56.Характеристика та призначення експертних систем. Переваги експертних систем.

Експертна система - це програмний засіб, що використовує експертні знання для забезпечення високоефективного рішення неформалізованих задач у вузькій предметній області. Основу ЕС складає база знань (БЗ) про предметну область, що накопичується в процесі побудови й експлуатації ЕС. Типові експертні системи можуть мати таку структуру:

• База даних (не обов'язкова)

• База знань

• Машина виведення (розв'язувач)

• Підсистема пояснень

• Інтерфейс користувача

База знань складається з правил аналізу інформації від користувача з конкретної проблеми. ЕС аналізує ситуацію і, залежно від спрямованості ЕС, дає рекомендації з розв'язання проблеми.

До числа основних складових варто віднести саму експертну систему, експертів, інженерів знань, засобу побудови ЕС і користувачів.

Експерт — це людина, здатна ясно виражати свої думки, яка користується репутацією фахівця, що вміє знаходити правильні рішення проблем у конкретній предметній області.

Інженер знань — людина, як правило, що має пізнання в інформатиці і штучному інтелекті і знаючий, як треба будувати ЕС. Інженер знань опитує експертів, організує знання, вирішує, яким чином вони повинні бути представлені в ЭС, і може допомогти програмісту в написанні програм.

Користувач — це людина, що використовує вже побудовану ЕС. Так, користувачем може бути юрист, що використовує її для кваліфікації конкретного випадку; студент, якому ЕС допомагає вивчати інформатику і т.д.

Переваги використання експертних систем

Експертна система відрізняється від інших прикладних програм наявністю таких ознак:

• Моделює механізм мислення людини при застосуванні для розв'язання задач в цій предметній області. Це істотно відрізняє експертні системи від систем математичного моделювання або комп'ютерної анімації.

• Система, окрім виконання обчислювальних операцій, формує певні висновки, базуючись на тих знаннях, якими вона володіє. Знання в системі, зазвичай, описані деякою спеціалізованою мовою і зберігаються окремо від програмного коду, що формує висновки. Компонент збереження знань прийнято називати базою знань.

• Під час розв'язання задач основну роль відіграють евристичні і наближені методи, що, на відміну від алгоритмічних, не завжди гарантують успі..

Експертні системи відрізняються і від інших видів програм із галузі штучного інтелекту.

• Однією з основних характеристик експертної системи є її швидкодія, тобто швидкість отримання результату та його достовірність (надійність). Дослідницькі програми штучного інтелекту можуть бути і не дуже швидкими, натомість, експертна система повинна за прийнятний час знайти розв'язок, що був би не гіршим за розв'язок, що може запропонувати фахівець в цій предметній області.

• Експертна система повинна мати можливість пояснити, чому запропоновано саме цей розв'язок і довести його обґрунтованість..

Разом з тим розробка ЕС не дозволяє цілком відмовитися від експерта-людини. Хоча ЕС добре справляється зі своєю роботою, проте у визначених областях людська компетенція явно перевершує штучну. Однак і в цих випадках ЕС може дозволити відмовитися від послуг висококваліфікованого експерта, залишивши експерта середньої кваліфікації, використовуючи при цьому ЕС для посилення і розширення його професійних можливостей.

Відомі експертні системи Наприклад, можна навести такі відомі експертні системи:

• CLIPS — мова програмування, використовується для створення експертних систем

• Dendral — аналіз даних мас-спектрометрії

• Dipmeter Advisor— аналіз даних, отриманих під час пошуку нафти

Mycin— діагностика інфекційних хвороб крові та рекомендація антибіотиків