Информационная технология экспертных систем

Характеристика и назначение

Наибольший прогресс среди компьютерных информационных систем отмечается в области разработки экспертных систем, основанных на использовании искусственного интеллекта. Экспертные системы дают возможность менеджеру или специалисту получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых этими системами накоплены знания.

Под искусственным интеллектом обычно понимают способности компьютерных систем к таким действиям, которые назывались бы интеллектуальными, если бы исходили от человека. Чаще всего здесь имеются в виду способности, связанные с человеческим мышлением. Работы в области искусственного интеллекта не ограничиваются экспертными системами. Они также включают в себя создание роботов, систем, моделирующих нервную систему человека, его слух, зрение, обоняние, способность к обучению.

Решение специальных задач требует специальных знаний. Однако не каждая организация может себе позволить держать в своем штате экспертов по всем связанным с ее работой проблемам или даже приглашать их каждый раз, когда проблема возникла. Главная идея применения технологии экспертных систем заключается в том, чтобы получить от эксперта его знания и, загрузив их в память компьютера, использовать всякий раз, когда в этом возникнет необходимость.

Сходство информационных технологий, используемых в экспертных системах и системах поддержки принятия решений, состоит в том, что обе они обеспечивают высокий уровень поддержки принятия решений.

Однако имеются три существенных различия:

Первое, связано с тем, что решение проблемы в рамках систем поддержки принятия решений отражает уровень понимания этой проблемы пользователем и его возможности получить и осмыслить решение. Технология экспертных систем, наоборот, предлагает пользователю принять решение, превосходящее его возможности.

Второе отличие указанных технологий выражается в способности экспертных систем пояснить свои рассуждения в процессе получения решения. Очень часто эти пояснения оказываются более важными для пользователя, чем само решение.

Третье отличие связано с новым компонентом информационной системы – знаниями.

Основные компоненты

Основные компонентами информационной технологии, используемой в экспертной системе, являются:

– интерфейс пользователя;

– база знаний;

– интерпретатор;

– модуль создания системы.

Менеджер (специалист) использует интерфейс пользователя для ввода информации и команд в экспертную систему и получения выходной информации из нее. Команды включают в себя параметры, направляющие процесс обработки знаний. Информация обычно выдается в форме значений, присваиваемых определенным переменным.

Технология экспертных систем предусматривает возможность получать в качестве выходной информации не только решение, но и необходимые объяснения.

Различают два вида объяснений:

– объяснения, выдаваемые по запросам – пользователь в любой момент может потребовать от экспертной системы объяснения своих действий.

– объяснение полученного решения проблемы – после получения решения пользователь может потребовать объяснений того, как оно было получено. Система должна пояснить каждый шаг своих рассуждений, ведущих к решению задачи.

Хотя технология работы с экспертной системой достаточна сложна, пользовательский интерфейс тих систем является дружественным и обычно не вызывает трудностей при ведении диалога.

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, и состоим из двух частей:

- условия, которое может выполняться или нет

- действия, которое следует произвести, если условие выполняется.

Все используемые в экспертной системе правила образуют систему правил, которая даже для сравнительно простой экспертной системы может содержать несколько тысяч правил.

Интерпретатор – это часть экспертной системы, производящая в определенном порядке обработку знаний (мышление), находящихся в базе знаний. Технология работы интерпретатора сводится к последовательному рассмотрению совокупности правил (правило за правилом). Если условие, содержащееся в правиле, соблюдается, выполняется определенное действие, и пользователю предоставляется вариант решения его проблемы.

Модуль создания системы – служит для создания набора (иерархии) правил. Существуют два подхода, которые могут быть положены в основу работы модуля создания системы:

– использование алгоритмических языков программирования

– использование оболочек экспертных систем

Для представления базы знаний специально разработаны языки List и Prolog хотя можно задействовать и любой другой известный алгоритмический язык.

Оболочка экспертных систем -представляет собой готовую программную среду, которая может быть приспособлена к решению определенной проблемы путем создания соответствующей базы знаний. В большинстве случаев использование оболочек позволяет создавать экспертные системы быстрее и легче в сравнении с программированием.

Вопросы для подготовки к тесту

1. Информационная технология – это ….

2. Цель информационных технологий состоит в ….

3. Информационный процесс – это ….

4. Предметом труда в информационных технологиях является ….

5. Информация – это ….

6. Информатизация – это ….

7. Информационные технологии направлены на автоматизацию ….

8. Информационные технологии автоматизированного офиса представляют собой ….

9. Информационные технологии основываются на ….

10. Информационные технологии включают … уровни.

11. Функционально-ориентированные информационные системы предназначены….

12. Командный пользовательский интерфейс – это способ взаимодействия пользователя ….

13. Графический пользовательский интерфейс – это способ взаимодействия пользователя ….

14. Сведения о фактах, объектах, событиях и явлениях, которые в данном контексте имеют вполне определенное значение, называются ….