Экспертные системы (ЭС). Характеристика и назначение. Лекция 1

План

Общие сведения об интеллектуальных системах Искусственный интеллект (ИИ) – это некая система программных средств, имитирующая на компьютере процесс мышления человека. Термин искусственный интеллект был предложен в 1956 г. в Станфордском университете (США).

Определения Система искусственного интеллекта, созданная для решения задач в конкретной предметной области, называется экспертной. ЭС – это сложные программные комплексы, аккумулирующие знания специалистов в конкретных предметных областях и тиражирующие этот эмпирический опыт для консультации.

Этапы развития систем искусственного интеллекта:

В начале 90-х годов 20 века была принята совершенно новая концепция. Суть ее заключается в том, чтобы сделать программу интеллектуальной, ее нужно снабдить множеством высококачественных специальных знаний некоторой предметной области. Т.о., разрабатываемые системы ИИ должны иметь хорошо развитую базу знаний. В настоящее время наиболее полное развитие этой концепции получило проектирование экспертных систем (ЭС).

Основные свойства ЭС: ЭС для решения задач применяет высококачественные опыт и знания; Знания в ЭС постоянно накапливаются и обновляются; ЭС обладает прогностическими возможностями; ЭС могут быть использованы для обучения руководящих работников и специалистов.

Участники ЭС

Инженер знаний это человек, имеющий навыки в разработке систем ИИ и знающий как надо строить ЭС. Он опрашивает эксперта и организует знания в БЗ.

К инструментальным средствам (ИС) проектирования относят язык программирования ЭС и поддерживающие средства, через которые пользователь взаимодействует с ЭС.

Компетентность ЭС, сравнивая систему человеческого интеллекта и систему ИИ.

Взаимодействие участников ЭС.

Терминология ЭС База знаний – это часть ЭС, содержащая предметные знания. Диспетчер – это часть механизма вывода, которая решает когда и в каком порядке применить правила из предметных знаний. Знание – это интеллектуальная информация, используемая в программе.

Терминология ЭС Интерпретатор – это часть механизма вывода, которая решает каким образом применять предметные знания. Механизм вывода – это часть ЭС, содержащая в себе общие сведения о схеме управления процессом решения задачи.

Терминология ЭС Правила – это формальный способ задания знаний в виде: ЕСЛИ, ТО Экспертная система – это программа, основанная на знаниях, в которых предметные знания предусмотрены в явном виде и отделены от прочих знаний.

Терминология ЭС Эвристики – это правила, упрощают или ограничивают поиск решения в предметной области. Семантическая сеть – это метод представления знаний в виде графа, где вершинами являются объекты, а дугами – их свойства.

Терминология ЭС Слот – это атрибут описания свойства объекта. Робастность – это способность решателя постепенно снижать качество работы по мере приближения к границам заданной надежности данных.

Организационная структура ЭС может быть представлена следующим образом:

Отличие ЭС от обычных программ обработки данных:

ЭС обрабатывает произвольные символьные выражения (например, концептуальные, временные и пространственные отношения). Если цель обычной программы – расчет числовых значений, накопление констант и извлечение данных из памяти, то цель ЭС – состоит в выдаче рекомендаций, основанных на предсказываемом поведении наблюдаемых объектов и течении событий.

Отличие ЭС от обычных программ обработки данных: Если традиционная программа следует определенным математическим правилам, то работа ЭС строится на обработке символьных выражений, основанной на эвристических рассуждениях.

ВЫВОД ЭС имитирует рассуждения человека, выдавая предполагаемые решения определенной проблемы, а затем выделяя наиболее подходящие из них. Это позволяет ей с самого начала отбросить бесполезные решения.

ВЫВОД Более того, она использует составную структуру независимо от приобретенных субъективных знаний, применяя разработанную человеком систему проведения экспертизы к решению жизненных проблем. Благодаря системному анализу проблемы с различных точек зрения, она выдает не просто подходящее, а наилучшее решение. ЭС всецело зависят от человеческой экспертизы.

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!