Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Информационные системы и технологии на предприятиях

Организационные основы экспертных систем

Видом интеллектуальных 1С могут быть экспертные системы (БС), ориентируются на получение, обработку и использование дополнительной информации - знаний. Это интеллектуальные программы, способные осуществлять логический вывод на основании знаний в конкретной О и обеспечивать решение специфических задач на профессиональном уровне. Технологии искусственного интеллекта (ИИ) способствовали созданию именно таких систем. Необходимость их создания была вызвана недостаточным количеством специалистов-экспертов, которые могли бы в любое время квалифицированно отвечать на вопросы О своей.

Разработка ЭС началась в 60-х годах прошлого века. Основой ЭС является база знаний О.

Исследователи в области ЭС часто используют также термин "инженерия знаний", введенный Е. Фейгенбаум как "привлечение принципов и инструментария исследований из искусственного интеллекта для решения прикладных проблем, требующих знаний экспертов".

Экспертная система - это сложная ИС оперирует знаниями Об определенной с целью предоставления рекомендаций или решения проблемы.

o интервьюирование - ответы прямо получают в процессе опроса, с возможностью выяснения всех деталей;

o мозговой штурм - генерируются все идеи, отсеиваются ненужные, затем происходит обсуждение именно тех, что остались;

o метод Delphi - его цель: при решении сложных проблем необходимо удалить субъективные факторы;

o метод дерева целей - дает возможность в графическом виде изобразить иерархию решения проблемы;

o метод анализа иерархий - сложные задачи декомпозу-ются по уровням и т.д.

Интерфейс - программы, поддерживающие диалог пользователя с экспертной системой как на стадии ввода информации, так и при получении результатов.

Примеры. EC DENDRAL разработана в Стенфордском университете в 1960-х годах для определения топологических структур органических молекул. Система выводит молекулярную структуру химических веществ по данным масс-спектрометрии и ядерного магнитного резонанса.

ЭС PROSPECTOR также разработанная в Стэнфордском университете в течение 1974-1983 гг. и предназначена для оценки геологами потенциальной рудоносности района и реализована на INTERLISP. Программа сравнивает наблюдения геологов с моделями разного рода залежей руды. Она привлекает геолога к диалогу для получения дополнительной информации.

Среди современных коммерческих систем следует выделить экспертную систему - оболочку G2 американской фирмы Gensym (USA) как коммерческую экспертную систему для работы с динамическими объектами.

OMEGAMON - это экспертная мультиагентная динамическая система, фукціонує в режиме реального времени и осуществляет мониторинг внештатных ситуаций для объектов корпоративной информационной системы,

ЭС состоит из следующих компонентов (рис. 8.1):

o БЗ - это ядро экспертной системы, совокупность знаний О в форме, понятной эксперту и пользователю языка, предназначенной для хранения экспертных знаний, которые используются при решении задач ЭС;

o БД, предназначенной для хранения фактов или гипотез, являющихся промежуточными решениями или результатом общения системы с внешней средой;

Рис. 8.1. Архитектура экспертной системы

o машины логического вывода - механизма, моделирующая ход рассуждений эксперта, оперируя знаниями и данными с целью получения новых данных из знаний и других данных, содержащихся в рабочей памяти;

o интерфейса пользователя, предназначенного для ведения диалога с пользователями для получения фактов, необходимых для процесса рассуждения;

o подсистемы объяснений, что дает пользователю возможность понимать процесс получения результата;

o подсистемы приобретения знаний, предназначенной для корректировки и пополнения БЗ. В простейшем случае это-интеллектуальный редактор БЗ, который предоставляет С возможность создания БД в диалоговом режиме. В более сложных БС - средства получения знаний по БД, содержит неструктурированный текст, графическую информацию и т.д.

База знаний ЭС - это совокупность сведений О, для которой разрабатывается БС. Для функционирования ЭС ее БЗ должна быть наполнена знаниями. С этой целью приглашают экспертов-высококвалифицированных специалистов в той области, для которой разрабатывается ЕС. их задача - формально описать все свои знания, нужные для функционирования ЭС.

В БЗ содержатся знания двух типов:

o общеизвестные факты, явления, закономерности этой О;

o набор эмпирических правил, согласно которым специалисты принимают решения в условиях неопределенности, неполноты и противоречивости информации.

ЭС создают на основе глубоких специальных знаний о некоторой О, получаемой от экспертов. Система, базирующаяся на знаниях (СБЗ), - это система, процесс работы которой связан с использованием символического представления знаний и правила их обработки, а не четких алгоритмов. ЭС относятся к классу СБЗ, но, кроме того, должны давать конкретный результат за определенное время и с нужной достоверностью.

ЭС аккумулирует знания экспертов для предоставления возможности использовать их менее квалифицированным пользователям. Она на основе обработки этих знаний может давать интеллектуальные советы, принимать решения на уровне эксперта-профессионала, а также объяснять процесс нахождения того или иного решения.

ЭС присущи: специализация в определенной О; использование БЗ; умение объяснять свои действия во время решения задачи и доказывать их обоснованность; способность имитировать деятельность эксперта; использование для решения задач эвристик - методов, опирающихся на опыт и знания эксперта.

Достоинством ЭС является возможность накопления, обновления знаний и хранение их в течение длительного времени. ЭС обеспечивающие независимость оценки от мнения экспертов и дают возможность повышать квалификацию специалистов компании, используя проверенные решения.

Критерии целесообразности применения ЭС:

o знания должны быть надежными и мало изменяться со временем;

o задачи должны быть узкоспециализированными, а пространство возможных решений - относительно небольшим;

o задачи не должны в значительной мере зависеть от устоявшихся знаний;

o в процессе решения задачи должны использоваться формальные соображения.

БС имеют значительное практическое применение, широко используются в науке (классификация животных и растений по видам), медицине (постановка диагноза, анализ электрокардиограмм, определение методов лечения), технике (поиск неисправностей в устройствах, наблюдения за полетом космических кораблей и спутников), социологии, криминалистике, лингвистике и т.д. Однако сложность и высокая стоимость БС, а главное, узкая специализация сдерживают их внедрение.

В процессе разработки такой БЗ можно выделить три основные фазы: предварительную, начальную и накопительную.

На предыдущей фазе С получает от эксперта или из других источников общие сведения об (основные понятия, отношения, структуру данных) и формирует общее представление о принципах построения БС, а затем выбирает инструментарий для создания БС (к примеру, пустую БС или язык представления знаний) и среды разработки.

На начальной фазе С заполняющей систему знаниями, определяющие организацию, структуру и способ представления БЗ.

Накопительная фаза характеризуется приобретением основных знаний о О и предполагает выявление неполноты, некорректности или противоречивости знаний ЭС и получения знаний, которые устраняют эти проблемы, а также предоставление этим знанием вида, понятного БС.

Приобретение знаний предполагает совместную работу с экспертами, которые часто обосновывают свои выводы общими концепциями, не проявляя деталей, ссылаются на интуицию и опыт, который базируется на большом количестве взаимосвязанных фактов, закономерностей и навыков. Решить задачу создания БЗ О можно с помощью средств автоматизированного получения знаний.

Требования к ЭС:

o компетентность: в конкретной Об ЭС нужно достигать того уровня, который имеют специалисты - люди;

o ЭС должна пользоваться теми же эвристическими приемами, так же глубоко и широко отражать символьные рассуждения;

o глубина: экспертиза должна решать серьезные, нетривиальные задачи, отличающиеся сложностью знаний, используемых ЭС, или большим объемом информации;

o самосознание: ЭС должна содержать механизм объяснения того, каким образом она приходит к решению задачи.

в Зависимости от решаемых задач есть такие ЭС: интерпретации данных, диагностики, проектирования, прогнозирования, планирования, управления, обучения.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее