10

ЛЕКЦИЯ 5

ТЕМА: ПРИКЛАДНЫЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ.

ПЛАН:

1. Экспертные системы

2. Основные принципы построения ЭС

3. Архитектура ЭС и ее компоненты

4. Этапы разработки экспертных систем

1. Экспертные системы

Центральная парадигма интеллектуальных технологий сегодня - это обработка знаний. Систему, ядром которой является база знаний или модель предметной области, описанная на языке высокого уровня, близкого к естественному, называют интеллектуальной (ИС).

Чаще всего ИС применяют для решения сложных задач, где основная сложность связана с использованием слабо формализованных знаний специалистов-практиков и где логическая или смысловая обработка информации превалирует над вычислительной. Наиболее распространенным видом ИС являются экспертные системы (ЭС) , разработка которых началась в 80-х годах прошлого века Целью разработок было создание программ, которые при решении трудных задач и плохо структурированных предметных областях получают результаты, не уступающие по качеству и эффективности решениям эксперта-человека. Уместно напомнить этапы развития ИС:

^А поиск общих методов решения задач и построение универсальных программ;

^А разработка общих методов представления и поиска информации для создания специализированных программ;

^А создание программ на базе больших объемов специализированных высококачественных знаний в узких предметных областях.

В результате 20-летних поисков (60-80-е годы XX века) пришло понимание следующего: «чтобы программа стала интеллектуальной, ее нужно снабдить множеством высококачественных знаний о некоторой предметной области».

Осознание этого факта привело к появлению специализированных программных продуктов в узких предметных областях - экспертных систем.

Экспертные системы (ЭС) - это класс интеллектуальных систем, решающих в плохо формализованных предметных областях локальные задачи, для которых нет точных алгоритмов или существующие алгоритмы занимает очень много машинного времени, и при этом ориентированных на тиражирование опыта высококвалифицированных специалистов (экспертов).

Потребность в ЭС возникает в тех предметных областях, где качество принятия решения зависит от уровня экспертизы (медицина, юриспруденция, геология, экономика, военное дело,...).

Цель создания ЭС - сохранение и тиражирование высококачественных знаний специалистов-экспертов

Применение ЭС существенно расширяет круг практических задач, решаемых с помощью ЭВМ Технология разработки ЭС существенно отличается от разработки обычных программных продуктов. При этом в определенной степени решаются глобальные проблемы традиционного программирования - низкий уровень повторного использования программ, высокая стоимость их разработки и сопровождения. Использование технологии разработки ЭС в традиционном программировании добавляет новые качества программным продуктам за счет:

^ж возможности их модификации пользователем;

^А большей открытости системы;

^х хранения знаний на естественном языке.

Отличие ЭС от обычного программного продукта - в особой технологии ее создания (построения), в результате чего решение задачи с ее помощью сходно с решением этой же задачи экспертом человеком Технология разработки ЭС обеспечивает интеграцию приложений из готовых интеллектуально-взаимодействующих модулей.

Отличительные особенности ЭС при сравнении с другими интеллектуальными системами следующие:

^А используется для решения трудных практических задач, ^Л по качеству и эффективности работы не уступает человеку-эксперту;

^х полученное решение по запросу пользователя может быть объяснено системой на

качественном уровне; ^х способна пополнять свою базу знаний, взаимодействуя с экспертом.

Типы задач, которые можно решать с помощью ЭС: интерпретация, предсказание, диагностика, планирование, конструирование, контроль, отладка, инструктаж, управление.

Прикладные области, в которых используются ЭС: финансы, энергетика, транспорт, химия, космос, нефтегазовая промышленность, военная промышленность, телекоммуникации, связь, медицина, наука