Штучний інтелект

Рис. 10. Схема взаємозв'язку проблем досліджень в галузі штучного інтелекту

ЕКСПЕРТНІ СИСТЕМИ ТА ЇХ ХАРАКТЕРИСТИКА

Експертна система — це комп'ютерна система, яка втілює в собі досвід експерта, що грунтується на його знаннях в певній га­лузі. Експертна система (EC) на основі обробки цих знань може давати інтелектуальні поради, приймати рішення на рівні експер-та-професіонала, а також за бажанням користувача пояснювати хід розв'язування в разі відшукання того чи іншого рішення.

Основні характеристики експертної системи такі:

1. Експертна система, як правило, обмежена певною предмет­ною областю.

2. EC має вміти приймати рішення за неповних чи неточних даних.

3. EC має вміти пояснювати свої дії при розв'язуванні задачі.

4. Система повинна мати властивість розширення та нарощу­вання функцій.

5. EC має вміти імітувати діяльність висококваліфікованого спе­ціаліста (експерта).

6. EC при розв'язуванні задач використовує, як правило, не точні алгоритми, а так звані евристики, тобто методи, які спира­ються на досвід та знання експерта.

Головні відмінності систем обробки даних від експертних си­стем, що грунтуються на обробці знань, полягають ось у чому:

1. На виході експертної системи користувач дістає не машино-чи відеограму, яка подана в табличному вигляді, а інтелектуальну пораду, що має вигляд тексту.

2. В основу EC покладено технологію обробки символьної ін­формації, що здебільшого подається у формі правил.

3. В узагальненому вигляді системи обробки даних можна по­дати такою конструкцією:

ДАНІ + АЛГОРИТМ = СИСТЕМА ОБРОБКИ ДАНИХ.

Структурно в узагальненому вигляді EC можна зобразити так:

ЗНАННЯ + РОЗУМОВИЙ ВИСНОВОК = - ЕКСПЕРТНА СИСТЕМА.

4. Експертна система має архітектуру, яка також відрізняється від архітектури традиційних систем обробки даних. Відмінності полягають у наявності в експертній системі таких блоків: 1) бази знань; 2) пояснень; 3) нагромадження знань.

Структуру експертної системи зображено на рис. 12.2. Розгля­немо характеристику основних блоків EC.

База знань — це сукупність відомостей про предметну об­ласть, для якої розробляється експертна система.

Для функціонування системи база знань має бути наповнена знаннями. Для цього запрошують висококваліфікованих спеціа­лістів у тій галузі, для якої розробляється система, вони відігра­ють роль експертів, завдання яких — описати всі відомі знання для функціонування EC. У базі знань мають бути наявні знання першого та другого родів. Знання першого роду — це загальнові­домі факти, явища, закономірності, які визнані в даній предмет­ній області й опубліковані. Знання другого роду — це набір емпі­ричних правил та інтуїтивних висновків, якими користуються спеціалісти, приймаючи рішення в умовах невизначеності за на­явності неповної суперечливої інформації. Відомості про ці знан­ня, як правило, не опубліковані.

У базі знань EC переважно містяться знання першого роду, але мають бути й знання другого роду. Якщо ці знання відсутні, то це означає поганий вибір експертів (вони не вміють формулю­вати свої знання чи навпаки: не хотять цього робити, щоб зберег­ти за собою статус унікальних спеціалістів).

Тема 9. ІНФОРМАЦІЙНО-ПОШУКОВІ СИСТЕМИ В ЕКОНОМІЦІ

ПОНЯТТЯ ІНФОРМАЦІЙНО-ПОШУКОВОЇ СИСТЕМИ

У багатьох сферах діяльності інформація розглядається як один із основних видів ресурсів поряд з такими ресурсами, як си­ровина, матеріали, обладнання та гроші.

З огляду на це особлива увага приділяється пошуку та своє­часному доведенню необхідної інформації до споживачів.

Засобом зберігання та пошуку необхідної інформації є авто­матизовані інформаційно-пошукові системи (ІПС).

Інформаційний пошук — це сукупність операцій, необхідних для знаходження документів, текстів, відомостей, фактів та да­них, які відповідають запиту користувача. ІПС — це сукупність методів і засобів, призначених для зберігання та пошуку докумен­тів, відомостей про них чи певних фактів.

Основне завдання ІПС — пошук і вибір з усіх даних, які міс­тяться в системі, саме тих, які найбільшою мірою відповідають інформаційним потребам, відбитим у запиті.

ІПС можна класифікувати за різними ознаками:

1. За тематикою інформаційних масивів, що зберігаються в сис­темі, — галузеві (які акумулюють інформацію певної галузі), полі-та вузькотематичні.

2. За типом інформації, що зберігається в системі, — докумен­тальні (системи, об'єктом зберігання та пошуку в яких є доку­менти) та фактографічні (об'єктом зберігання й пошуку є окремі дані, що характеризують деякі події, процеси, явища, тобто факти).

Чіткої межі документальні та фактографічні системи не ма­ють, поскільки кожна подія (факт), перш ніж стати об'єктом збе­рігання та пошуку в ІПС, має бути певним чином зафіксована, тобто відбита у відповідних документах.

3. За режимом функціонування — системи, які працюють у режимі з вибірковим пошуком інформації, і системи з ретроспек­тивним її пошуком.

Системи з вибірковим пошуком — це такі, в яких пошук ви­конується за постійним набором запитів для певного контингенту користувачів у масиві поточних надходжень документів чи даних через певні інтервали часу. При цьому змінюється зміст масивів ІПС, а запити лишаються без змін.

У системах з ретроспективним пошуком у всіх масивах, що збе­рігаються в системі, пошук виконується за разовими запитами, які можуть змінюватись залежно від інформаційних потреб користувача.

Операція пошуку — це основна операція в ІПС. Сутність по­шуку — це ідентифікація відомостей, які зберігаються в системі з інформаційним запитом.

Узагальнену схему автоматизованої ІПС наведено на рис. 11.

Рис. 11. Узагальнена схема АІПС 333

Згідно з наведеною схемою бачимо, що АІПС виконує такі ос­новні операції:

• ввід у систему пошукових образів документів чи пошукових образів разом із самими документами;

• зберігання інформації в системі;

• формування запитів, опис пошукових розпоряджень та вве­дення їх у систему;

• пошук, тобто порівняння пошукових образів документів з пошуковими розпорядженнями, прийняття рішення про видачу відповідної інформації;

• видача інформації, що відповідає інформаційному запиту. Найефективніший засіб пошуку інформації — це перегляд

кожного документа і перевірка на відповідність його інформа­ційному запиту. Проте для зберігання в системі повних текстів документів потрібні великі витрати часу на перенесення цих тек­стів до пам'яті ЕОМ. Крім того, для зберігання інформації в пов­ному обсязі необхідно багато пам'яті, а сам інформаційний по­шук триватиме досить довго.

Тому в АІПС виконується пошук не за текстами самих доку­ментів, а за їх короткими характеристиками, які називаються по­шуковими образами.

Пошуковий образ (ПОБ) — це виражений у термінах інфор­маційно-пошукової мови основний зміст документа, який підля­гає зберіганню в АІПС.

Процедура визначення пошукового образу називається індек­суванням і полягає в семантичному аналізі основного змісту до­кумента та перекладі його інформаційно-пошуковою мовою (ШМ). Для пошуку документів запити, як і самі документи, підлягають індексації, тобто перекладу на ІПМ.

Інформаційний запит, перекладений на ІПМ і доповнений до­поміжною інформацією для пошуку (рік видання, серія і т.ін.), називається пошуковим розпорядженням (ПР). Прийняття рішен­ня про успішне завершення пошуку може бути прийняте не обо­в'язково при повному (стовідсотковому) збігу пошукового образу і пошукового розпорядження. Для прийняття рішення про успіш­не завершення пошуку збіг ПР і ПОБ може бути на 70 і навіть на 50 %. Це залежить від критерію пошуку, який може змінюватися за бажанням користувача. Тобто результатом пошуку текстової інформації може бути не один якийсь документ, а ціла їх під-множина, із якої користувач може дібрати ті документи, що най­більш відповідають його інформаційній потребі.

Ступінь докладності вираження в ПОБ документа його цент­ральної теми чи предмета, а також супутних тем і предметів на­зивається глибиною індексування. Кожна людина один і той са­мий документ може індексувати по-різному, тому автоматизація цього процесу дає змогу забезпечити його уніфікацію і звільнити від важкої непродуктивної праці частину персоналу, який індек­сує документи.