1. Понятие эс

Экспертная система (ЭС) представляет из себя компьютерную программу, позволяющую автоматизировать достоверные рассуждения человека-эксперта в конкретной предметной области. ЭС — это диалоговая система; содержание и форма диалога соответствуют "беседе" эксперта с "заказчиком" или пользователем системы с целью получения

экспертных заключений по обсуждаемой проблеме. В результате такой беседы человек-эксперт приходит к определенным выводам и рекомендациям, позволяющим ответить на основной вопрос пользователя. В частности, пользователя может интересовать проблема выбора решения из заданного множества альтернатив. К такому же результату мы приходим, общаясь и с ЭС, которая моделирует поведение человека-эксперта.

Традиционным примером предметной области, где целесообразно применение ЭС, является область медицинской диагностики. Основываясь на данных анализов и внешних симптомах проявления болезни, а также на основе имеющейся дополнительной информации ЭС должна указать наиболее правдоподобный диагноз (из заданного множества диагнозов), моделируя рассуждения человека-эксперта, в данном случае — лечащего врача или врача-диагноста.

Основная цель, достигаемая при использовании ЭС, состоит в тиражировании знаний высококвалифицированных экспертов. Это приводит к удешевлению процесса экспертизы, а также, вообще говоря, к повышению достоверности и надежности результатов экспертизы. Последний аспект особенно ярко проявляется в задачах принятия решений в условиях критических ситуаций, когда требуется быстро и безошибочно указать способ поведения реального объекта (например, человека). Как правило, в жестких временных рамках даже высококвалифицированный человек-эксперт (например,

офицер наведения ракет в системах противовоздушной обороны) подвержен влиянию различных психологических факторов, затрудняющих процесс выработки рациональных решений.

2. Назначение и области применения экспертных систем

В настоящее время системы поддержки принятия решений в виде экспертных систем широко используются в различных областях. Появилась и развивается специальная индустрия по разработке и внедрению ЭС. Основное назначение ЭС состоит в решении неформализованных задач выбора, являющихся трудными для традиционных методов математического анализа и традиционных методов программирования.

Наибольшее распространение ЭС получили в таких областях, как: • проектирование заказных интегральных схем; • автоматизация программирования на основе применения современных CASE-систем и окружений разработки больших программных проектов;• военные приложения; • здравоохранение; • риэлтерская деятельность по подбору и продаже объектов недвижимости; рынок недвижимости; • финансовый рынок и рынок ценных бумаг; • автоматизированное комплексирование заказных компьютерных систем, в том числе офисных; • принятие решений в кризисных ситуациях;

• охрана правопорядка; • современные информационные образовательные технологии; • контроль знаний обучающихся;

• задачи планирования и рационального распределения ресурсов и т. д.

По своему смыслу многие ЭС, применяемые в вышеперечисленных областях, могут быть отнесены к одному из следующих классов.

Д иагностирующие и управляющие системы. Основная задача диагностики может быть в общем виде сформулирована следующим образом. Пусть S — некоторая диагностируемая система (рис. 12.1), X — входные, а Y — выходные сигналы диагностируемой системы.

На основе анализа в реальном времени информации о входных и выходных сигналах, а также информации о внутреннем состоянии системы S диагностирующая экспертная система ЭС должна делать заключения о "правильности" функционирования S. При возникновении "нештатных", критических ситуаций они должны фиксироваться ЭС. Кроме того, должны определяться места "неисправностей" в системе S и выдаваться

рекомендации устройству управления УУ (это может быть техническое устройство, человек, группа лиц, государственный орган и т. п.) с целью вывода S из кризисной ситуации. Таким образом, данная ЭС будет выполнять функции управления.

Прогнозирующие системы могут также применяться в различных областях. Основная задача прогнозирующей ЭС заключается в анализе развития ситуации (некоторой системы S) за определенный отрезок времени и выдаче соответствующих выводов и прогнозов о правдоподобных путях развития этой ситуации в будущем. Например, введение некоторых новых законов в стране требует предварительного анализа возникающих

последствий и оценки желательности этих последствий. Точно так же анализ определенных изменений на бирже позволяет указать возможное развитие ситуации в будущем, что может повлиять на принимаемые в настоящий момент решения. Безусловно, существуют прогнозирующие системы, основанные на регулярных математических методах, связанных, в частности, с методами анализа временных рядов, однако в ряде случаев прогноз может быть осуществлен только на основе знаний экспертов в конкретной предметной области, и это область применимости ЭС.

Планирующие системы предназначены для создания плана реализации последовательности действий для достижения поставленных целей. Примерами ЭС, занятых планированием, могут служить системы формирования плана проведения боевой операции в заданных условиях. В качестве примера планирующей экспертной системы можно также привести ЭС, обслуживающую какое-то количество рабочих станций (терминалов) в торговом зале и позволяющую покупателям компьютеров спланировать покупку — выбрать в диалоговом режиме конфигурацию компьютера, в наибольшей степени соответствующую целям и финансовым возможностям каждого отдельного покупателя.

Интерпретирующие (анализирующие) системы осуществляют анализ ("расшифровку") поступающей информации о состоянии некоторой системы или объекта и затем дают описание реальной ситуации на стандартном для данной прикладной области языке. Например, военные интерпретирующие системы могут использоваться для идентификации целей на основе данных радиолокационной разведки.