“Експертні системи та їх характеристика”

ПЛАН

Вступ

1. Призначення й основні властивості експертних систем

2.   Склад і взаємодія учасників побудови й експлуатації експертних систем

3.   Переваги використання експертних систем

4.   Особливості побудови й організації експертних систем

5.   Основні режими роботи експертних систем

6.   Відмінність експертних систем від традиційних програм

7.   Технологія розробки експертних систем

Висновки

Список літератури

Вступ

Експертна система - це програма, що поводиться подібно експерту в деякій, звичайно вузькій прикладній області. Типові застосування експертних систем містять у собі такі задачі, як медична діагностика, локалізація несправностей в устаткуванні й інтерпретація результатів вимірів.

Експертні системи повинні вирішувати задачі, що вимагають для свого рішення експертних знань у деякій конкретній області. У тій чи іншій формі експертні системи повинні мати ці знання. Тому їх також називають системами, заснованими на знаннях. Однак не всяку систему, засновану на знаннях, можна розглядати як експертну.

Експертна система повинна також уміти певним чином пояснювати свою поведінку і свої рішення користувачу, так само, як це робить експерт-людин. Це особливо необхідно в областях, для яких характерна невизначеність, неточність інформації (наприклад, у медичній діагностиці). У цих випадках здатність до пояснення потрібна для того, щоб підвищити ступінь довіри користувача до рад системи, а також для того, щоб дати можливість користувачу знайти можливий дефект у міркуваннях системи. У зв'язку з цим в експертних системах варто передбачати дружня взаємодія з користувачем, що робить для користувача процес міркування системи "прозорим".

1. Призначення й основні властивості експертних систем

На початку 80-х років у дослідженнях зі штучного інтелекту сформувався самостійний напрямок, що одержав назву "експертні системи" (ЕС). Основним призначенням ЕС є розробка програмних засобів, які при рішенні задач, важких для людини, одержують результати, що не уступають по якості й ефективності розвязків, розвязків одержаним людиною-експертом. ЭС використовуються для рішення так званих неформалізованих задач, загальним для яких є те, що:

?     задачі не можуть бути задані в числовій формі;

?     висновки не можна виразити в термінах точно визначеної цільової функції;

?     не існує алгоритмічного розвязку задачі;

?     якщо алгоритмічний розвязок є, то його не можна використовувати через

?     обмеженості ресурсів (час, пам'ять).

Крім того неформалізовані задачі мають помилковість, неповнотою, неоднозначністю і суперечливістю як вихідних даних, так і знань про розв'язувану задачу.

Експертна система - це програмний засіб, що використовує експертні знання для забезпечення високоефективного рішення неформалізованих задач у вузькій предметній області. Основу ЕС складає база знань (БЗ) про предметну область, що накопичується в процесі побудови й експлуатації ЕС. Нагромадження й організація знань - найважливіша властивість усіх ЕС.  

Знання є явними і доступними, що відрізняє ЭС від традиційних програм, і визначає їхні основні властивості, такі, як:

1) Застосування для рішення проблем високоякісного досвіду, що представляє рівень мислення найбільш кваліфікованих експертів у даній області, що веде до рішень творчим, точним і ефективним.

2) Наявність прогностичних можливостей, при яких ЭС видає відповіді не тільки для конкретної ситуації, але і показує, як змінюються ці відповіді в нових ситуаціях, з можливістю докладного пояснення яким образом нова ситуація привела до змін.

3) Забезпечення такої нової якості, як інституціональна пам'ять, за рахунок вхідної до складу ЭС бази знань, що розроблена в ході взаємодій з фахівцями організації, і являє собою поточну політику цієї групи людей. Цей набір знань стає зводом кваліфікованих думок і постійно обновлюваним довідником найкращих стратегій і методів, використовуваних персоналом. Провідні спеціалісти ідуть, але їхній досвід залишається.

4) Можливість використання ЭС для навчання і тренування керівників, забезпечуючи нових службовців великим багажем досвіду і стратегій, по яких можна вивчати політику, що рекомендується, і методи.

2.   Склад і взаємодія учасників побудови й експлуатації експертних систем

Познайомившись з тим, що таке експертні системи і які їхні основні характеристики, спробуємо тепер відповісти на запитання: "Хто бере участь у побудові й експлуатації ЭС? ".

До числа основних учасників варто віднести саму експертну систему, експертів, інженерів знань, засобу побудови ЭС і користувачів. Їхні основні ролі і взаємовідносини приведені на мал.2.  

Експертна система — це програмний засіб, що використовує знання експертів, для високоефективного рішення задач у цікавлячого користувача предметної області. Вона називається системою, а не просто програмою, тому що містить базу знань, ровязувач проблеми і компонент підтримки. Остання з них допомагає користувачеві взаємодіяти з основною програмою.

Експерт — це людина, здатна ясно виражати свої думки, яка користується репутацією фахівця, що вміє знаходити правильні рішення проблем у конкретній предметній області. Експерт використовує свої прийоми і хитрування, щоб зробити пошук рішення більш ефективним, і ЭС моделює всієї його стратегії.

Інженер знань — людина, як правило, що має пізнання в інформатиці і штучному інтелекті і знаючий, як треба будувати ЭС. Інженер знань опитує експертів, організує знання, вирішує, яким чином вони повинні бути представлені в ЭС, і може допомогти програмісту в написанні програм.

Засіб побудови ЭС — це програмний засіб, яий використовується інженером знань або програмістом для побудови ЭС. Цей інструмент відрізняється від звичайних мов програмування тим, що забезпечує зручні способи представлення складних високорівневих понять.

Користувач — це людина, що використовує вже побудовану ЭС. Так, користувачем може бути юрист, що використовує її для кваліфікації конкретного випадку; студент, якому ЭС допомагає вивчати інформатику і т.д. Термін користувач трохи неоднозначний. Звичайно він позначає кінцевого користувача. Однак з мал.2 випливає, що користувачем може бути:

?     творець інструмента, налагоджуючий засіб побудови ЭС;

?     інженер знань, що уточнює існуючі в ЕС знання;

?     експерт, що додає в