Интеллектуальные технологии / Конспект лекций / AILect16

Инструментальные средства построения интеллектуальных систем и оболочки.

Раньше на проектирование и создание экспертных систем требовалось 20—30 чело­веко-лет. В настоящее время имеются средства, ускоряющие этот процесс. Их называют инструментальными средствами, или просто инструментарием. Ины­ми словами, под инструментальными средствами понимают совокупность аппа­ратного и программного обеспечения, позволяющего создавать прикладные сис­темы, основанные на знаниях.

Среди программных инструментальных средств выделяют следующие большие группы:

О символьные языки программирования (например, LISP, INTERLISP, SMALLTALK);

О языки инженерии знаний, то есть языки программирования, позволяющие реализовать один из способов представления знаний (например, OPS-5, LOOPS, Пролог, KES);

О оболочки экспертных систем (или пустые экспертные системы), то есть сис­темы, не содержащие знаний ни о какой предметной области (например, EMYCIN, ЭКО, ЭКСПЕРТ);

О среды или окружение (environment) для разработки экспертных систем, то есть системы, автоматизирующие разработку (проектирование) систем (например, КЕЕ, ART, TEIRESIAS).

При использовании инструментальных средств первого и второго типа в задачу разработчика входит программирование всех компонентов экспертной системы, а при использовании инструментальных средств третьего и четвертого типа раз­работчик, как правило, полностью освобождается от написания программ.

В настоящее время наблюдается отход от инструментария первого и второго типа и широкое иепользование инструментальных средств четвертого типа.

Вместе с тем, следует отметить, что к выбору инструментария необходимо под­ходить очень осторожно, так как управляющие стратегии, вложенные в процеду­ры вывода инструментальных сред и оболочек, могут не соответствовать мето­дам решения, которые использует эксперт, взаимодействующий с данной системой, что способно приводить к неэффективным, а возможно, и неправиль­ным решениям.

В результате развертывания спирального жизненного цикла ИИС появ­ляются все более новые, более совершенные ее версии, которыми заменяют­ся прежние на рабочих местах пользователя. Спиральная модель жизненного цикла ИС нашла воплощение в технологии RaD (Rapid Application Development). В соответствии с этой технологией на фазе анализа результа­тов обследования и формирования требований к системе определяют функ­ции, которые она должна выполнять, расставляют их приоритеты, описыва­ют информационные потребности. Ограничивается масштаб проекта, уста­навливаются временные рамки для каждой из последующих фаз. Определя­ется степень реализации целей проекта в рамках имеющегося финансирова­ния. Результат этого этапа — список расставленных по приоритету функций информационной системы, предварительные функциональные и информа­ционные модели системы.

На фазе разработки проекта системы используется CASE-технология для быстрого получения работающих макетов приложений. Термин «CASE» (Computer Aided Software Engineering) используется в настоящее время в весьма широком смысле. Первоначальное значение термина CASE, ограни­ченное вопросами автоматизации разработки только лишь программного обеспечения (ПО), в настоящее время приобрело новый смысл, охватываю­щий также процесс разработки сложных ИИС в целом. Пользователи при­влекаются к работе с макетами для уточнения и дополнения требований к системе, которые не были выявлены на предыдущей фазе. Анализируется и при необходимости корректируется функциональная модель. Определяется состав необходимой документации.

После детального определения состава процесса оценивается количество функциональных элементов разрабатываемой системы и принимается реше­ние о разделении информационной системы на подсистему. Проект разделя­ется между группами разработчиков с помощью CASE-средств.

Результатами данного этапа должны быть:

V общая информационная модель системы;

v функциональные модели системы и подсистем, реализуемых отдельными группами разработчиков;

V определенные с помощью CASE-средств интерфейсы между автономно разрабатываемыми подсистемами;

V макеты (прототипы) экранов, отчетов, диалогов.

На фазе реализации компонент системы осуществляется быстрая разра­ботка приложения. Программный код формируется при помощи автоматиче­ских генераторов, получающих информацию из репозитария CASE-средств. Комплексная отладка и тестирования производятся по мере готовности ком­понент системы. После окончания работ по каждой из компонент произво­дится интеграция частей системы в единый комплекс, формируется полный программный код, выполняется тестирование отдельных приложений, а за­тем тестирование системы в целом. Проводятся работы по завершению про­екта: v определяется необходимость распределения данных;

V осуществляется анализ использования данных;

V производится физическое проектирование данных;

V определяются требования к аппаратным ресурсам;

V определяются способы увеличения производительности;

V завершается разработка документации проекта.

На фазе установки на рабочих местах пользователей производится: обу­чение пользователей, сбор замечаний и рекомендаций по улучшению интер­фейса и развитию функциональных возможностей. В настоящее время на рынке имеется широкая гамма средств реинжиниринга бизнес-процессов: Coopers & Lybrand: SPARKS: Meta Software: Workflow Analyzer; Protosoft Inc.: Paradigm; Interfacing Technologies: FirstStep; Gensyrn: Rethink + G2. К методам реинжиниринга бизнес-процессов примыкают CASE-технологии. Однако в отличие от реинжиниринга бизнес-процессов последние в основ­ном представляют собою инструментальные средства разработки программ­ных приложений обработки информационных потоков и, в первую очередь, базы данных и пользовательского интерфейса.