Метазнания – знания о порядке и правилах применения знаний (знания о знаниях).

Представление знаний – это процесс, конечная цель которого является представление информации в виде информативных сообщений:

     фраз устной речи;

     предложений письменной речи;

     страниц книги;

     понятий справочника;

     объектов географической карты и т.п.

 

Вопрос 2. Понятие искусственного интеллекта.

 

Искусственный интеллект – это свойство автоматических и автоматизированных систем выполнять отдельные функции интеллекта человека, например, выбирать и принимать оптимальные решения на основе ранее полученного опыта и рационального анализа внешних условий.

Создание искусственного интеллекта связано с моделированием высшей нервной деятельности человека. Выделяют два основных подхода к его исследованию и моделированию – имитационный и прагматический.

Имитационный подход ставит своей целью имитировать и результаты работы мозга, и принципы его действия, т.е. понять, как именно работает мозг. В прагматическом подходе не разбираются, как работает мозг. Цель этого подхода – найти методы, позволяющие машине решать сложные интеллектуальные задачи, какие умеет решать только человек.

В действительности оба метода дополняют друг друга. Имитационный подход порождает основные идеи, а прагматический доводит их до стадии практически полезных разработок.

В имитационном подходе обучение строится следующим образом.

Накапливается статистическая информация о комбинации входных сигналов (образов). В тот момент, когда система «понимает», что некая комбинация входных сигналов не случайна, она обучается распознавать эту комбинацию как образ. Распознавание комбинации образов обучает систему формировать более сложные образы.

Такой подход позволил создавать системы, способные находить способ управления в соответствии с меняющимися окружающими условиями и даже корректировать этот способ, т.е. создавать саморазвивающиеся самообучающиеся системы. Цель такой системы – улучшение своего состояния.

Под интеллектуальными информационными технологиями (ИИТ) обычно понимают такие информационные технологии, в которых предусмотрены следующие возможности:

     наличие баз знаний, отражающих опыт конкретных людей, групп, обществ, человечества в целом, при решении творческих задач в определенных сферах деятельности, традиционно считавшихся прерогативой интеллекта человека (например, такие плохо формализуемые задачи, как принятие решений, проектирование, извлечение смысла, объяснение, обучение и т.п.);

---

     наличие моделей мышления на основе баз знаний: правил и логических выводов, аргументации и рассуждения, распознавания и классификации ситуаций, обобщения и понимания и т.п.;

     способность формировать вполне четкие решения на основе нечетких, нестрогих, неполных, недоопределенных данных;

     способность объяснять выводы и решения, т.е. наличие механизма объяснений;

     способность к обучению, переобучению и, следовательно, к развитию.

 

ИИТ строятся с использованием технологий гипертекста, мультимедиа, когнитивной графики совместно с методами имитационного и информационного моделирования, лингвистических процессоров, семантических и нейронных сетей и др.

Уникальная особенность ИИТ – их «универсальность». Они практически не имеют ограничений по применению в таких областях, как управление, проектирование, машинный перевод, диагностика, распознавание образов, синтез речи и т. д.

ИИТ используются для:

     создания экспертных систем;

     нахождения решений в сфере управления;

     решения задач аналитического характера на основе структуризации текста для создания аналитических докладов, записок;

     прогнозирования природных, экологических катастроф, техногенных аварий;

     нахождения решений в социальной и политической сферах с повышенной напряженностью и т.д.

 

Еще одно эффективное применение – поиск информации в Интернете и других глобальных сетях, ее структуризация и доставка заказчику.

 

Вопрос 3. Экспертные системы.

 

Назначение и структура экспертных систем.

Наиболее широкое применение в управленческой деятельности получили экспертные системы, создаваемые на основе ИИТ. Такие информационные системы используют знания, полученные от экспертов, то есть квалифицированных специалистов в заданной области. Главная идея использования 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.

Экспертная система (ЭС) представляет собой сложную автоматизированную информационную систему, которая, взаимодействуя с человеком на естественном языке, обрабатывает символьную информацию и использует неполные данных для построения логических выводов, причем знания отделены от обслуживающих их программных средств и вводятся в систему описательным способом. Данные системы позволяют избежать не только технической, но и интеллектуальной работы людей с информацией, соответственно многократно повышают производительность труда за счет увеличения скорости обработки неструктурированной информации.

---

Экспертные системы представляют собой компьютерные программы, трансформирующие опыт экспертов в какой-либо области знаний в форму эвристических правил (эвристик). Эвристики не гарантируют получения оптимального результата с такой же уверенностью, как обычные алгоритмы, используемые для решения задач в рамках технологии поддержки принятия решений. Однако часто они дают в достаточной степени приемлемые решения для их практического использования. Все это делает возможным использовать технологию экспертных систем в качестве советующих систем.

Экспертная система работает в двух режимах:

1)      режиме приобретения знаний;

2)      режиме решения задачи (называемом также режимом консультации или режимом использования ЭС).

 

В режиме приобретения знаний общение с ЭС осуществляет эксперт через посредничество инженера по знаниям. Эксперт – человек, который за годы обучения и практики научился чрезвычайно эффективно решать задачи, относящиеся к конкретной предметной области.

В этом режиме эксперт, используя компонент приобретения знаний, наполняет систему знаниями, которые позволяют ЭС самостоятельно (без эксперта) решать задачи 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.

В режиме консультации общение с ЭС осуществляет конечный пользователь, которого интересует результат и (или) способ его получения.

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, либо возложить на ЭС рутинную работу).

В режиме консультации данные о задаче пользователя после обработки их диалоговым компонентом поступают в рабочую память. Решатель на основе входных данных из рабочей памяти, 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 непонятна пользователю, то он может потребовать объяснения: «Почему система задает тот или иной вопрос?»

Сходство ИТ, 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.

1.  Решение проблемы в рамках систем поддержки принятия решений отражает уровень ее понимания пользователем и его возможности получить и осмыслить решение. Технология ЭС, наоборот, предлагает пользователю принять решение, превосходящее его возможности.

2.  Способность ЭС пояснять свои рассуждения в процессе получения решения. Очень часто эти пояснения оказываются более важными для пользователя, чем само решение.

3.  Использование нового компонента ИТ – знаний.

 

Основными компонентами ИТ, используемой в ЭС, являются (рис.26):

     интерфейс пользователя;

     база знаний;

     интерпретатор;

     модуль создания системы.

 



 

Рис. 26.Основные компоненты ИТ экспертных систем

 

Пользователь (специалист) использует интерфейс для ввода информации и команд в ЭС и получения выходной информации из нее. Он может использовать четыре метода ввода информации: меню, команды, естественный язык и собственный интерфейс.

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

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 состоит из двух частей: условие, которое может выполняться или нет, и действие, которое следует произвести, если выполняется условие.

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

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

---

Во многих ЭС вводятся дополнительные блоки: база данных, блок расчета, блок ввода и корректировки данных.

Блок расчета необходим в ситуациях, связанных с принятием управленческих решений. При этом важную роль играет БД, где содержатся плановые, физические, расчетные, отчетные и другие постоянные или оперативные показатели.

Блок ввода и корректировки данных используется для оперативного и своевременного отражения текущих изменений в базе данных.

Программная оболочка ЭС 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 ЭС быстрее и легче в сравнении с программированием.

 

Примеры экспертных систем в сфере экономики и управления.

В современном обществе при решении задач управления сложными многопараметрическими и сильносвязанными системами, объектами, производственными и технологическими процессами приходится сталкиваться с решением неформализуемых либо трудноформализуемых задач. Такие задачи часто возникают в следующих областях: авиация, космос, оборона, промышленность и транспортировка, энергетика, телекоммуникации и связь, административное управление, прогнозирование и мониторинг.

По предметной области наибольшее количество ЭС используется в военном деле, геологии, инженерном деле, информатике, математике, медицине, метеорологии, управлении процессами, филологии, химии, электронике, юриспруденции. Наиболее значительными достижениями в этой области стало создание систем, которые диагностируют заболевания; предсказывают месторождения полезных ископаемых; помогают в проектировании электронных устройств, машин и механизмов; решают задачи управления реакторами и другие задачи.

Реализация ЭС в экономике на уровне предприятия может происходить по нескольким направлениям.

1.Оценка кредитоспособности предприятия.

Назначение ЭС – определение возможности предоставления кредита предприятию со стороны банка для осуществления кредита. Предприятие предоставляет технико-экономическое обоснование проекта, в котором указывается цель, ожидаемая эффективность (коэффициент и срок окупаемости), ресурсное обеспечение. Одновременно предприятие представляет финансовые документы: баланс и отчет о доходах

---

Смотрите также файлы

• 2. Обучающийся получит возможность научиться (повышенный уровень).docx

• Конструирование заклепочных соединений.docx

• Расчет морской стационарной платформы сквозного типа.docx

• Согласованоутверждаю.pdf

• Сыныбы 6 сынып Сынып жетекшісі.docx