Определение понятия экспертные системы

На тему: «Экспертные системы»

Выполнил: студент гр. ВТБ-203д

Бадретдинова А.Р.

Проверил: преподаватель по

основам ИИ

Ковтуненко А. С.

Уфа 2011

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.. 3

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ... 4

ПРЕИМУЩЕСТВА ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ... 6

ОСНОВНЫЕ ЭТАПЫ РАЗРАБОТКИ ЭКСПЕРТНОЙ СИСТЕМЫ... 7

БАЗОВЫЕ ФУНКЦИИ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ... 10

Приобретение знаний. 10

Представление знаний. 10

Управление процессом поиска решения. 13

Разъяснение принятого решения. 14

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.. 16

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ... 17

ВВЕДЕНИЕ

В начале восьмидесятых годов в исследованиях по искусственному интеллекту сформировалось самостоятельное направление, получившее название "экспертные системы" (ЭС). Цель исследований по ЭС состоит в разработке программ, которые при решении задач, трудных для эксперта-человека, получают результаты, не уступающие по качеству и эффективности решениям, получаемым экспертом. Исследователи в области ЭС для названия своей дисциплины часто используют также термин "инженерия знаний", введенный Е.Фейгенбаумом как "привнесение принципов и инструментария исследований из области искусственного интеллекта в решение трудных прикладных проблем, требующих знаний экспертов".

Экспертные системы применяются для решения только трудных практических (не игрушечных) задач. По качеству и эффективности решения экспертные системы не уступают решениям эксперта-человека. Решения экспертных систем обладают "прозрачностью", т.е. могут быть объяснены пользователю на качественном уровне.

Главным достоинством экспертных систем является возможность накопления знаний и сохранение их длительное время. В отличии от человека, к любой информации экспертные системы подходят объективно, что улучшает качество проводимой экспертизы. При решении задач, требующих обработки большого объема знаний, возможность возникновения ошибки при переборе очень мала. [3]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОНЯТИЯ ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ

Экспертная система — это программа для компьютера, которая оперирует со знаниями в определенной предметной области с целью выработки рекомендаций или решения проблем.

Экспертная система может полностью взять на себя функции, выполнение которых обычно требует привлечения опыта человека-специалиста, иными словами, система (техническая или социальная), требующая принятия решения, может получить его непосредственно от программы или через промежуточное звено — человека, который общается с программой. Тот, кто принимает решение, может быть экспертом со своими собственными правами, и в этом случае программа может "оправдать" свое существование, повышая эффективность его работы. В другом случае человек, работающий в сотрудничестве с такой программой, может добиться с ее помощью результатов более высокого качества. Правильное распределение функций между человеком и машиной является одним из ключевых условий высокой эффективности внедрения экспертных систем.

Перечень типовых задач, решаемых экспертными системами, состоит из:

v извлечение информации из первичных данных (таких как сигналы, поступающие от гидролокатора);

v диагностика неисправностей (как в технических системах, так и в человеческом организме);

v структурный анализ сложных объектов (например, химических соединений);

v выбор конфигурации сложных многокомпонентных систем (например, распределенных компьютерных систем);

v планирование последовательности выполнения операций, приводящих к заданной цели (например, выполняемых промышленными роботами). [2]

Принципы работы экспертной системы, основанной на знаниях, иллюстрируются на рис. 1. Пользователь передает в экспертную систему факты или другую информацию и получает в качестве результата экспертный совет или экспертные знания. По своей структуре экспертная система подразделяется на два основных компонента - базу знаний и машину логического вывода. База знаний содержит знания, на основании которых машина логического вывода формирует заключения. Эти заключения представляют собой ответы экспертной системы на запросы пользователя, желающего получить экспертные знания.

Рис. 1. Основные принципы функционирования экспертной системы

Кроме того, разработаны полезные системы, основанные на знаниях, которые предназначены для использования в качестве интеллектуального помощника для эксперта-человека. Эти интеллектуальные помощники проектируются на основе технологии экспертных систем, поскольку такая технология обеспечивает значительные преимущества при разработке. Чем больше знаний будет введено в базу знаний интеллектуального помощника, тем в большей степени его действия будут напоминать действия эксперта. Разработка интеллектуального помощника может стать полезным промежуточным шагом перед созданием полноценной экспертной системы. К тому же интеллектуальный помощник позволяет освободить для эксперта больше полезного времени, поскольку его применение способствует ускоренному решению задач. Еще одним приложением искусственного интеллекта являются интеллектуальные обучающие программы. В отличие от старых систем компьютеризированного обучения, интеллектуальные обучающие программы способны предоставлять учащемуся инструкции, зависящие от контекста.

Знания эксперта относятся только к одной предметной области,и в этом состоит отличие методов, основанных на использовании экспертных систем, от общих методов решения задач. Предметная область — это специальная проблемная область, такая как медицина, финансы, наука и техника, в которой может очень хорошо решать задачи лишь определенный эксперт. Экспертные системы, как и эксперты-люди, в целом предназначены для использования в качестве экспертов в одной предметной области. Экспертные знания в одной предметной области не переносятся автоматически на другую область.

Знания эксперта, касающиеся решения конкретных задач, называются областью знаний эксперта. Связь между предметной областью и областью знаний показана на рис. 2. На данном рисунке область знаний полностью включена в предметную область. Часть, выходящая за пределы области знаний, символизирует область, в которой отсутствуют знания о какой-либо из задач, относящихся к данной предметной области.

Рис. 2. Связь между предметной областью и областью знаний

В области знаний, сведениями из которой располагает экспертная система, эта экспертная система проводит рассуждения или делает логические выводы по такому же принципу, как рассуждал бы эксперт-человек. Это означает, что на основании определенных фактов путем рассуждений формируется логичное, оправданное заключение, которое следует из этих фактов. [1]