Файл: книга ии.doc

Интерфейс пользователя — комплекс программ, реализующих диалог пользователя с экспертной системой на стадии, как ввода информации, так и получения результатов.

Знания выражены в явном виде и организованы так, чтобы упростить принятие решений. Важность этой особенности экспертной системы невозможно переоценить. Накопление и организация знаний - одна из самых ярких характеристик ЭС. Наиболее полезной характеристикой ЭС является то, что она применяет для решения проблем высококачественный опыт.

Экспертная система может наращиваться постепенно в соответствии с нуждами заказчика. Это означает, что можно вначале вложить сравнительно скромные средства, а потом наращивать ее возможности по мере необходимости. Другой полезной чертой ЭС является наличие у них прогностических возможностей. ЭС может объяснить подробно, каким образом новая ситуация привела к изменениям. Это позволяет пользователю оценить возможное влияние новых факторов или информации и понять, как они связаны с решением.

База знаний, определяющая компетентность экспертной системы, может обеспечить новое качество: институциональную память. Если база знаний разработана в ходе взаимодействия с ведущими специалистами учреждения, отдела или организации, то она представляет текущую политику или способы действий этой группы людей. Этот набор знаний становится сводом очень квалифицированных мнений и постоянно обновляющимся справочником наилучших стратегий и методов, используемых персоналом. Ведущие специалисты уходят, но их опыт остается. Это особенно ценно для управления производством, организацией и т.п.

И последним важным свойством экспертных систем является то, что их можно использовать для обучения и тренировки руководящих работников и ведущих специалистов. Что опять-таки важно для производства.

Существуют веские доводы в пользу применения искусственной компетентности с целью усилить возможности человеческого рассуждения. Можно назвать следующие преимущества искусственной компетентности: постоянство; легкость, с которой ее можно передавать или воспроизводить; невысокая стоимость. Хотя экспертные системы хорошо справляются со своей работой, тем не менее, в определенных областях деятельности человеческая компетентность явно превосходит любую искусственную. Это не есть отражение фундаментальных ограничений искусственного интеллекта, но характерно для современного состояния. Человеческая компетентность имеет следующие преимущества:

творческий характер;

способность быстрого обучения;

способность непосредственно воспринимать весь комплекс входной сенсорной информации;

способность охватить картину в целом - исследовать все аспекты проблемы и понять, как они относятся к основной задаче;

обладание «здравым смыслом» или общедоступными знаниями.

По этим причинам, а также по другим, связанным с общественной приемлемостью экспертных систем, они часто используются как советчики, в качестве консультантов или помощников экспертов или новичков в некоторой предметной области. Экспертные системы создаются для решения равного рода проблем, но основные типы их деятельности можно сгруппировать в категории, приведённые в табл.3.1.

Таблица 3.1

Типичные категории способов применения ЭС

Стадия существования характеризует степень проработанности и отлаженности ЭС (табл. 3.2).

§ 3.6. Методология разработки экспертных систем

В коллектив разработчиков экспертной системы входят как минимум четыре специалиста (или четыре группы специалистов): эксперт, инженер-когнитолог (инженер по знаниям), программист, пользователь. Возглавляет коллектив инженер-когнитолог — ключевая фигура при разработке систем, основанных на знаниях. Обычно это руководитель проекта, в задачу которого входит организация всего процесса создания экспертной системы. С одной стороны, он должен быть специалистом в области искусственного интеллекта, а с другой — разбираться в предметной области, общаться с экспертом, извлекая и формализуя его знания, передавать их программисту, кодирующему и помещающему их в базу знаний экспертной системы.

Таблица 3.2

Эволюция ЭС

Экспертная система работает в двух режимах — приобретения знаний и решения задач или консультаций.

В режиме приобретения знаний происходит формирование базы знаний. В режиме решения задач общение с экспертной системой осуществляет конечный пользователь. Обычно знания, которыми располагает эксперт, различаются степенью надежности, важности, четкости. В этом случае они снабжаются некоторыми весовыми коэффициентами, которые называют коэффициентами доверия. Такие знания обрабатываются с помощью алгоритмов нечеткой математики.

В процессе опытной эксплуатации коэффициенты доверия могут подвергаться корректировке. В этом случае говорят, что происходит обучение экспертной системы. Процесс обучения экспертной системы может производиться автоматически с помощью обучающего алгоритма либо путем вмешательства инженера-когнитолога, выполняющего роль учителя.

Перед разработкой ЭС инженер по знаниям должен определить необходимость такой разработки для данного приложения. Инженер по знаниям - специалист, помогающий 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 в этом инструментальном средстве, выделяет и программирует стандартные функции, которые будут использоваться в правилах, вводимых экспертом.

В обобщенном виде ответ может быть таким: использовать ЭС следует тогда, когда разработка ЭС возможна, оправдана и методы инженерии знаний соответствуют решаемой задаче (табл. 3.3).

В настоящее время уже сложилась определенная технология разработки экспертных систем, которая состоит из следующих этапов, схематично изображенных на рис. 3.7.

Идентификация (постановка задачи). На этапе устанавливаются задачи, которые подлежат решению, выявляются цели разработки, требования к экспертной системе, ресурсы, используемые понятия и их взаимосвязи, определяются методы решения задач. Цель этапа — сформулировать задачу, охарактеризовать поддерживающую ее базу знаний и таким образом обеспечить начальный импульс для развития базы знаний.

Концептуализация. Проводится содержательный анализ проблемной области, выявляются используемые понятия и их взаимосвязи, определяются методы решения задач.

Формализация. Определяются способы представления всех видов знаний, формализуются основные понятия, определяются способы интерпретации знаний, оценивается адекватность целям системы зафиксированных понятий, методов решения, средств представления и манипулирования знаниями.