36 Понятие и назначение экспертной системы (эс). Классификация эс.

Под экспертной системой понимается система, объе­диняющая возможности компьютера со знаниями и опытом эксперта в та­кой форме, что система может предложить разумный совет или осуществить разумное решение поставленной задачи. Дополнительно желаемой харак­теристикой такой системы является способность системы пояснять по требованию ход своих рас­суждений в понятной для спрашивающего форме.

Экспертные системы отличаются и от других видов информационных систем:

• Эс имеют дело с предметами реального мира, операции с которыми обычно требуют наличия значительного опыта, накопленного человеком.

• Эс должна за приемлемое время (достаточно малое) найти решение, которое было бы не хуже, чем то, которое может предложить специалист в этой предметной области.

• Эса должна обладать способностью объяснить, почему предложено именно такое решение, и доказать его обоснованность.

ряд базовых структурных элементов экспертной системы.

Содержит: 1) базу знаний и механизм логических выво­дов.

2) пользова­тельский интерфейс, необходимый для правильной передачи ответов пользователю в удобной для него форме.

3) модулем советов и объяснений, кото­рый способен при помощи механизма логического вывода, "предложить разумный совет или осуществить разумное решение поставленной зада­чи", сопровождая его по требованию пользователя различными коммен­тариями, поясняющими ход проведенных рассуждений.

Важность экспертных систем состоит в следующем:

• технология экспертных систем существенно расширяет круг практически значимых задач, решаемых на компьютерах, решение которых приносит значительный экономический эффект;

• ЭС будут играть ведущую роль во всех фазах проектирования, разработки, производства, распределения, продажи, поддержки и оказания услуг;

• технология ЭС, получившая коммерческое распространение, обеспечит революционный прорыв в создании интеллектуально взаимодействующих модулей.

Использовать ЭС следует только тогда, когда разработка ЭС возможна, оправдана и методы инженерии знаний соответствуют решаемой задаче. Применение ЭС может быть оправдано одним из следующих факторов:

• решение задачи принесет значительный эффект, например экономический;

• использование человека-эксперта невозможно либо из-за недостаточного количества экспертов, либо из-за необходимости выполнять экспертизу одновременно в различных местах;

• использование ЭС целесообразно в тех случаях, когда при передаче информации эксперту происходит недопустимая потеря времени или информации;

• использование ЭС целесообразно при необходимости решать задачу в окружении, враждебном для человека.

При разработке реальных экспертных систем в большинстве случаев используют так называемые языки искусственного интеллекта типа ЛИСП и ПРОЛОГ.

Рассмотрим различные способы классификации ЭС.

По назначению ЭС делятся на:

• ЭС общего назначения.

• Специализированные ЭС:

1. проблемно-ориентированные для задач диагностики, проектирования, прогнозирования

2. предметно-ориентированные для специфических задач, например, контроля ситуаций на атомных электростанциях.

По степени зависимости от внешней среды выделяют:

• Статические ЭС, не зависящие от внешней среды.

• Динамические, учитывающие динамику внешней среды и предназначенные для решения задач в реальном времени. Время реакции в таких системах может задаваться в миллисекундах, и эти системы реализуются, как правило, на языке С++.

По типу использования различают:

• Изолированные ЭС.

• ЭС на входе/выходе других систем.

• Гибридные ЭС или, иначе говоря, ЭС интегрированные с базами данных и другими программными продуктами (приложениями).

По сложности решаемых задач различают:

• Простые ЭС - до 1000 простых правил.

• Средние ЭС - от 1000 до 10000 структурированных правил.

• Сложные ЭС - более 10000 структурированных правил.

По стадии создания выделяют:

• Исследовательский образец ЭС, разработанный за 1-2 месяца с минимальной БЗ.

• Демонстрационный образец ЭС, разработанный за 2-4 месяца, например, на языке типа LISP, PROLOG, CLIPS

• Промышленный образец ЭС, разработанный за 4-8 месяцев, например, на языке типа CLIPS с полной БЗ.

• Коммерческий образец ЭС, разработанный за 1,5-2 года, например, на языке типа С++, Java с полной БЗ.