4.3 Експертні системи
Експертними системами (ЕС) називають системи штучного інтелекту, побудовані на основі глибоких спеціальних знань з деякої предметної галузі, отримані від експертів – фахівців в цій галузі.
Експертні системи є одним з небагатьох видів систем штучного інтелекту, які набули широке поширення і знайшли практичне вживання. Повсюдне поширення експертних систем стримується перш за все тим, що вони вважаються вельми складними, дорогими, а головне – вузькоспеціалізованими програмами.
Всі експертні системи мають наступні особливості:
компетентність, тобто в конкретній предметній галузі експертна система повинна досягати того ж рівня, що й фахівці-люди;
символьні міркування, тобто знання, на яких заснована експертна система представляються у вигляді понять реального світу;
глибина, тобто експертна система повинна вирішувати серйозні, нетривіальні задачі, відмінні складністю знань або великою кількістю інформації, що не дозволяє використовувати повний перебір варіантів як метод вирішення задачі, а спонукає вдаватися до творчих і неформальних методів;
самосвідомість, тобто експертна система повинна включати механізми пояснення того, яким чином вона приходить до вирішення задачі.
Експертні системи можуть вирішувати наступні задачі:
інтерпретація;
прогноз;
діагностика;
проектування;
планування;
навчання;
спостереження;
управління.
Експертні системи мають в своєму складі обширну базу даних – факти вибраної предметної галузі, а також базу знань, в якій відображені професійні навички та вміння фахівців високого рівня в даній галузі.
Основу кваліфікації експерта, окрім формалізованих знань, складають припущення, що важко формалізуються, інтуїтивні думки і вміння робити висновки, які сам експерт може не цілком усвідомлювати. Типова схема структури експертної системи представлена на рис. 1.
Одна з найвідоміших в світі консультаційних експертних систем – MYCIN, що призначена для медичної діагностики інфекційних захворювань крові, зіставляє симптоми досліджуваної хвороби з симптомами хвороб, накопичених в базі знань. Лікар відповідає на питання ЕС про симптоми хвороби, а потім, одержавши достатньо фактів, ЕС допомагає лікарю поставити діагноз і дає рекомендації стосовно лікування.
В якості прикладу російської розробки можна привести комплекс РОФЕС (Реєстратор Оцінки Функціонально-Емоційного Стану). Система складається з комплексу датчиків і програмного забезпечення, за допомогою яких проводиться діагностика і аналіз стану організму. Вона може здійснити підбір препаратів для конкретної людини, провести частотну і кольоротерапію (з використанням зворотного зв’язку), визначити гормональний профіль і ризик небезпечних видів захворювань. Таким чином, РОФЕС проводить не тільки оцінку, але й управління станом здоров’я.
На жаль, по відношенню до навколишнього середовища експертні системи ще не набули достатньо широкого розповсюдження. Як основну причину можна назвати відсутність єдиної стандартизованої бази знань. В цій галузі набагато ширше використовуються інформаційні системи, що займаються відбором необхідної інформації, а прийняття рішень беруть на себе люди.
Рисунок 4.1 - Структура експертної системи