3.3. Статическая и динамическая эс.
Статическая экспертная системаиспользуются в тех случаях, когда можно не учитывать изменения окружающего мира, происходящие за время решения задачи. Структурная схема такой ЭС представлена на рис. 3.3. Первые ЭС, получившие практическое использование, были статическими.
Экспертная система работает в двух режимах:
в режиме приобретения знаний;
в режиме решения задачи (называемом также режимом консультации или режимом использования ЭС).
В режиме приобретения знаний общение с ЭС осуществляет (через посредничество инженера по знаниям) эксперт. В этом режиме эксперт, используя компонент приобретения знаний (редактор БЗ), наполняет систему знаниями, которые позволяют ЭС в режиме решения самостоятельно (без эксперта) решать задачи из проблемной области. Эксперт описывает проблемную область в виде совокупности данных и правил. Данные определяют объекты, их характеристики и значения, существующие в области экспертизы. Правила определяют способы манипулирования с данными, характерные для рассматриваемой области.
Отметим, что режиму приобретения знаний в традиционном подходе к разработке программ соответствуют этапы алгоритмизации, программирования и отладки, выполняемые программистом. Таким образом, в отличие от традиционного подхода в случае ЭС разработку программ осуществляет не программист, а эксперт, не владеющий программированием.
В режиме консультации общение с ЭС осуществляет пользователь, которого интересует результат и (или) способ его получения. Необходимо отметить, что в зависимости от назначения ЭС пользователь может не быть специалистом в данной проблемной области (в этом случае он обращается к ЭС за результатом, не умея получить его сам), или быть специалистом (в этом случае пользователь может сам получить результат, но он обращается к ЭС с целью либо ускорить процесс получения результата, проконсультироваться, либо возложить на ЭС рутинную работу). В режиме консультации исходные данные (факты) о задаче от пользователя поступают через интерфейс в решатель. Решатель на основе входных данных, общих данных о проблемной области и правил из БЗ формирует решение задачи. ЭС при решении задачи не только исполняет предписанную последовательность операции, но и предварительно формирует ее. Если реакция системы не понятна пользователю, то он может потребовать объяснения, которое выдается из системы объяснений.
Динамическая экспертная система используются в тех случаях, когда необходимо учитывать изменения окружающего мира, происходящие за время решения задачи. На рис.3.4 показана архитектура динамической экспертной системы. По сравнению со статической ЭС вводятся дополнительных два компонента:
система сопряжения;
источники внешних динамических данных (датчики).
Система сопряжения осуществляет связи с внешним миром через систему датчиков и контроллеров. Кроме того, традиционные компоненты статической ЭС (база знаний и машина вывода) претерпевают существенные изменения, чтобы отразить временную логику происходящих в реальном мире событий.
Рис.3.4 Динамическая экспертная система.
Режимы работы динамической ЭС в основном аналогичны вышеописанным режимам. Отличие в том, что пользователь в режиме консультации не вводит исходные данные, лишь отслеживает результат работы. Исходные данные непрерывно поступают с датчиков. Такие системы используют, например, для контроля технологических процессов, контроля работы опасных систем (атомных станций).
Подчеркнем, что структура статической и динамической ЭС, отражает только основные компоненты (функции), и многое остается "за кадром". Кроме основных компонентов существуют дополнительные, которые позволяют создавать интегрированные системы в соответствии с современной технологией использования ЭС.