и в сфере образования. В качестве примера может выступать система диагностики качества обучения. Данная система позволяет: вести регистрацию данных образовательных достижений, обеспечивать их хранение и сортировку, рассчитывать индикаторы качества учебной деятельности на основе педагогических измерений успеваемости в студенческих группах, анализировать показатели качества обучения посредством математических методов и т.д.

Прогнозирующие системы предсказывают возможные результаты или события на основе данных о текущем состоянии объекта. Например, экспертная система «ВИКС» с математическим ядром “AR-CONTROL”, осуществляющая прогнозирование временных рядов на финансовых рынках. База знаний в дынной системе представлена в виде xls (Excel) файлов с еженедельными расчетами прогнозов, графиками, и расчетными параметрами операций на рынке в течении 2001-2008гг. Данная система выполняет функцию прогнозирования остатков на корреспондентских счетах, осуществляет прогноз и оптимизацию банковской прибыли и т.д.

Системы контроля и управления осуществляют контроль за определенным процессом (зависит от области применения) и принимают решения на основе данных, поступающих от объекта (объектов) контроля и управления.

Системы поддержки принятия решений помогают выбрать нужное решение, и тем самым облегчить процесс принятия решения в определенной ситуации.

Обучающие ЭС позволяют определить наличие ошибок, при изучении какой – либо дисциплины. Использование данных систем повысит качество процесса обучения. Примером такой системы может служить обучающая система VIPES. Обучение в данной системе происходит по индивидуальному учебному плану. Экспертная система сопровождает обучаемого во время прохождения курса, а также выдает рекомендации по обучению и прохождению контроля. Процесс консультаций в данной системе является весьма долгим и обычно состоит из нескольких сеансов. Поэтому в VIPES предусмотрена возможность сохранения результатов предыдущих консультаций.

Особое внимание необходимо уделить системам мониторинга. Данные системы уже нашли широкое применение в промышленности и других областях. Они позволяют контролировать технологический процесс изготовления продукции и сигнализировать при малейшем отклонении тех или иных параметров за допустимые пределы. Данные системы помогают определить причину возникновения этих отклонений и выдают рекомендацию по их устранению.

Таблица 1 - Классификация экспертных систем по области применения и типу решаемой задачи

Тип решаемой задачи

Область применения

Промышленность

Образование

Медицина

Экономика и финансы

1

2

3

4

5

Диагностика

Диагностика качества сборки и монтажа машин; Диагностика промышленного оборудования; Диагностика производственно-

го потенциала предприятия и др.

Системы диагностики качества обучения

Диагностика различных заболеваний, травм у людей и животных и т.п.

Диагностика состояния экономической деятельности предприятия

Мониторинг

Мониторинг: технологического процесса, качества продукции, оборудования, аварийных ситуаций

Мониторинг уровня подготовки, уровня обучения, мониторинг процесса обучения

Мониторинг различных заболеваний, мониторинг показаний медицинских приборов

Мониторинг экономической деятельности предприятий и

организаций

Поддержка принятия решений

Принятие решений при отказе механических систем, при нарушении технологического процесса.

Системы поддержки принятия решений для подготовки специалистов

Принятие решений при постановке диагноза, при выполнении операций, при подборе лекарств

Системы поддержки принятия решений по управлению хозяйством; поддержка принятия решений для оптимизации работы с валютными опционами

Прогнозирование

Прогнозирование нежелательных

Прогностическая оценка

Прогнозирование протекания

Прогнозирование курса

Продолжение таблицы 1

1

2

3

4

5

событий на потенциально опасных

объектах,

прогнозирование работоспособности оборудования

педагогической деятельности

болезни, прогнозирование исходов заболеваний

волют; прогноз финансового состояния.

Планирование

Планирование объемов производства,

планирование при решении задач проектирования

Планирование достижения целей по освоению материала

Система планирования медицинских ресурсов; система планирования экспериментов

Планирование и выполнение продаж; планирование (прогноз) и

анализ бизнес-процессов

Обучение

Обучающая экспертная система работы с технологическими процессами

Системы для поддержки обучения различных дисциплин и подготовки специалистов в различных сферах

Обучающие системы для подготовки специалистов

Обучение и подготовка специалистов финансовой и экономической сферы деятельности

Контроль и управление

Контроль и управление технологическим процессом изготовления продукции; система контроля и управления электротехническим оборудованием

Контроль и управление качеством учебного процесса в различных образова-

тельных учреждениях

Системы контроля за состоянием пациентов, системы управления медицинским оборудова-

нием

Контроль и управление финансовыми ресурсами предприятия и организации, система управления портфелем ценных бумаг реального времени

Вопросы для самопроверки:

  1. Назовите основные типы экспертных систем.

  2. Для чего предназначена система мониторинга?

  3. Каково назначение ЭС диагностики?

  4. Назовите области применения ЭС.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Основная литература:

  1. Гайдомакин Н.А. Автоматизированные информационные системы. Базы и банки данных. Вводный курс: учебное пособие. – М.: Гелиос АРВ, 2002.

  2. Емельянова Н. З., Партыка Т. Л., Попов И. И.Основы построения автоматизированных информационных систем. – М.: ФОРУМ - ИНФРА-М, 2007.

  3. Избачков Ю.С., Петров В.Н. Информационные системы: Учебник для вузов. - СПб.: Питер, 2005.

Дополнительная литература:

  1. Козырев А.А. Информационные технологии в экономике и управлении: Учебник. - СПб.: Из-во Михайлова В.А., 2001.

  2. Компьютерные системы и сети: Учебное пособие/ В.П. Косарев и др. / Под ред. В.П. Косарева и Л.В. Еремина. – М.: Финансы и статистика, 2000. – 464 с.

  3. Лещенко А.Б., Федорович О.Е., Антонов А.А., Губка А.С. Использование постреляционной технологии CASE при построении информационно-управляющих систем: Учебное пособие.- Харьков, ХАИ. 2003

  4. Петров В.Н. Информационные системы: Учебно-методическое пособие. СПб.: Питер. 2003.- 688 с.

Список основных терминов

№п/п

Термин

Определение

1

Внемашинное

информационное

обеспечение

это совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации

2

Внутримашинное информационное обеспечение

совокупность информационных массивов и баз данных, процедур организации, ведения, хранения и обработки баз данных, методы и средства преобразования внеш­него представления данных в машинное и обратно, описания хра­нимой и обрабатываемой информации

3

Групповые СППР (ГСППР)

интерактивные компьютерные системы, призванные обеспечить поддержку группам работников в решении плохо структурированных проблем

4

Документ

является основным носителем информации на предприятии и представляет совокупность некоторых элементов, называемых показателями

5

Знания пользователя

это то, что пользователь должен знать, работая с системой

6

Иерархическая система классификации

это система, в которой между классификационными группировками устанавливается строгое отношение подчиненности (иерархии).

7

Интерпретатор

это часть экспертной системы, производя­щая в определенном порядке обработку знаний (мышление), находящихся в базе знаний.

8

Информационное.

обеспече­ние

это совокупность данных, языковых средств описания данных, программных средств обра­ботки информационных массивов, а также процедур и методов их организации, хранения, накопления и доступа к ним, обеспечи­вающих выдачу всей необходимой информации в процессе решения задач, а также справочной информации

9

Информационно-советующие АИС

системы, в которых кроме сбора, передачи и обработки информации подготавливаются рекомендации, используемые при принятии решений.

10

Информационно-справочные АИС

системы, которые выполняют задачу обеспечения руководства необходимыми справочными данными по запросам

11

Информационно-управляющая система

формальная система для выдачи администрации информации, необходимой для принятия решений

12

Информационные АИС

системы, в которых обеспечивается сбор и частичная систематизация первичной информации

13

Информаци­оный поток

совокупность данных в процессе ее движения в пространстве и во времени

14

искусственный

интеллект (ИИ)

это способности компьютерных систем к таким действиям, которые назывались бы интеллектуальными, если бы исходили от чело­века.

15

Классификатор

этосистематизированный свод однородныхнаименований группировок объектов, признаков и их кодовых обозначений

16

Классификация

это распределение элементов множества на подмножества на основании признаков и зависимости внутри признаков

17

Код

условное обозначение объекта знаком или группой знаков по определенным правилам, установленным системой кодирования. Коды могут быть цифровыми, буквенно-цифровыми и состоять из одного или нескольких знаков.

18

Кодирование

это процесс присвоения условного обозначения различным позициям номенклатуры

19

Ком­бинированная

система кодирования

это система, в которой применяются комбинации рациональных систем, например, разрядной и серийной и др.

20

Лингвистическое обеспечение (ЛО)

объединяет совокупность языковых средств для формализации естественного языка, по­строения и сочетания информационных единиц в ходе общения персонала АИТ со средствами вычислительной техники

21

Математическое

обеспечение (МО)

это совокупность матема­тических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых при решении функциональных задач и в процессе автоматизации проектировочных работ АИТ

22

Мнемокод

это буквенные и буквенно-цифровые коды, которые представляют собой условное обозначение номенклатуры

23

Модели детерминистские

модели, которые используют оценку переменных одним числом

24

Модели оперативные

модели, которые используются на низших уровнях управления для поддержки принятия оперативных решений с горизонтом, измеряемым днями и неделями

25

Модели описательные

описывают поведение некоторой системы и не предназначены для целей управления (оптимизации)

26

Модели

оптимизационные

предназначены для нахождения точек минимума или максимума некоторых показателей

27

Модели стахостические

модели, которые оценивают переменные несколькими параметрами, чем отличаются от детерминистских

28

Модели стратегические

модели, которые используются на высших уровнях управления для установления целей организации, объемов ресурсов, необходимых для их достижения, а также политики приобретения и использования этих ресур­сов

29

Модели тактические

модели, которые применяются управляющими среднего уровня для распределения и контроля использования имеющихся ресурсов

30

Номенклатура

это полный перечень однородных наименований, состоящий из отдельных строк-позиций

31

Оперативный контроль

предназначен для анализа рутинных, постоянно повторяющихся операций, выполняемых исполнителями низшего уровня, для проведения которых созданы необходимые процедуры

32

Организационное

обеспечение (ОО)

совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации информационной системы.

33

Плохо структурированные задачи

это задачи, характер решения которых представляется не полностью

34

Показатель

информационная совокупность, дающая характе­ристику объекта и определяющая все входящие в совокупности признаки количественно или качественно

35

Порядковая система кодирования

применяется для кодирования однопризначных номенклатур и предусматривает присвоение объектам цифр натурального ряда чисел без пропуска номеров

36

Правовое обеспечение (ПрО)

совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения при создании и внедрении АИС и АИТ.

37

Прагматический аспект информации

характеризуется ее полезностью для достижения поставленной цели

38

Программное

обеспечение (ПО)

совокупность про­грамм, реализующих функции и задачи АИТ и обеспечивающих ус­тойчивую работу комплексов технических средств

39

Разрядная система

кодирования

это система, в которой каждому классификацион­ному признаку отводится определенное число разрядов, которое зависит от количества предметов кодируемого множества

40

Регистрационная

системы кодирования

это система не требующая предварительной класси­фикации

41

Ручные системы

системы, в которых все функции по сбору, передаче, обработке информации и принятию решений выполняются человекам

42

Семантический аспект информации

характеризует ее смысловое содержание

43

Серийная система

кодирования

служит для кодирования аналогичных прос­тых номенклатур и предполагает присвоение серий номеров объек­там, выделенным в группу, а в пределах серии объектам присваи­ваются номера по порядку

44

Синтаксический аспект информации

оперирует с обезличенной информацией не выражающей смыслового отношения к объекту

45

Система документации

это совокупность взаимосвязанных форм документов, используе­мых в процессе управления предприятием

46

Система классификации

это совокупность правил рас­пределения объектов множества на подмножества.

47

Системы поддержки принятия решений (СППР)

системы, которые используются для решения в режиме диалога плохо структурированных задач, для которых характерна неполнота входных данных, частичная ясность целей и ограничений.

48

Системы электронной обработки данных

(СЭОД)

системы, в которые предназначены для решения хорошо структурированных задач, по которым имеются входные данные, известны алгоритмы, ведущие к решению задач. Система работает в автоматическом режиме с минимальным участием человека.

49

Стратегическое

планирование

предназначено для определения целей, ре­сурсов и достижения целей и стратегии, которые должны привес­ти к достижению цели

50

Структурированные задачи

задачи, решения которых носят повторяющийся характер

51

Структурный аспект информации

характеризует проблемы хранения, реорганизации и извлечения информации. Здесь абстрагируются от субъективности, относительной ценности информации и рассматривают логические и физические структуры организации информации

52

Техническое

обеспечение (ТО)

это комплекс тех­нических средств (технические средства сбора, регистрации, пере­дачи, обработки, отображения, размножения информации, оргтех­ника и др.), обеспечивающих работу АИТ

53

Унифицированная

система документации

представляет собой комплекс взаимосвязанных форм документов и процессов документирования данных, отве­чающих единым правилам и требованиям документооборота, и является средством реализации информационных процессов обмена данными, имеющим нормативно-правовую силу в управлении..

54

Управленческий

контроль

проводится на уровне руководителей для того, чтобы дать оценку текущей ситуации, выбрать контроль­ные операции, сформулировать новые правила принятия решения для персонала, находящегося на оперативном уровне управления, а также распределить имеющиеся ресурсы

55

Управляющие АИС

системы, в которых обеспечивается сбор и частичная систематизация первичной информации, и, кроме этого, обеспечивают выработку некоторых управленческих решений, передающихся непосредственно исполнительным механизмам по заранее заданным программам.

56

Фасетная система классификации

это система, в которой некоторый набор признаков сформирован в параллельные независимые фасеты

57

Функциональная

подсистема

эта часть системы, выделенная по определенному признаку, отвечающему конкретным целям и зада­чам управления.

58

Шахматная система

кодирования

разновидность разрядной системы, применяется к номенклатурам, характеризующимся двумя признаками, из которых один располагается по вертикали, а другой - по горизонтали

59

Экспертные системы

это компьютерные программы, трансформирующие опыт экспертов в какой-либо области знаний в фор­му эвристических правил (эвристик).

60

Энтропия

это количественно выраженная неопределенность состояния системы

Соседние файлы в папке лекции