Технология использования экспертных систем
Лекция №5
1. Общие сведения об экспертных системах.
2. Основные компоненты информационных технологий экспертных систем.
3. Технология разработки экспертных систем.
Наибольший прогресс среди компьютерных ИС отмечен в области разработки экспертных систем, основанных на использовании искусственного интеллекта.
Под искусственным интеллектом обычно понимают способности компьютерных систем к таким действиям, которые назывались бы интеллектуальными, если бы исходили от человека.
Экспертные системы дают возможность специалистам получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых этими системами накоплены знания.
Сходство информационных технологий экспертных систем и информационных технологий поддержки принятия решений состоит в том, что обе технологии обеспечивают высокий уровень поддержки принятия решения. Однако, имеются три существенных различия. Первое связано с тем, что решение проблемы в рамках систем поддержки принятия решений отражает уровень ее понимания пользователем и его возможность получить и осмыслить решение. Технология экспертных систем, наоборот, предлагает пользователю принять решение, превосходящее его возможности. Второе отличие указанных технологий выражается в способности экспертных систем пояснять свои рассуждения в процессе получения решения. Очень часто эти пояснения оказываются более важными для пользователя, чем само решение. Третье отличие связано с использованием нового компонента информационной технологии – знаний.
Экспертные системы создаются для решения разного рода проблем, типы которых можно сгруппировать в категории.
Типичные категории применения экспертных систем
Категория | Решаемая проблема |
Интерпретация | Описание ситуации по информации, поступающей от датчиков |
Прогноз | Определение вероятных последствий заданных ситуаций |
Диагностика | Выявление причин неправильного функционирования системы по результатам наблюдений |
Проектирование | Построение конфигурации объектов при заданных ограничениях |
Планирование | Определение последовательности действий |
Наблюдение | Сравнение результатов наблюдений с ожидаемыми результатами |
Отладка | Составление рецептов исправления неправильного функционирования системы |
Ремонт | Выполнение последовательности предписанных исправлений |
Обучение | Диагностика, отладка и исправление поведения обучаемого |
Управление | Управление поведением системы как целого |
Основные компоненты информационных технологий экспертных систем: интерфейс пользователя, база знаний, интерпретатор и модуль создания системы.
Интерфейс пользователя используется для ввода информации и команд в экспертную систему и получения из нее выходной информации.
База знаний содержит факты, описывающие проблемную область, а также логическую взаимосвязь этих фактов. Центральное место в базе знаний принадлежит правилам. Правило определяет, что следует делать в данной конкретной ситуации. Каждое правило состоит из двух частей: условия, которое может либо выполняться, либо нет, и действия, которое следует произвести, если условие выполняется.
Интерпретатор производит в определенном порядке обработку знаний, находящихся в базе. Технология работы интерпретатора сводится к последовательному рассмотрению совокупности правил. Если условие, содержащееся в правиле, соблюдается, то выполняется определенное действие, и пользователю предоставляется вариант решения его проблемы.
Модуль создания системы служит для создания набора правил. Существует два подхода, которые могут быть положены в основу модуля создания системы: использование алгоритмических языков программирования и использование оболочек экспертных систем. Оболочка экспертных систем представляет собой готовую программную среду, которая может быть приспособлена к решению определенной проблемы путем создания соответствующей базы знаний.
Схема получения решения в информационной технологии экспертных систем
инструкции и информация
решение и объяснения
знания