Экспертные системы относятся к чему
Экспертная система
В информатике экспертные системы рассматриваются совместно с базами знаний как модели поведения экспертов в определенной области знаний с использованием процедур логического вывода и принятия решений, а базы знаний — как совокупность фактов и правил логического вывода в выбранной предметной области деятельности.
Похожие действия выполняет такой программный инструмент как Мастер (англ. Wizard ). Мастера применяются как в системных программах так и в прикладных для упрощения интерактивного общения с пользователем (например, при установке ПО). Главное отличие мастеров от ЭС — отсутствие базы знаний — все действия жестко запрограммированы. Это просто набор форм для заполнения пользователем.
Другие подобные программы — поисковые или справочные (энциклопедические) системы. По запросу пользователя они предоставляют наиболее подходящие (релевантные) разделы базы статей (представления об объектах областей знаний, их виртуальную модель).
Содержание
Структура ЭС интеллектуальных систем
[2] представляет следующую структуру ЭС:
База знаний состоит из правил анализа информации от пользователя по конкретной проблеме. ЭС анализирует ситуацию и, в зависимости от направленности ЭС, дает рекомендации по разрешению проблемы.
Как правило, база знаний экспертной системы содержит факты (статические сведения о предметной области) и правила — набор инструкций, применяя которые к известным фактам можно получать новые факты.
В рамках логической модели баз данных и базы знаний записываются на языке Пролог с помощью языка предикатов для описания фактов и правил логического вывода, выражающих правила определения понятий, для описания обобщенных и конкретных сведений, а также конкретных и обобщенных запросов к базам данных и базам знаний.
Конкретные и обобщенные запросы к базам знаний на языке Пролог записываются с помощью языка предикатов, выражающих правила логического вывода и определения понятий над процедурами логического вывода, имеющихся в базе знаний, выражающих обобщенные и конкретные сведения и знания в выбранной предметной области деятельности и сфере знаний.
Обычно факты в базе знаний описывают те явления, которые являются постоянными для данной предметной области. Характеристики, значения которых зависят от условий конкретной задачи, ЭС получает от пользователя в процессе работы, и сохраняет их в рабочей памяти. Например, в медицинской ЭС факт «У здорового человека 2 ноги» хранится в базе знаний, а факт «У пациента одна нога» — в рабочей памяти.
База знаний ЭС создается при помощи трех групп людей:
Режимы функционирования
ЭС может функционировать в 2-х режимах.
Экспертные системы
Экспе́ртная систе́ма (ЭС, expert system) — компьютерная программа, способная заменить специалиста-эксперта в разрешении проблемной ситуации. ЭС начали разрабатываться исследователями искусственного интеллекта в 1970-х годах, а в 1980-х получили коммерческое подкрепление.
В информатике экспертные системы рассматриваются совместно с базами знаний как модели поведения экспертов в определенной области знаний с использованием процедур логического вывода и принятия решений, а базы знаний — как совокупность фактов и правил логического вывода в выбранной предметной области деятельности.
Похожие действия выполняет программа-мастер (wizard). Мастера применяются как в системных программах так и в прикладных для интерактивного общения с пользователем (например, при установке ПО). Главное отличие мастеров от ЭС — отсутствие базы знаний; все действия жестко запрограммированы. Это просто набор форм для заполнения пользователем.
Другие подобные программы — поисковые или справочные (энциклопедические) системы. По запросу пользователя они предоставляют наиболее подходящие (релевантные) разделы базы статей. Например, для Википедии аналогами статических визардов являются категории, списки, шаблоны, порталы.
Содержание
Структура ЭСис
[1] представляет следующую структуру ЭС:
База знаний состоит из правил анализа информации от пользователя по конкретной проблеме. ЭС анализирует ситуацию и, в зависимости от направленности ЭС, дает рекомендации по разрешению проблемы.
В рамках логической модели баз данных и базы знаний, записываются на языке Пролог с помощью языка предикатов для описания фактов и правил логического вывода, выражающих правила определения понятий, для описания обобщенных и конкретных сведений, а также конкретных и обобщенных запросов к базам данных и базам знаний.
Конкретные и обобщенные запросы к базам знаний на языке Пролог записываются с помощью языка предикатов, выражающих правила логического вывода и определения понятий над процедурами логического вывода, имеющихся в базе знаний, выражающих обобщенные и конкретные сведения и знания в выбранной предметной области деятельности и сфере знаний.
Обычно факты в базе знаний описывают те явления, которые являются постоянными для данной предметной области. Характеристики, значения которых зависят от условий конкретной задачи, ЭС получает от пользователя в процессе работы, и сохраняет их в рабочей памяти. Например, в медицинской ЭС факт «У здорового человека 2 ноги» хранится в базе знаний, а факт «У пациента одна нога» — в рабочей памяти.
База знаний ЭС создается при помощи трех групп людей:
Режимы функционирования
ЭС может функционировать в 2-х режимах.
Классификация ЭС[1]
Классификация ЭС по решаемой задаче
Классификация ЭС по связи с реальным временем
Этапы разработки ЭС
Наиболее известные/распространённые ЭС
См. также
Ссылки
Литература
Полезное
Смотреть что такое «Экспертные системы» в других словарях:
экспертные системы — ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ компьютерные системы, принимающие решения, имитирующие решения задач квалифицированными экспертами. Фактически Э. с. являются интеллектуальными системами первого поколения с Решателями задач, реализующими правила вывода … Энциклопедия эпистемологии и философии науки
экспертные системы — — [http://www.iks media.ru/glossary/index.html?glossid=2400324] Тематики электросвязь, основные понятия EN expert systems … Справочник технического переводчика
Экспертные системы — компьютерные системы, аккумулирующие знания экспертов, а также некоторые фундаментальные знания в той или иной проблемной области, обладающие способностью к логическим выводам и выступающие в качестве электронного консультанта для лиц,… … Социологический справочник
Экспертные системы — 188) экспертные системы системы, обеспечивающие результаты посредством применения правил к данным, которые хранятся независимо от программы, и обладающие любой из следующих характеристик: а) автоматической модификацией текста программы, введенной … Официальная терминология
ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ — (ЭС) класс систем искусственного интеллекта, способных получать, накапливать, корректировать знания из некоторой предметной области (предоставляемые в основном экспертами), выводить новые знания, решать на основе этих знаний практические задачи и … Профессиональное образование. Словарь
ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ — системы, обеспечивающие результаты посредством применения правил к информации, которая хранится независимо от программы, и обладающие любым из следующих свойств: а) автоматической модификацией текста программы, введенной пользователем; б)… … Словарь понятий и терминов, сформулированных в нормативных документах российского законодательства
экспертные системы — Экспертная система это пример Системы. Построенной на Знании. Системы, построенные на Знании, хранят не только данные, но и правила, которые можно использовать для управления этими данными, чтобы получить информацию касательно них самих. Это… … Словарь технической реальности: Культурная интеллигенция социальный контроль
Экспертные системы — (см. Системы экспертные) … Экология человека
Системы экспертные — компьютерные системы, аккумулирующие знания экспертов, а также некоторые фундаментальные знания в той или иной проблемной области, обладающие способностью к логическим выводам и выступающие в качестве электронного консультанта для лиц,… … Экология человека
Экспертные учреждения органов юстиции СНГ — системы судебно экспертных учреждений независимых государств, входящих в Содружество. Подразделяются на две группы: имеющие в своем составе научно исследовательские институты судебных экспертиз (Украина, Белоруссия, Казахстан, Узбекистан,… … Криминалистическая энциклопедия
Кому нужны экспертные системы
Что такое экспертная система (ЭС)? Все слышали этот термин, он часто воспринимается как устаревший, немодный, далекий от мэйнстрима и в науке, и в технике. «Это очень специальная область программирования, не имеющая широкого применения». ЭС проходят в институте и потом благополучно забывают.
Они появились в конце 60-х годов как самое многообещающее, практичное направление развития науки об искусственном интеллекте. Несмотря на множество интересных разработок, ЭС не только не получили широкого распространения, но нет даже ни одной коммерчески успешной разработки.
Если анализировать концепции этого направления информатики – ЭС, становится ясно, что, хотя направление не получило заметного развития, проблемы здесь лежат в самой основе развития компьютеров. 
Когда появились первые электронный вычислительные машины (ЭВМ), их называли электронным мозгом и с опаской ожидали скорого прихода машин, заменяющих человека. Машин стало много, их мощность возросла в миллионы раз, но человека они заменить не смогли. Появление «электронного мозга» в ближайшие годы не прогнозируется, несмотря на то, что уже прошло более 60 лет со времени появления первых вычислительных машин.
Одна из основных причин слабого развития ЭС – алгоритмическая парадигма мышления разработчиков прикладных программ. Эта парадигма настолько глубоко проникла во все, что касается компьютеров, что мы этого не замечаем. Кажется, все замечательно – человек дает команды (нажимает мышкой нужные кнопки на экране) – машина исполняет, чего еще желать? Если же копнуть глубже – какие команды отдает человек? Вместо того, чтобы давать машине задание – сказать ЧТО надо сделать, что хочет пользователь, человек дает инструкции – КАК делать, какую последовательность операций выполнить машине, чтобы получить нужный результат.
Первая проблема в общении пользователя с машиной – надо учиться, обучиться пользованию нужными прикладными программами – т.е. выучить, когда и какие кнопки в программе нажимать, чтобы получить нужный результат. Как и любую машину, ее надо освоить, понять как с ней обращаться, запомнить способы управления и освоить их, так же как с автомобилем или кофеваркой.
Противоречивость этой ситуации никто не замечает. Компьютер – не просто очередная машина для облегчения жизни человеку, компьютер – машина для усиления интеллекта, для выполнения умственных операций. (Как то уже забылось, что арифметические операции и процедуры – умственные операции, которые существуют только в сознании человека). Поскольку современные компьютеры выполняют только алгоритмизованные операции, вся остальная часть умственной деятельности остается за человеком.
В результате, чем больше программ должен применять человек, тем больше он должен запомнить и выучить. Компьютер не «разгружает», а «нагружает».
Вместо квалифицированного, умного, знающего «помощника», которому можно поручить работу, не беспокоясь о результате, мы имеем сильного и неумного «раба», который сделает только то, что прикажут и ни на йоту больше, который не имеет ни усердия, ни знаний, ни творческой устремленности на результат.
Чтобы добиться от него результата, человек – пользователь должен хорошо потрудиться — выучить программу, постоянно ею управлять, готовить исходные данные для программы и еще обрабатывать результаты работы.
Возьмем, для примера, электронную бухгалтерию. Бухгалтерские программы можно сравнить со счетоводом – специалистом низшей квалификации в иерархии бухгалтерских специальностей. Бухгалтерская программа не может заменить бухгалтера, она заменяет лишь счетовода – заполняет графы в журналах и подсчитывает итоговые суммы. Электронная бухгалтерия имеет много полезных свойств, но без бухгалтера она бесполезна.
Какой может быть интеллектуальная программа – бухгалтерская ЭС? Такая программа полностью заменяет специалиста-бухгалтера – автоматически и безошибочно классифицирует и кодирует денежные операции, знает, автоматически собирает и применяет все необходимые нормативные и правовые акты и может консультировать директора по текущим операциям и по общим бухгалтерским вопросам.
Если взять наши текстовые редакторы – они облегчают труд машинисток, избавляя от необходимости перепечатывать страницу при обнаружении ошибок. В результате мы перестали писать ручкой и сами стали машинистками. Есть ли от этого выигрыш в производительности труда?
Интеллектуальный текстовый редактор должен сам создавать тексты документов по указаниям пользователя. Например: «На это письмо надо ответить согласием», «На эту претензию надо подготовить возражение», «Вот это письмо надо переписать в более мягкой форме».
А если взять электронные таблицы – сама по себе мощная парадигма электронных таблиц могла бы быть намного более массовой и эффективной, если бы не сложность ее освоения. Большинство пользователей не используют и половины функций электронных таблиц и текстовых редакторов из-за трудностей полного освоения этих программ.
Всякая современная прикладная программа может быть дополнена или заменена ЭС для кардинального повышения эффективности использования компьютера. Если перейти от обработки символов и чисел к обработке смысловой информации, можно получить настоящего помощника – семантический компьютер.
Достаточно заменить традиционный хелп на базу знаний по использованию программы, чтобы значительно повысить эффективность и освободить пользователя от напряжения, которое возникает при работе с новой программой.
Одно из важных отличий ЭС – ориентация на язык пользователя, поскольку в ЭС пользователь формулирует описание своей задачи – ЧТО он хочет, а не инструкции машине – КАК выполнить его задание.
Существует один пробел в современном программировании из-за которого в сознании программистов нет установки на смысловую обработку информации – нет формальной основы – языков программирования для представления и обработки смысловой информации, хотя все необходимые языковые средства описаны в соответствующих публикациях. Система концептуального программирования разрабатывается в НПФ «Семантикс Рисеч».
Созданию прикладных ЭС массового применения мешает инерция алгоритмического подхода. Многое можно сделать и на существующей технологической базе. Надо лишь вспомнить, что машина является средством усиления интеллекта человека и может выполнять не только арифметические операции.
Замена существующих прикладных программ экспертными системами кардинально повысит эффективность компьютеров и улучшит современный мир. Приведем лишь несколько возможных примеров.
Создание ЭС массового применения могли бы сильно повысить производительность труда во всех областях деятельности человека.
ЭС для юриста могла бы помогать ему в составлении и анализе документов, консультировать по текущему законодательству.
ЭС может принципиально изменить природу школьного и вузовского образования, а также значительно улучшить полезность системы электронного правительства. ЭС налогового инспектора могла бы автоматически проверять налоговые декларации и другие документы.
В не очень далекой перспективе развития ЭС, можно представить, что каждый человек сможет получить неограниченные возможности заинтересованного и активного персонального общения, которые сегодня обеспечивают коммерческий успех социальный сетей и поисковых программ Интернет. Общение с виртуальными интеллектуальными личностями кардинально изменят не только парадигму общения человека с компьютером, но и сами основы экономической деятельности общества.
Экспертные системы
Вы будете перенаправлены на Автор24
Понятие экспертных систем
Экспертная система (ЭС) – компьютерная система, предназначенная для частичной замены специалиста-эксперта в разрешении проблемной ситуации.
ЭС разрабатывались с 1970-х гг. исследователями искусственного интеллекта. Прообраз ЭС был предложен в 1832 г. С.Н. Корсаковым, который создал механические устройства, называемые интеллектуальными машинами, которые позволяли находить решения по заданным условиям (например, позволяли определить нужные лекарства по симптомам заболевания).
В начале 1980-х гг. в рамках исследований по искусственному интеллекту было сформировано самостоятельное направление, которое и получило название экспертных систем. Основное назначение ЭС состоит в разработке программных средств, которые получают при решении задач результаты, не уступающие по качеству и эффективности решениям человека-эксперта. ЭС используют для решения задач, не поддающихся формализации, например в следующих случаях:
Таким образом, экспертная система – это программное средство, которое использует знания экспертов для обеспечения высокоэффективного решения неформализованных задач в узкой предметной области.
В основе ЭС лежит база знаний (БЗ) о предметной области, которая способна накапливаться в процессе построения и эксплуатации ЭС. Важнейшим свойством всех экспертных систем является накопление и организация знаний.
Готовые работы на аналогичную тему
Структура экспертных систем
Режимы функционирования
Существует 2 режима, в которых может работать экспертная система:
Классификация экспертных систем
Статические ЭС решают задачи в условиях, когда исходные данные и знания не изменяются во времени.
Квазидинамические ЭС объясняют ситуацию, которая изменяется с течением времени (некоторое фиксированное значение интервала времени)
Динамические ЭС решают задачи в условиях, когда исходные данные и знания изменяются во времени.
Этапы разработки экспертной системы
Наиболее известные экспертные системы
CLIPS – достаточно популярная оболочка для построения экспертных систем.
OpenCyc – мощная динамическая экспертная система.
MYCIN – достаточно известная диагностическая система, предназначенная для диагностики и наблюдения за состоянием больного менингитом и бактериальными инфекциями.
HASP/SIAP – интерпретирующая система, определяющая местоположение и тип судна в Тихом океане по данным, полученным с акустических систем слежения.
Акинатор – интернет-игра, в которой игрок загадывает персонаж, а программа должна его отгадать, задавая вопросы.
IBM Watson – суперкомпьютер фирмы IBM, который может понимать вопросы на естественном языке и отвечать на них.
Экспертная система. Классификация. Обзор существующих экспертных систем
Рубрика: Информационные технологии
Дата публикации: 21.10.2016 2016-10-21
Статья просмотрена: 11945 раз
Библиографическое описание:
Дошина, А. Д. Экспертная система. Классификация. Обзор существующих экспертных систем / А. Д. Дошина. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2016. — № 21 (125). — С. 756-758. — URL: https://moluch.ru/archive/125/34485/ (дата обращения: 22.12.2021).
Keywords: expert system, structure expert system, classification of expert systems.
Экспертная система (ЭС, англ.expert system) — компьютерная система, способная частично заменить специалиста-эксперта в разрешении проблемной ситуации. Современные экспертные системы взяли свое начало в 1970-х годах с трудов исследователей искусственного интеллекта, а в 1980-х получили коммерческое подкрепление. Первые подобия экспертных систем были предложены в 1832 году С. Н. Корсаковым, создавшим механические устройства, так называемые «интеллектуальные машины», позволявшие отыскать решения по некоторым условиям. Примером такой системы является система, позволяющая подбирать необходимые медицинские препараты по симптомам заболевания пациента.
В сфере информационных технологий экспертные системы рассматриваются в совокупности с базами знаний как модели поведения экспертов в определенной области знаний с использованием процедур логического вывода и принятия решений, а базы знаний — как совокупность фактов и правил логического вывода в выбранной предметной области деятельности.
Подобные задачи выполняет программный продукт, называемый «Мастер» (англ. Wizard). Мастера применяются в прикладных и системных программах для упрощения интерактивного общения с пользователем. Основным отличием данных программ — это отсутствие базы знаний — все действия запрограммированы.
Другие подобные программы — поисковые или справочные (энциклопедические) системы. Они предоставляют релевантные, т. е. подходящие запросу пользователя, разделы базы статей.
В настоящее время «классическая» концепция экспертных систем 70–80 годов переживает серьезный кризис, связанный с её сильной ориентацией на текстовый человеко-машинный интерфейс, почти полностью вытесненный графическим интерфейсом (GUI). Помимо этого, «классическая» концепция экспертных систем плохо согласуется с реляционной моделью данных, что создает сложности в работе с современными промышленными системами управления базами данных (СУБД). Время от времени энтузиастами предпринимаются попытки объединить «классический» и современный подход к построению пользовательского интерфейса, но они не находят поддержки среди крупных компаний-производителей.
Структура ЭС
В состав ЭС входят следующие элементы:
‒ Интеллектуальный редактор базы знаний
‒ Инженер по знаниям
‒ Рабочая (оперативная) память
‒ Решатель (механизм вывода)
База знаний содержит в себе правила анализа информации по проблеме, полученной от пользователя. ЭС анализирует эту информацию и дает рекомендации по разрешению конкретной проблемы.
База знаний состоит из двух составляющих:
факты — статические сведения о предметной области;
правила — набор инструкций, который позволяет выводить новые факты, исходя из уже известных.
В рамках логической модели базы знаний формируются на языке Пролог с помощью предикатов для описания фактов и правил логического вывода.
Обычно факты в базе знаний описывают те явления, которые являются постоянными для данной предметной области. Данные, зависящие от условий конкретной задачи, ЭС получает от пользователя в процессе работы и сохраняет в рабочей памяти.
База знаний ЭС создается при помощи трех групп людей:
Режимы функционирования
ЭС может функционировать в 2-х режимах:
Классификация ЭС
По решаемой задаче:
По связи среальным временем:
Статические — решающие задачи в условиях, не изменяющихся во времени исходных данных и знаний.
Квазидинамические — интерпретируют ситуацию, которая меняется с некоторым фиксированным интервалом времени.
Динамические — решающие задачи в условиях изменяющихся во времени исходных данных и знаний.
Этапы разработки ЭС
‒ Этап идентификации проблем — определяются задачи, которые подлежат решению, выявляются цели разработки, определяются эксперты и типы пользователей.
‒ Этап извлечения знаний — проводится содержательный анализ проблемной области, выявляются используемые понятия и их взаимосвязи, определяются методы решения задач.
‒ Этап структурирования знаний — выбираются ИС и определяются способы представления всех видов знаний, формализуются основные понятия, определяются способы интерпретации знаний, моделируется работа системы, оценивается адекватность целям системы зафиксированных понятий, методов решений, средств представления и манипулирования знаниями.
‒ Этап формализации — осуществляется наполнение экспертом базы знаний. В связи с тем, что основой ЭС являются знания, данный этап является наиболее важным и наиболее трудоемким этапом разработки ЭС. Процесс приобретения знаний разделяют на извлечение знаний из эксперта, организацию знаний, обеспечивающую эффективную работу системы, и представление знаний в виде, понятном ЭС. Процесс приобретения знаний осуществляется инженером по знаниям на основе анализа деятельности эксперта по решению реальных задач.
‒ Реализация ЭС — создается один или несколько прототипов ЭС, решающие требуемые задачи.
‒ Этап тестирования — производится оценка выбранного способа представления знаний в ЭС в целом.
Наиболее известные ЭС
CLIPS — весьма популярная оболочка для построения ЭС. CLIPS является продукционной системой. Реализация вывода использует алгоритм Rete. CLIPS является одной из наиболее широко используемых инструментальных сред для разработки экспертных систем благодаря своей скорости, эффективности и бесплатности.CLIPS разработан для применения в качестве языка прямогологического вывода(forward chaining) и в своей оригинальной версии не поддерживает обратного вывода (backward chaining). Как и другие экспертные системы, CLIPS имеет дело с правилами и фактами.
OpenCyc — мощная динамическая ЭС с глобальной онтологической моделью и поддержкой независимых контекстов. OpenCyc является сокращенным открытый вариантомбазы знаний Cyc. В БД OpenCyc содержится 47000 понятий и 300000 фактов.
WolframAlpha — база знаний и набор вычислительных алгоритмов, интеллектуальный «вычислительный движок знаний». Wolfram Alpha вычисляет ответы на большое количество разнообразных вопросов. Для подбора ответов механизм использует встроенные модели из разных областей знаний, заполненные данными и алгоритмами, которые и представляют собой реальные познания.
MYCIN — наиболее известная диагностическая система, которая предназначена для диагностики и наблюдения за состоянием больного при менингите и бактериальных инфекциях. Также Mycin использовалась для диагностики заболеваний свертываемости крови. MYCIN оперировала с помощью довольно простоймашины вывода, и базы знаний из
HASP/SIAP — интерпретирующая система, которая определяет местоположение и типы судов в Тихом океане по данным акустических систем слежения. Данные имеют вид сонограмм, являющихся аналоговыми записями спектров принятой датчиками звуковой энергии. Для их интерпретации система применяет знания о характерных особенностях сонограмм различных типов кораблей.
Акинатор — интернет-игра. Игрок должен загадать любого персонажа, а Акинатор должен его отгадать, задавая вопросы. База знаний автоматически пополняется, поэтому программа может отгадать практически любого известного персонажа. На каждом вопросе Акинатор пытается выбрать такой вопрос, который отсеет наибольшее количество вариантов. Каждый раз после вашего ответа у Акинатора «в голове» остаётся список персонажей, которые соответствуют вашим ответам.
IBMWatson — суперкомпьютер фирмы IBM, способный понимать вопросы, сформулированные на естественном языке, и находить на них ответы в базе данных. В первую очередь Watson стали учить медицине, а конкретно, онкологии. Архитектура Watson такова, что позволяет осуществлять параллельные и распределенные вычисления, т. е. сразу работать с множеством задач в параллельном режиме. Watson способен работать с супербольшими данными, т. е. структурированной и неструктурированной информацией.
Вывод
В настоящее время экспертные системы используются во многих областях нашей жизни: банковское дело, бухгалтерский учет, медицинские обследования и т. д. Но использование экспертных систем неоднозначно. Наряду с тем, что они облегчают работу, при неумелом и не спланированном использовании экспертные системы могут только усложнить ситуацию. Это обусловлено тем, что универсальная экспертная система, не включающая в себя спецификации определенных компаний, не может дать гарантированно правильный ответ.
Несмотря на некоторые недостатки, за экспертными системами будущее. Постоянное совершенствование подобных систем неизбежно приведет к активному их использованию во всех сферах человеческой жизни. Конечно, компьютер не сможет полностью заменить человека, потому что только человек способен находить творческие, нестандартные решения, но сможет сильно облегчить работу эксперта.