Структурная схема простейшей экспертной системы (эс)

Любая экспертная система, кроме того, что должна осуществлять рассуждения подобно человеку, должна ещё удовлетворять ряду требований к этим системам, а именно:

• объяснять пользователю, как она получила решения;

• обучать пользователя;

• поддерживать приобретение знаний от эксперта, их структуризацию и размещение в собственной базе знаний;

• обеспечивать диалог со всеми своими пользователями на подмножестве естественного языка.

В соответствии с этими требованиями структура простейшей экспертной системы имеет вид указанный на схеме выше.

Ядро системы (её решатель и база знаний) связано с остальными блоками через рабочую память, которая называется здесь базой данных. Этот блок не следует путать с понятием базы данных (БД) как информационной системы.

В информационных системах БД – основное хранилище информации, которое включает весь огромный объём разнородных данных, необходимых для решения какой-либо задачи.

В этой структуре такую функцию выполняет база знаний, только хранит она не данные, а знания, т.е. информацию в другой форме.

База данных в этой структуре хранит только информацию о текущей ситуации в системе в ходе принятия решения, это могут быть либо промежуточные данные, полученные при срабатывании некоторого правила, либо окончательное решение, принятое системой.

Дополнительные блоки в этой схеме включают перечисленные выше требования к экспертной системе.

Блок объяснения запоминает все шаги, которые выполняются системой при принятии некоторого решения, и по требованию пользователя предъявляет ему цепочку шагов.

Обучающая система (блок типа «Help») обучает навыкам работы с экспертной системой.

Блок приобретения знаний в той или иной степени автоматизирует процесс приобретения знаний от эксперта. Если этого блока нет, сам эксперт должен сформулировать в виде правил процесс принятия им некоторого решения, затем структурировать эти правила, перевести их на язык представления систем, и занести в базу знаний. Считается, что в этом процессе должно участвовать как минимум три специалиста:

- эксперт (знает, как решать предметную задачу);

- инженер по знаниям (знает модели представления знаний в экспертной системе и может структурировать знания эксперта);

- программист (переводит знания во внутреннее представление системы).

Процесс получения знаний от эксперта очень сложный, так как его знания очень хорошо «упакованы», и при принятии решений он поступает интуитивно, не раскладывая своё решение на отдельные шаги (правила). И когда человек на прямо поставленный вопрос, записывает такие шаги, они оказываются правдоподобными, но далёкими от истинных шагов, которые принимал эксперт. Существуют специальные приёмы и методы получения знаний от эксперта, и в этих процессах участвует и инженер по знаниям, который и помогает получить истинные знания от эксперта. Очень полезно при этом, если процедура перевода правил с языка эксперта во внутреннее представление системы автоматизирована, именно эту функцию выполняет блок приобретения знаний.

Диалоговый компонент позволяет пользователям всех уровней вести диалог с системой на естественном для них языке. Это подразумевает решение двух типов задач.

1. Перевод с естественного языка в машинное представление и наоборот.

2. Различение пользователей по уровню их компетенции. Система каждому пользователю должна предоставлять лишь тот набор функций, который ему соответствует по роду работы, т.е. с экспертом система должна работать иначе, чем с простым пользователем.