7.4. Понятие и назначение экспертной системы [3,4]

Решение специальных задач требует специальных знаний. Однако не каждая компания может себе позволить держать в своем штате экспертов по всем связанным с ее работой проблемам или даже при­глашать их каждый раз, когда проблема возникла.

Главная идея использования технологии экспертных систем заключается в том, чтобы получить от эксперта его знания и, загрузив их в память компьютера, использовать всякий раз, когда в этом возник­нет необходимость.

Экспертная система – это система искусственного интеллекта, которая включает в себя базу зна­ний с набором правил и механизмом вывода, позволяющую на основании этих правил и предостав­ляемых пользователем фактов распознавать ситуацию, ставить диагноз, формулировать решения или давать рекомендации для выбора действия.

Экспертная система представляет собой программный комплекс, содержащий теоретические и практические знания специалистов из определенной предметной области, обеспечивающий консультациями менее квалифицированных пользователей и способный давать им рекомендации по проблемам в этой области с высокой степенью надежности.

ЭС используются для решения неформализованных задач. К неформализованным относят те задачи, которые обладают одной из следующих характеристик:

задачи не могут быть заданы в числовой форме;

цели не могут быть выражены в терминах точно определенной целевой функции;

неоднозначностью, неполнотой и противоречивостью исходных данных о проблемной области и решаемой задаче;

не существует алгоритмического решения задач;

алгоритмическое решение существует, но его нельзя использовать из-за ограниченности ресурсов (время, память).

Наиболее широкое применение ЭС нашли в медицине (диагностика), в технике (отыскание отказов оборудования), в экономике, химии, геологии и других областях. Первые системы такого рода (MYCIN и DEN­DRAL) были созданы в конце 70-х годов. В настоящее время в мире насчитывается несколько тысяч промышленных ЭС, которые дают советы:

при управлении сложными диспетчерскими пультами (например, в сетях распределения электроэнергии);

при постановке медицинских диагнозов;

при поиске отказов в технических средствах;

по проектированию интегральных микросхем;

по управлению перевозками;

по прогнозу военных действий;

по формированию портфеля инвестиций, оценке финансовых рынков;

по налогообложению.

ЭС моделирует не столько физическую (или иную) природу определенной проблемной области, сколько механизм мышления человека применительно к решению задач в этой проблемной области. Это существенно отличает ЭС от систем математического моделирования или компьютерной анимации.

ЭС, помимо выполнения вычислительных операций, формирует определенные соображения и выводы, основываясь на тех знаниях, которыми она располагает. Знания в системе представлены, как правило, на некотором специальном языке и хранятся в базе знаний, отдельно от собственно программного кода, который и формирует выводы и соображения.

ЭС отличаются от систем обработки данных тем, что в них используется в основном символьный (а не числовой) способ представления информации. Одной из основных характеристик экспертной системы является ее производительность, т.е. скорость получения результата и его достоверность (надежность).