ДИСЦИПЛИНА

«ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ БАЗЫ ДАННЫХ»

Фатхулин Т.Д. к.т.н., доцент кафедры МК и ИТ

ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Интеллектуальная базы данных (Intelligent Database) предоставляет эффективный способ хранения, поиска и извлечения большего числа фактов, чем те, которые были изначально загружены в базу.

Интеллектуальные базы данных отличаются от обычных баз данных возможностью выборки по запросу необходимой информации, которая может явно не храниться, а выводиться из имеющейся в базе данных.

Интеллектуальная база данных, которой можно задавать вопросы и получать ответы на (ограниченном) естественном языке, называется вопросно-ответной

системой {question-answering system).

АКТУАЛЬНОСТЬ (1)

oРазвитие приложений корпоративных информационных систем (КИС) требует реализации более легкого и удобного доступа к базам данных.

oТехнологии искусственного интеллекта (ИИ), особенно экспертные системы (ЭС) и искусственные нейронные сети (ИНС), могут сделать доступ и манипуляции в сложных БД проще.

oОдним из путей является усиление роли СУБД в обеспечении этого, совместно со способностью выведения заключений, что в результате получило общее название интеллектуальной БД.

ДОСТУП К ИБД (1)

Естественно-языковой интерфейс

Применяется для доступа к интеллектуальным базам данных, контекстного поиска документальной текстовой информации, голосового ввода команд

в системах управления, машинного перевода с иностранных языков.

Гипертекстовые системы

Используются для реализации поиска по ключевым словам в базах данных с текстовой информацией.

Системы контекстной помощи

Относятся к классу систем распространения знаний. Такие системы являются, как правило, приложениями к документации. Системы контекстной помощи — частный случай гипертекстовых и ЕЯ-систем. В них пользователь описывает проблему, а система на основе

дополнительного диалога конкретизирует ее и выполняет поиск относящихся к ситуации рекомендаций.

ДОСТУП К ИБД (2)

Системы когнитивной графики

Позволяют в наглядном и выразительном виде представить множество параметров, характеризующих изучаемое явление, освобождает пользователя от анализа тривиальных ситуаций, способствует быстрому освоению программных средств и повышению конкурентоспособности разрабатываемых ИИС.

Экспертные системы (ЭС)

Обеспечивают принятия решения по исходной информации на основе базы знаний, (хранящей знания экспертов), путем применения ЭВМ. ЭС это одно из проявлений искусственного интеллекта — моделирования процессов мышления.

Возникла идея заложить знания специалистов в компьютер и использовать его в качестве электронного эксперта, когда нет высококвалифицированного специалиста по какой-либо специальности.

ПРИМЕРЫ ЗАПРОСОВ К ИБД

“Вывести список товаров, цена которых выше среднеотраслевой”

“Вывести список товаров-заменителей некоторой продукции”

“Вывести список потенциальных покупателей некоторого товара”

Для выполнения первого типа запроса необходимо сначала проведение статистического расчета среднеотраслевой цены по всей базе данных, а уже после этого собственно отбор данных.

Для выполнения второго типа запроса необходимо вывести значения характерных признаков объекта, а затем поиск по ним аналогичных объектов.

Для третьего типа запроса требуется сначала определить список посредников-продавцов, выполняющих продажу данного товара, а затем провести поиск связанных с ними покупателей.

УСЛОВИЯ ОТБОРА ДАННЫХ

Во всех перечисленных типах запросов требуется осуществить поиск по условию, которое должно быть доопределено в ходе решения задачи.

Интеллектуальная система без помощи пользователя по структуре базы данных сама строит путь доступа к файлам данных.

Формулирование запроса осуществляется в диалоге с пользователем, последовательность шагов которого выполняется в максимально удобной для пользователя форме.

Запрос к базе данных может формулироваться и с помощью естественно-языкового интерфейса.

ИЗВЛЕЧЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ ИЗ ИБД

Для извлечения значимой информации из баз данных используются специальные методы (DataMining), основанные или на применении методов математической статистики, индуктивных методов построения деревьев решений, или нейронных сетей.

Формулирование запроса осуществляется в результате применения интеллектуального интерфейса, позволяющего в диалоге гибко определять значимые признаки анализа.

При рассмотрении вопросов, связанных с ИБД необходимо также обратить внимание на хранилища данных (Data Warehouse).

ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ

Некоторые программные инструменты для добычи данных включают интеллектуальные системы, которые поддерживают интеллектуальный поиск.

Интеллектуальная добыча и анализ данных (ИАД) позволяет открыть информацию в хранилищах данных, когда запросы и отчеты не могут быть обнаружены.

Инструменты ИАД находят образцы в данных и выводят из них правила. Эти образцы и правила могут быть использованы для руководства при

принятии решений и прогнозировании результатов этих решений.

ИАД может ускорить анализ путем сосредоточения внимания на наиболее важных переменных.

Пять типов информации может быть применено при ИАД: ассоциации, последовательности, классификации, кластеры и прогнозирование.