2_ИИС_ЭС

Интеллектуальные

информационные

системы

Лекция: Системы, основанные на знаниях. Экспертные системы

Понятие ЭС

•— интеллектуальная информационная система, которая способна решать достаточно сложные задачи на основе накапливаемой базы знаний, отражающей опыт работы экспертов в рассматриваемой проблемной области

•— компьютерная программа, способная частично заменить специалиста-эксперта в разрешении проблемной ситуации.

•— модели поведения экспертов в определенной области знаний с использованием процедур логического вывода и принятия решений

Назначение ЭС

•- решение задач, трудных для эксперта-человека, получая результаты, не уступающие по качеству и эффективности решениям, получаемым экспертом

•Применяется в качестве:

•консультанта для неопытных или непрофессиональных пользователей;

•ассистента в связи с необходимостью анализа экспертом различных вариантов принятия решений;

•партнера эксперта по вопросам, относящимся к источникам знаний из смежных областей деятельности.

Преимущества ЭС

•технология экспертных систем существенно расширяет круг практически значимых задач, решаемых на компьютерах, решение которых приносит значительный экономический эффект;

•технология ЭС является важнейшим средством в решении глобальных проблем традиционного программирования: длительность и, следовательно, высокая стоимость разработки сложных приложений;

•высокая стоимость сопровождения сложных систем, которая часто

внесколько раз превосходит стоимость их разработки; низкий уровень повторной используемости программ и т.п.;

•объединение технологии ЭС с технологией традиционного программирования добавляет новые качества к программным продуктам за счет:

•обеспечения динамичной модификации приложений пользователем, а не программистом;

•большей "прозрачности" приложения (например, знания хранятся на ограниченном ЕЯ, что не требует комментариев к знаниям, упрощает обучение и сопровождение);

•лучшей графики;

•интерфейса и взаимодействия.

Особенности решения неформализованных задач

•ошибочность, неоднозначность, неполнота и противоречивость исходных данных;

•ошибочность, неоднозначность, неполнота и противоречивость знаний о проблемной области и решаемой задаче;

•большая размерность пространства решения, т.е. перебор при поиске решения весьма велик;

•динамически изменяющиеся данные и знания.

Экспертные системы и системы искусственного интеллекта отличаются от систем обработки данных тем, что в них в основном используются символьный (а не числовой) способ представления, символьный вывод и эвристический поиск решения (а не исполнение известного алгоритма)

Области применения ЭС

Сельское хозяйство

Бизнес

Химия

Коммуникации

Компьютерные

системы

Образование

Электроника

Инжиниринг

Управление

информацией

Производство

Медицина

Армия

Наука

Космос

Транспорт

100

200

300

Классификация ЭС

•по способу формирования решения:

•аналитические

•синтетические

•по степени учета времени:

•статические

•динамические

•по способу решения задач:

•классифицирующие

•интерпретирующие

•трансформирующие

•доопределяющие

Динамичность ЭС

•Статическая ЭС рассматривает ситуацию в определенный момент времени, на момент ввода данных пользователем и сразу же выдает решение, т.е. решает задачу в условиях неизменяющихся во времени исходных данных и знаний

•Динамическая ЭС имеет средства мониторинга ситуации в течении длительного времени, собирает статистику и следит за изменением параметров предметной области, т.е. решает задачи в условиях изменяющихся во времени исходных данных и знаний

•Динамические ЭС, в отличии от статических, используют множество источников знаний и имеют средства идентификации и реакции на события, происходящие в предметной области

Синтетические и аналитические ЭС

•Синтетическая ЭС генерирует решение задачи на основе исходных данных. Например, построение плана продаж или генерация маршрута движения

•Аналитическая ЭС осуществляет оценку и выбор варианта решения из множества гипотез. Например, выбор поставщика или выбор подарка, или подбор автомобиля для покупки

Экономические ЭС

•Большинство экономических ЭС являются аналитическими

истатическими.

•Различные классы таких ЭС решают различные задачи:

•Системы экономического анализа – задачи диагностики,

•Системы управления бизнес-процессами – задачи прогнозирования, планирования и проектирования,

•Системы инвестиционного проектирования – задачи планирования и проектирования

и т.д.