3.2. Обобщенная структура экспертной системы.

Необходимо отметить, что в различных источниках встречаются разные определения экспертной системы. Ниже предлагается наиболее чаще встречающееся определение.

Экспертная система (ЭС) - это сложный программный комплекс, аккумулирующий знания специалистов в конкретных предметных областях н тиражирующий этот эмпирический опыт для консультаций менее квалифицированных пользователей.

Обобщенная структура экспертной системы представлена на рис.3.2.

Рис. 3.2 Обобщенная структура экспертной системы.

Следует учесть, что реальные экспертные системы могут иметь более сложную структуру, однако блоки, изображенные на рисунке, непременно присутствуют в любой действительно экспертной системе, поскольку являют собой негласный канон на структуру современной экспертной системы.

Состав и назначение элементов ЭС.

Интерфейс пользователя - комплекс программ,

реализующих диалог пользователя с ЭС как на стадии ввода информации, получения результатов и «объяснения» решения.

База знаний(БЗ) - ядро ЭС, совокупность формализованных знаний предметной области, записанная на машинный носитель в форме, понятной эксперту и инженеру по знаниям. Параллельно такому представлению существует БЗ во внутреннем "машинном" представлении-

Решатель(Машина вывода, Интерпретатор) -

программа, моделирующая ход рассуждений эксперта на основании формализованных знаний, имеющихся в БЗ и исходных данных (фактах), получаемых от пользователя.

Подсистема объяснений - программа, протоколирующая работу решателя в виде «цепочки логических выводов». Она позволяет пользователю получить ответы на вопросы; "Как была получена та или иная рекомендация?" и "Почему система приняла такое решение?" Ответ на вопрос "как" - это трассировка всего процесса получения решения с указанием использованных фрагментов БЗ, т.е. всех шагов цепи умозаключений. Ответ на вопрос "почему"- ссылка на умозаключение, непосредственно предшествовавшее полученному решению, т.е. отход на один шаг назад.

Редактор БЗ- программа, представляющая инженеру по знаниям возможность создавать и пополнять БЗ в диалоговом режиме. Осуществляет ввод формализованных знаний. Например, правил продукционной модели представления знаний. Включает в себя систему вложенных меню, шаблонов языка представления знаний, подсказок ("help" - режим) и других сервисных средств, облегчающих работу с базой знаний.

В разработке и эксплуатации ЭС участвуют как минимум четыре человека:

• эксперт;

• инженер по знаниям;

• программист (на схеме не показан);

• пользователь.

Возглавляет коллектив инженер по знаниям, это ключевая фигура при разработке систем, основанных на знаниях. Синонимы: когнитолог, инженер-интерпретатор, аналитик.

Эксперт определяет знания (данные и правила), характеризующие проблемную область, обеспечивает полноту и правильность введенных в ЭС знаний.

Инженер по знаниям помогает эксперту выявить и структурировать знания, необходимые для работы ЭС; осуществляет выбор того инструментального средства, которое наиболее подходит для данной проблемной области, и определяет способ представления знаний. Руководит коллективом.

Программист(ы) осуществляет программную реализацию ЭС, сопрягает все основные компоненты ЭС.

Пользователь осуществляет проверку удобства работы с ЭС на заключительных этапах разработки. Конечно же его нельзя отнести к специалистам, однако его роль достаточно важна.

Коллектив разработчиков ЭС. Под коллективом разработчиков понимается группа специалистов, ответственных за создание ЭС.В разработке ЭС участвуют представители следующих специальностей.

Таким образом, минимальный состав коллектива включает четыре человека; реально же он разрастается до 8-10 человек. Численное увеличение коллектива разработчиков происходит по следующим причинам: необходимость учета мнения нескольких пользователей, помощи нескольких экспертов; потребность как в проблемных, так и системных программистах. На Западе в этот коллектив дополнительно традиционно включают менеджера и одного технического помощника. При отсутствии профессионального менеджера руководителем, участвующим во всех стадиях разработки, является инженер по знаниям, поэтому к его квалификации предъявляются самые высокие требования. В целом уровень и численность группы зависят от характеристик постав-ленной задачи.