
- •2 Основные направления исследований в области искусственного интеллекта:
- •6 Этапы разработки экспертных систем
- •9.Логическая модель представления знаний
- •12. Продукционные модели и системы и вывод решений на их основе
- •13. Пример базы знаний с правилами продукций
- •14. Методы формирования решений в экспертной системе
- •15. Способы прямого и обратного вывода на множестве правил
- •16.Особенности, назначение, принципы работы экспертной системы ReSolver
- •17.Разработка экспертной системы с использованием ReSolver
- •18.Вывод, основанный на прецедентах
- •19.Основные особенности базы знаний, основанной на прецедентах. Схема работы экспертной системы с базой знаний, основанной на прецедентах
- •20.Особенности обработки знаний в условиях неопределенности
- •21.Вероятностный подход к обработке знаний в условиях неопределенности. Байесовские сети доверия
- •22.Оценка неопределенности суждений с использованием фактора уверенности
- •24. Обобщенная структура экспертной системы с использованием нечетких знаний.
- •28. Нечеткое отношение предпочтения.
- •29. Машинное обучение в системе искусственного интеллекта.
- •30. Пример обучения символьной системы методом индукции.
- •31. Методы интеллектуального анализа данных.
- •32. Пример дерева решений в избранной предметной области.
- •33. Методы классификации и кластерного анализа
- •35. Инструментальные средства поддержки принятия решений пользователей в информационной экономической системе.
- •36. Инструментальные средства искусственного интеллекта.
- •37. Перспективные направления и проблемы исследований в области искусственного интеллекта.
1. Искусственный интеллект -раздел информатики, включающий разработку методов моделирования и воспроизведения с помощью ЭВМ отдельных функций творческой деятельности человека, решение проблемы представления знаний в ЭВМ и построение баз знаний, создание экспертных систем, разработку т.н. интеллектуальных роботов.
Искусственный интеллект -область компьютерной науки, занимающаяся автоматизацией разумного поведения.
Область исследований, именуемая«искусственным интеллектом», возникла и развивается, начиная примерно с 50-х годов, с основными приложениями вначале в вычислительной технике и информатике, а позднее и в автоматизации управления [1]. ИИ как область исследований был назван в 1956 г., хотя к этому году активные исследования с применением ЭВМ имели по меньшей мере 5-летний опыт, а работой, по всеобщему признанию, уже относимой к ИИ, являлась еще публикация 1943 г. У.МакКаллока и У. Питса об искусственных нейронных сетях. ИИ унаследовал и продолжает ассимилировать многие идеи, взгляды и методы разных дисциплин (философии, математики, психологии, лингвистики, информатики, теории управления).
Период 1943-1956 — период созревания ИИ, а 1952-1963 — годы раннего энтузиазма и великих ожиданий. К периоду 1966-1974 относятся первые разочарования и главной причиной этому явился типичный «комбинаторный взрыв» в задачах ИИ. Провал «кавалерийских атак» в форме программ типа GPS (общий решатель задач — General Problem Solver) заставил исследователей строить системы более специализированные и основанные на достаточном объеме экспертных знаний.
В период 1980-1988 ИИ приходит в промышленность. Уже первая коммерческая экспертная система компании Digital Equipment Corporation экономила 40 млн. долл. в год [128]. С 1986 г. возобновился и сохраняетс интерес к нейронным сетям.
Последний период (с 1987 г.) характеризуется изменением содержания и методологии исследований в ИИ. За рубежом некоторые исследователи [1] характеризуют это изменение как победу «аккуратистов» (Neats) — считающих, что ИИ должен обосновываться с математической строгостью — над «неформалами» (Scru'ffies — дословно «неряхи») — предпочитающих проверку разнообразного множества идей путем написания компьютерных программ. Оба подхода важны, а указанные изменения означают, что ИИ достиг некоторого уровня стабильности и зрелости (будет ли эта стабильность вскоре взорвана новой идеей — отдельный вопрос).
2 Основные направления исследований в области искусственного интеллекта:
- экспертные системы (Expert Systems) или системы, основанные на знаниях (Knowledge-BasedSystems);
- искусственные нейронные сети (Artificial NeuralNetworks);
- естественно - языковые системы;
-системы с нечеткой логикой (Fuzzy Logic);
- интеллектуальный анализ данных (Data Mining);
-генетические алгоритмы и эволюционное программирование (Genetic Algorithms).
3 Экспертные системы - это системы, основанные на знании, целью функционирования которых является формирование рекомендаций по решению проблем, интересующих пользователя на основе накопленных знаний и опыта в конкретной предметной области.
По структуре экспертная система - это интеллектуальная система, включающая базу знаний и механизм логич. вывода, а также компоненты обучения и объяснения выдаваемых рекомендаций и. На рис. 2 показана классическая схема структуры экспертной системы.
4. В начале 80х годов в исследованиях по искусственному интеллекту сформировалось самостоятельное направление, получившее название "экспертные системы" (ЭС). Цель исследований по ЭС состоит в разработке программ, которые при решении задач, трудных для эксперта-человека, получают результаты, не уступающие по качеству и эффективности решениям, получаемым экспертом. ЭС предназначены для так называемых неформализованных задач, т.е. ЭС не отвергают и не заменяют традиционного подхода к разработке программ, ориентированного на решение формализованных задач.
Неформализованныезадачи обычно обладают следующими особенностями:
- Неоднозначностью, неполнотой и противоречивостью исходных данных;
- Неточностью, неоднозначностью, неполнотой и противоречивостью знаний о проблемнойобласти и решаемой задаче;
- Большой размерностью пространства решения,т.е. перебор при поиске решения весьма велик;
- Динамически изменяющимися данными изнаниями.
Следует подчеркнуть, что неформализованные задачи представляют большой и очень важный класс задач. Многие специалисты считают, что эти задачи являются наиболее массовым классом задач, решаемых ЭВМ. Примеры экономических задач, для решения которых необходимо использование экспертных знаний:
- Информационная поддержка планирования федеральных, региональных, местных бюджетов, а также бюджетов предприятий и физических лиц.
- Прогноз налогового потенциала.
- Расчет налогов для юридических и физическихлиц.
- Анализ финансовых рынков.
- Анализ кредитоспособности предприятий.
- Принятие решений по оформлении кредитов.
- Управление предприятиями в условияхбанкротства.
- Стратегическое управление предприятиями.
5. Для общения с экспертной системой создается интерфейс пользователя, обеспечивающий пользователю возможность в диалоге формулировать запросы к экспертной системе и вводить исходные данные по интересующей пользователя проблеме, а также представлять рекомендации экспертной системы. Для объяснения рекомендаций, формируемых экспертной системой, служит объяснительная компонента экспертной системы, которая обычно ссылается на правила, использованные механизмом вывода в процессе решения задач. Для накопления новых знаний служит компонент обучения.
Формализм описания знаний называется моделью представления знаний. Знания в экспертных системах могут быть представлены с помощью различных моделей: логической, продукционной, фреймовой, объектно-ориентированной. В большинстве экспертных систем знания представлены в форме правил продукций «если... то». В экспертных системах выбор модели представления знаний определяет возможности используемой базы знаний.