Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
48
Добавлен:
10.05.2015
Размер:
161.28 Кб
Скачать

Экспертные системы. Понятие основных характеристик экспертной системы. Предметная область с точки зрения пользователя. Предметная область с точки зрения разработчика. Классификация решаемых задач. Классификация экспертных систем по степени сложности, по типу используемых методов и знаний.

      1. Основные понятия и определения

До сих пор мы рассматривали ряд концепций, применяемых при проектировании и реализации интеллектуальных систем, основанных на знаниях. Многие из этих средств были разработаны в рамках концепции искусственного интеллекта в связи с развитием нового направления проблемно-ориентированных управляющих структур. Теперь рассмотрим каковы же основные черты экспертных систем.

В основе экспертной системы находится обширный запас знаний о конкретной проблемной области. В большинстве случаев их ограничивают правила, которые позволяют делать заключения на основе исходных данных или предположений.

Такой подход к конструированию систем, опирающийся на использование знаний заменяет традиционное соотношение

Данные+Алгоритм=Программа

на новую архитектуру, основу которой составляют база знаний и машина логического вывода, так что мы имеем

Знания+Вывод = Система.

Экспертная система рассматривается как результат создания в компьютере основанной на знаниях компоненты, соответствующей навыку эксперта, в такой форме, которая позволит системе дать разумный совет или принять разумное решение о функции обработки данных. Желательной дополнительной характеристикой является способность системы по требованию объяснить свою линию рассуждений в виде, непосредственно понятном тому, кто задал вопрос. Достижение таких свойств обеспечивается методом программирования и использованием правил.

Основные характеристики экспертных систем:

  • экспертная система ограничена определенной сферой экспертизы

  • она способна рассуждать при сомнительных данных

  • она способна объяснять цепочку рассуждений понятным способом

  • факты и механизмы вывода четко отделены друг от друга

  • она строится так, чтобы имелась возможность постепенно наращивать систему

  • чаще всего она основана на использовании правил

  • на выходе она дает совет

  • она экономически выгодна.

Экспертная система содержит базу знаний, машину вывода, модуль извлечения знаний, систему объяснения (интерфейс) (рисунок 6.1).

Типичная экспертная система

Рисунок 6.1

База знаний содержит факты и правила. Факты представляют собой краткосрочную информацию в том плане, что они могут изменяться, например, в ходе консультации. Правила представляют собой долговечную информацию о том, как порождать новые факты или гипотезы из того, что известно. Такой подход отличается от обычной методики использования базы данных тем, что факты в базе данных обычно пассивны: они либо есть, либо их нет. База знаний активно пытается восполнить недостающую информацию.

Правила продукций являются предпочтительным средством отображения неформальных знаний. Такие знания имеют формат ЕСЛИ-ТО, но эти знания не воплощены в какую-то программу, а представляют собой данные для высокоуровневого интерпретатора, а именно машины ввода. Правила продукций не единственный способ представления знаний. Для этой цели использовались семантические сети, исчисление предикатов.

Большинство экспертных систем «стремится», как правило, использовать личностные знания эксперта и чаще всего формализуют их (без усиления логических возможностей современных информационных систем) в выбранной системе правил, образующих некоторую эвристику. Поэтому основной трудностью создания экспертных систем становится получение знаний от эксперта, так как этот процесс зависит от многих существенных факторов: предметной области, методики получения знаний, квалификации эксперта и его способности выделять собственные знания.

Экспертные системы применяются в случаях, когда тип решаемой задачи обладает хотя бы одним из следующих аспектов:

  • диагностика

  • нет установившейся теории

  • мало специалистов

  • данные «зашумлены».

Диагностическая задача связана с областью, в которой имеется множество возможных ответов, и трудность состоит в том, что необходимо выбрать из них один верный, или, по крайней мере, отбросить заведомо неверные.

Область, где нет твердо установившейся теории, содержит слишком много переменных величин, затрудняющих создание полной и цельной теории, где искусные практики опираются на свои познания и интуицию.

Область с малым числом специалистов, связана с тем, что экономически выгодно автоматизировать навыки на которые высок спрос.

Соседние файлы в папке Конспект лекций