Міністерство транспорту та зв'язку України
Одеська національна академія зв'язку ім. О.С. Попова
Реферат
на тему
В«Експертні системи та їх використанняВ»
Виконав:
Студент 5 курсу
Групи СМО-51
Салтанахмедов Д.А.
Прверіл:
доц. Лебедєва І.Ю.
Одеса 2009
Зміст
Вступ: Експертна система.
Cтруктура, режими функціонування, класифікація експертних систем
Етапи розробки експертних систем
Експертна система Cyc
Експертна система CLIPS
Список використовуваної літератури
Вступ: Експертна система
Експертна система (ЕС, expert system) - комп'ютерна програма, здатна частково замінити фахівця-експерта у вирішенні проблемної ситуації. ЕС почали розроблятися дослідниками штучного інтелекту в 1970-х роках, а в 1980-х отримали комерційне підкріплення.
В інформатиці експертні системи розглядаються спільно з базами знань як моделі поведінки експертів у певній галузі знань з використанням процедур логічного висновку і прийняття рішень, а бази знань - як сукупність фактів і правил логічного висновку в обраній предметній області діяльності.
Схожі дії виконує програма-майстер (wizard). Майстри застосовуються як в системних програмах, так і в прикладних для інтерактивного спілкування з користувачем (Наприклад, при установці ПО). Головна відмінність майстрів від ЕС - відсутність бази знань; всі дії жорстко запрограмовані. Це просто набір форм для заповнення користувачем.
Інші подібні програми - пошукові або довідкові (енциклопедичні) системи. За запитом користувача вони надають найбільш підходящі (релевантні) розділи бази статей (уявлення про об'єкти областей знань, їх віртуальну модель). Наприклад, у Вікіпедії аналогами статичних Візард є її структури (типи даних, в термінології ООП - класи та інтерфейси) - категорії, списки, шаблони, портали, які за назвою об'єкта видають користувачеві всі його наявні для даної структури Вікіпедії аттрібути.
Структура, режими функціонування, класифікація е. кспертних систем
Структура
В· Інтерфейс користувача (Інтерфейс (від англ. interface - поверхня розділу, перегородка) - сукупність засобів і методів взаємодії між елементами системи.)
В· Користувач
В· Інтелектуальний редактор бази знань
В· Експерт (Експерт (Від лат. Expertus - досвідчений) - фахівець, який дає висновок при розгляді якого-небудь питання.)
В· Інженер
В· Робоча (Оперативна) пам'ять
В· База знань
В· Вирішувач (Механізм виведення)
В· Підсистема пояснень
База знань складається з правил аналізу інформації від користувача по конкретній проблемі. ЕС аналізує ситуацію і, в залежності від спрямованості ЕС, дає рекомендації по вирішенню проблеми.
Як правило, база знань ЕС містить факти (статичні відомості про предметної області) і правила - Набір інструкцій, застосовуючи які до відомих фактів можна отримувати нові факти.
У рамках логічної моделі баз даних і бази знань, записуються мовою Пролог з допомогою мови предикатів для опису фактів і правил логічного висновку, виражають правила визначення понять, для опису узагальнених і конкретних відомостей, а також конкретних і узагальнених запитів до баз даних і баз знань.
Конкретні і узагальнені запити до баз знань на мові Пролог записуються за допомогою мови предикатів, що виражають правила логічного висновку та визначення понять над процедурами логічного висновку, наявних у базі знань, що виражають узагальнені і конкретні відомості та знання в обраній предметній області діяльності і сфері знань.
Зазвичай факти в базі знань описують ті явища, які є постійними для даної предметної області. Характеристики, значення яких залежать від умов конкретної задачі, ЕС одержує від користувача в процесі роботи, і зберігає їх у робочій пам'яті. Наприклад, у медичній ЕС факт В«У здорової людини 2 ногиВ» зберігається в базі знань, а факт В«У пацієнта одна ногаВ» - в робочій пам'яті.
База знань ЕС створюється за допомогою трьох груп людей:
1. експерти тій проблемної області, до якої відносяться завдання, які вирішуються ЕС;
2. інженери по знань, які є фахівцями з розробки ІІС;
3. програмісти, здійснюють реалізацію ЕС.
Режими функціонування Експертних систем
ЕС може функціонувати в 2-х режимах.
1. Режим введення знань - в цьому режимі експерт за допомогою інженера по знаннях допомогою редактора бази знань вводить відомі йому дані про предметної області в базу знань ЕС.
2. Режим консультації - користувач веде діалог з ЕС, повідомляючи їй відомості про поточну завданню і отримуючи рекомендації ЕС. Наприклад, на основі відомостей про фізичний стан хворого ЕС ставить діагноз у вигляді переліку захворювань, найбільш вірогідних при даних симптомах.
Класифікація Експертних систем по розв'язуваної задачі
В· Інтерпретація даних
В· Діагностування
В· Моніторинг
В· Проектування
В· Прогнозування
В· Зведене Планування
В· Навчання
В· Управління
В· Ремонт
В· Налагодження
Класифікація Експертних систем по зв'язку з реальним часом
В· Статичні ЕС
В· Квазідінаміческіе ЕС
В· Динамічні ЕС
Етапи розробки Експертних систем
В· Етап ідентифікації проблем - визначаються завдання, які підлягають вирішенню, виявляються цілі розробки, визначаються експерти і типи користувачів.
В· Етап вилучення знань - проводиться змістовний аналіз проблемної області, виявляються використовувані поняття і їх взаємозв'язки, визначаються методи розв'язання задач.
В· Етап структурування знань - вибираються ІС і визначаються способи подання всіх видів знань, формалізуються основні поняття, визначаються способи інтерпретації знань, моделюється робота системи, оцінюється адекватність цілям системи зафіксованих понять, методів рішень, засобів представлення й маніпулювання знаннями.
В· Етап формалізації - здійснюється наповнення експертом бази знань. У зв'язку з тим, що основою ЕС є знання, даний етап є найбільш важливим і найбільш трудомістким етапом розробки ЕС. Процес придбання знань розділяють на витягання знань з експерта, організацію знань, що забезпечує ефективну роботу системи, і уявлення знань у вигляді, зрозумілому ЕС. Процес придбання знань здійснюється інженером по знаннях на основі аналізу діяльності експерта по вирішенню реальних завдань.
В· Реалізація ЕС - створюється один або декількох прототипів ЕС, вирішальні необхідні завдання.
В· Етап тестування - проводиться оцінка обраного способу представлення знань в ЕС в цілому.
Найбільш відомі/поширені ЕС
В· CLIPS - вельми популярна ЕС (public domain)
В· OpenCyc - потужна динамічна ЕС з глобальної онтологічної моделлю і підтримкою незалежних контекстів
Експертна система Cyc
Cyc - проект по створенню об'ємної онтологічної бази знань, що дозволяє програмам вирішувати складні завдання з області штучного інтелекту на основі логічного висновку і залучення здорового глузду.
Проект почав Дуглас Ленат в 1984 році в Microelectronics and Computer Technology Corporation. Назва В«CycВ» (утворене від В«encyclopediaВ» вимовляється В«ЦикВ») є зареєстрованою торговою ма...
