إشراف

/ د. أ لهادي. ا د زين عب

لمعلومات بات وا لمكت ا اذ أست

اآلداب ة ي حلوانجامعة –كل

بات ل لطا ا د إعدا

الحربى اسماء حامد محمد

الشطوري ر رضوى سمي

بيب ل ندى مصطفى

2015

النظم الخبيرة وبرمجياتهاوكيفية تصميم نظام خبير في التصنيف

الماجستيربحث مقدم ضمن متطلبات برنامج

جوانب البحث

مصطلحات الدراسة الخبيرةتاريخ النظم مجاالت تطبيق النظم الخبيرةأمثلة على النظم الخبيرة الخبيرمكونات النظام التصنيفكيفية بناء نظام خبير في (حاويات)أنظمة وبرامجيات مجانية للنظم الخبيرة نبذة مختصرة عن واحد من تلك األنظمةالخاتمة

مصطلحات الدراسة

النظامSystem :مرار لإلنجاز النظام فى قاموس ويبستر بأنة طريقة محددة يمكن إتباعها بإستيعرف

(1)عمل أو أداء مهمة معينة المعرفةKnowledge :

علمه طبقا لقاموس ويبستر أشمل من المعلومات وأشمل من مجرد ما تم تالمعرفة االفكار، : عبارة عن إجمالى ما هو معروف عن مجال معين، وهذا يشمل " فهى

صول عليها الحقائق، المعلومات، والمبادئ والقواعد المكتسبة فى هذا المجال، ويتم الح(2")بواسطة الدراسة والبحث والمالحظة والخبرة

الخبرةExpert : قراءة الواسعة المحددة لمهمة أو عمل ما وتكتسب عن طريق التدريب والالمعرفة (3" )والتجربة

مصطلحات الدراسة

النظم الخبيرةEXPERT SYSTEM : A computer system or application based on artificial

intelligence designed to replicate the ability of a human expert to solve a problem or perform a specific task (or sequence of tasks), for example, financial analysis and forecasting. An expert system requires a knowledge base (KB) composed of facts and rules bases, plus an inference engine to run the KB. In the plural, the term refers to the science of creating such systems.

قدرة نظام الكمبيوتر أو التطبيق على أساس الذكاء االصطناعي صمم لتكرار، على (أو تسلسل المهام)االنسان الخبير في حل مشكلة أو تنفيذ مهمة معينة

دة المعرفة التى ويتطلب النظام الخبير قاع. سبيل المثال، والتحليل المالي والتنبؤاعدة تتألف من الحقائق والقواعد ، باإلضافة إلى محرك االستدالل لتشغيل ق

(4.)ظمةفي صيغة الجمع، يشير المصطلح إلى علم خلق مثل هذه األن. المعرفة

مصطلحات الدراسة

هندسة المعرفة :Knowledge Engineering المسائل هى نظم خبيرة لمعالجة المعرفة وذلك لخدمة أغراض يحتاجها االنسان فى

ت خاذ القرارات التى ترتبط بالحياة مثل الهندسة والتصميمات الهندسية والطب وا موسوعة مصطلحات )االدارية أو العسكرية او فى مجال االنتاج والتعليم

(5)الكمبيوتر، المعرفة قاعدةKnowledge base :

A centralized repository of data required for solving problems in a specific subject area. Knowledge bases can be human-readable or machine-readable for use in expert systems.

محددمستودع مركزي للبيانات المطلوبة من أجل حل المشاكل في مجال موضوع .ستخدام في يمكن أن تكون قواعد المعرفة البشرية قابل للقراءة أو المقروءة آليا لال

(6. )النظم الخبيرة

تاريخ النظم الخبيرة

ولى لغات يعود تاريخ النظم الخبيرة الى الخمسينيات من هذا القرن حيث ظهرت اوهى Lispولغة IPLالتعامل مع تطبيقات الذكاء االصطناعى مثل لغة البرمجة

وتعتبر واحدة من اشهر لغات 1958اللغة التى قام جون مكارثى بتطويرها عام .الذكاء االصطناعى واكثرها شعبية

( دندرال)هور نظام ويعتبر منتصف الستينيات هى المولد الحقيقى للنظم الخبيرة بظDendral رد ، والذى تم تطويره فى معهد ستانفورد على يد ادوا1965عام

عد ذلك نظام فاينبوم وكان متخصصا فى موضوع التركيبات الكيميائية ، وتاله بعملية فى العام نفسه من معهد ماستشوستس ، كان متخصصا فى( ماكسيما )

ية كارنيجى التحليل الرياضى المعقدة ، وفى العام نفسة ظهر نظام هيرساى عن كلالطبيعية ميلون وكان اول نظام ينتمى للنظم المبنية على المعرفة ومعالجة اللغات

واشهرها نظام مايسين وهو نظام 1972، وبعدها ظهرت نظم خبيرة اخرى عام .خبير متخصص فى فحص امراض الدم عن معهد ستانفورد

مجاالت تطبيق النظم الخبيرة

ناءا نظام لمساعدة الطالب فى تخطيط منهجهم فى علوم الحاسب، ب: إدارة المعلومات Toxic Materialعلى المعلومات المتوافرة عن تاريخهم االكاديمى، ونظام أخر يسمى

Advisor توزيع أخصائى المعلومات على تحديد المعلومات المتصلة بصناعة و يساعد.المواد السامة التى ربما تباع فى االسواق

من أشهر النظم فى ذلك المجال نظام المحاسبةAuditor عمليات االقراض لتقييم.والحاالت االئتمانية وبعض النظم المتعلقة بالضرائب

القانون أشهرهاLegal Advisor انون لمساعدة المحاميين فى القضايا التى تتعلق بالق.المدنى

ناعة انظمة أشهرها نظام اكسسكون وهذه االنظمة تساعد المديريين فى مجال صالتصنيع.الحاسب فى عمليات التخطيط وبناء المصانع والوظائف

أنظمة خاصة بفحص المرضى فى مجاالت محددة أشهرها نظام : الطبMYSIN . نولوجيا ظهرت أنظمة جيدة فى مجاالت الطقس والعلوم العسكرية والفيزياء وتككذلك

(7.)الفضاء

أمثلة على النظم الخبيرة

الطبنظام خبير في...يقوم بإستقبال األعراض من المريض

...على شكل أسئله يطرحها النظام ..ثم يقوم بعمل تشخيص للمرض

ومن خالل التشخيص يقوم بتحديد أسماء األدوية المناسبة(خطوات العالج) أو ماذا يجب أن يعمله المريض حتى يتعافى

...ثم يقوم بعرضها للمستخدم على شكل فاتورة طبيب وفي نفس الوقت يتيح النظام الخبير النقاش بينه وبين األطباء والصيادلة فيقوم بالتعلم منهم بإضافة األمراض والعوارض لهذه

...األمراض

أمثلة على النظم الخبيرة

راض العالمية واألمبتعلم األدوية باألسماء واألرقام من قائمة األدوية ويقوم ...والعوارض الخارجية لها

..أن يطلب النظام من المريض إجراء فحوصات وتحاليل ويمكن ...تزودة بأرقام معينه لنسب مفيدة في إتخاذ القرار لكي

رحهاالنظام بإسماء المرضى و تواريخ الزيارة واألسئلة التي طويحتفظ .. عليه النظام

أمثلة على النظم الخبيرة

التصنيفنظام خبير فيوضوع بجوار هدف عملية التصنيف فى المكتبات وضع الوثائق المتشابهة فى الم.اتبعضها البعض، وذلك بغرض تسهيل الوصول اليها على رفوف المكتبماما كبيرا لتطبيق والتصنيف من الحقول الضعيفة فى مجال المكتبات التى لم تلقى اهت

الطبعة )أنظمة خبيرة خاصة بها، وقد أقترح بيرتون نظاما الصدار تصنيف ديوىاف ، من خالل تطبيق التعليمات على العنوان وصفحات المحتويات والكش(19

.الخلفى للدليل Expert Systemويعتبر النظام الوحيد الذى تم تطبيقة فى هذا المجال، هو نظام

For Classification of books،دته أو النظام الخبير لتصنيف الكتب، والذى أع1988جامعة ستراث كاليد، وذلك عام من Sharifشريف/ السيدة

أمثلة على النظم الخبيرة

:واستخدمت فيه عدة حاويات نظم خبيرة هى

• X1 Plus• Espadvisor• Expert Ease

الى ضعف النظام، وأن المجال فى حاجة الى مزيد من الدراسات، " شريف"وقد أشارت

يرة ويرجع السبب فى ضعف النظام الى سببين أولهما أن التصنيف لم يسبق إعداد نظم خب

قوة له، وبالتالى فالمجال لم يستكشف بصورة كبيرة بعد، وثانيهما الحاجة الى معرفة مدى

لثالث " شريف"الحاويات فى إعداد نظم خبيرة فى المجال، اذ على الرغم من استخدام

حاويات قوية ومعروفة فى مجال الحاويات، فإن النظام كان فاشال وقد يرجع الفشل ايضا

الى عدم تحديد الهدف من إعداد نظم خبيرة لعمليات التصنيف، فالتصنيف يبدو ابعد

المجاالت فى المكتبات عن إعداد نظم خبيرة له، اال اذا كان الهدف من تلك النظم هو

إعداد نظم خبيرة، تستخدم فى تدريب العاملين فى المكتبات على أعمال التصنيف فى

( 9. )المكتبات ليس إال

مكونات النظام الخبير

فسرة يمكن للمستخدم طرح أسئلة والحصول علي إجابات م: مستخدمواجهة.ومعللة

نتاجواستيمكن أللة اإلستدالل البحث في قاعدة المعرفة : ألة استدالل.للمستخدماإلجابة وتعليلها

ال تحوي قاعدة المعرفة معلومات اإلنسان الخبير في مج: قاعدة معرفة.معين وممثلة بإحدى طرق تمثيل المعرفة

الخبيرةالعناصر البشرية في األنظمة الخبير(Domain Expert)مهندس المعرفة(Knowledge Engineer) المستخدم(User 10)

أساليب تمثيل المعارف

الشبكات الداللية أسلوبSemantic networks::هذه الشبكة يمكن استخالص الحقائق الخمس اآلتيةفمن

(لون:)وتمثل بقاعدة المعرفية التالية " لون البرتقالة اصفر“(مذاق: )وتمثل بالقاعد المعرفية التالية" مذاق البرتقالة حامض" القاعدة أسلوبRules

من أبسط وأهم الطرق المستخدمة في Rulesأسلوب القاعدة أو النظريات يعتبر : اعدة الشرطيةفي هذا األسلوب تكتب الحقائق على شكل الق. تمثيل المعرفة الثابتة

لف كما توضح األمثلة التالية وهي فى مخت(. االستنتاج)إذن ( الشرط)كان إذا : المجاالت

كان الجو حاراإذا و إذا كان الجو صحوا

سيكون الجو جميالإذن

أساليب تمثيل المعارف

أسلوب اإلطاراتFrames :تخدم لتجزئة هذا األسلوب في تمثيل الحقائق والمعلومات الثابتة ويسيستخدم

. طةبيانات شبكة دالالت األلفاظ ووضعها في مجموعة من اإلطارات البسي أسلوب السيناريوهاتscripts:

ن تعرض أسلوب السيناريوهات لوصف المعرفة المتغيرة الناتجة ميستخدم . عةاإلنسان لمواقف تحتوى على مجموعة من المواقف واألحداث غير المتوق

(11)

قواعد البياناتتركيبات

بحيث هي العالقات المحددة بين عناصر البيانات ،: العالئقي التركيبب يكون عنصر معين يعتمد على جمع بين عنصرين آخرين مثل راتإسمه الموظف والمكافآت بخانه تعتمد على جمع هذين الحقلين في حقل

... .الراتب الموظف النهائي وهكذا ومصنفين تحت وهي التي يكون فيها عنصرين مشتركين: التركيب الهيكلي

.عنصر واحد أو تابعين له نصر وهي التي يكون فيها كل عنصر مسؤول عن ع: التركيب الهرمي

.واحد فقط وليس أكثر

كيفية بناء نظام خبير في التصنيف

يف القيام بتصميم نظام خبير في التصنيف يجب أن نعرف أوال ما هو التصنعند:ق تشابهها إلى التصنيف هو تمييز األشياء بعضها عن بعض ، وصنف األشياء أي قسمها وف

. مجموعـــات تضم كل مجموعة وحدات تشترك في صفة أو خاصية واحدة على األقل وضع في مكـان األقمشة الصوفية ت: وللتصنيف استخدامات عديدة في حياتنا اليومية فمثاًل

الث وهكـذا واألقمشـة القطنيــــــــة توضع في مكان ثاٍن ، واألقمشة الحريرية توضع في مكان ث. اجة ويفيدنا التصنيف في توفـير الوقـت وسرعة العثور على المطلوب عند الح. …

تبة ، وذلـك باتخاذ ويمكن تطبيق المفهوم العام للتصنيف على المواد المكتبية الموجودة في المك. التشابــــــــــــــــه الموضوعي أساسًا للفصل بين المواد

تباينة مع إعطــاء والتصنيف في المكتبات مبني على تقسيم المعرفة البشرية إلى موضوعات مة في ترابط رمز معيــــن لكــــل موضوع ، وذلك بشكل يؤدي إلى إبراز موضوعات المعرفة البشري

. وعات منطقـي يتقدم فيه العام علــــى الخاص مع مراعاة عالقة كل موضوع بما يليه من موض ز التصنيــف هو فن اكتشاف موضوع الكتاب والداللة عليه برمز من رمو : تعريف التصنيف

.الـذي تستخدمــــــــــه المكتبة

كيفية بناء نظام خبير في التصنيف

لى نيف في هل إلى متخصصين لتسهيل عمليات التص: من نوجه نظامنا وا لك نقرر ما المكتبات أم لغير المتخصصين من العاملين في المكتبة وبعد ذ

.الذي يجب أن يتواجد في نظام خبير للتصنيف تعامل معه ألنه في حالة توجيه النظام الخبير إلى متخصصين فنحن هنا ن

لمصنف مع كنظام تدريبي يقوم على أساس توضيح بعض المهارات األولية لالتصنيف عدم االحتياج إلى قواعد بيانات تابعة للنظام الخبير تشرح ما هوعلينا هنا أن وكيفيه عمله، وفي حالة توجيه النظام لغير المتخصصين وجبعريف بأنواع نغذي البرنامج الخبير بكل المعلومات حول ماهية التصنيف والتا ألننا هنا التصنيف المختلفة وما معنى خطة التصنيف وكيفية استخدامه.يفنتعامل مع مستفيدين ال يملكون أساسيات المعرفة بعلم التصن

كيفية بناء نظام خبير في التصنيف

األولية في من وجه نظري كخبير في مجال التصنيف يجب أوال وضع قاعدة بيانات بالموضوعاتة التي قسمها ملفل نظام التصنيف ولتكن مثال الخالصة األولي والثانية أي تقسيمات المعرفة البشري

ضوعات ديوي في خطة التصنيف التي قام بإعدادها لتساعد مستخدم النظام في اإللمام بالمو :األساسية والمجاالت المختلفة للمعرفة البشرية

الخالصة األولى: مثال: 000العامة المعارف 100وعلم الّنفس الفلسفة 200الديانات 300االجتماعية العلوم 400الّلغات 500البحتة العلوم 600التطبيقية العلوم 700الفنون 800األداب 900والتاريخ والتراجم الجغرافيا

كيفية بناء نظام خبير في التصنيف

تصنيف في ثم بعد ذلك ضرورة وجود قاعدة بيانات تضم الكشافات التابعة لخطة الات حالة الحاجة لمعرفة رقم موضوع معين، ثم بعد ذلك يجب وجود قاعدة بيان

كيفية أخرى بالجداول المساعدة مع وجود شرح مبسط لطريقة استخدام كل جدول و :تركيب األرقام فيه

الجداول المساعدة أو القوائم المساعدة: مثال:.القياسية الموحدة التقسيمات 1..الجغرافيةالمناطق 2.. اآلداب الفرعيةتقسيمات 3.. اللغات الفرديةتقسيمات 4.. والسالالتاألجناس 5.. اللغات6..األشخاصمجموعات 7.

كيفية بناء نظام خبير في التصنيف

ي قد يحتاجها بالنسبة لقاعدة المعرفة فيجب تغذيتها بكل المعلومات التأماغذيتها قائمة النظام الخبير للقيام بعمله على أكمل وجه بمعنى أن تكون ت

دة المعرفة على تكامل كال من قواعد البيانات التابعة للنظام إلى جانب قاعحيح للموضوع المجهزة بواسطة الخبير لتقدم للمستخدم رقم التصنيف الصضوع في حالة الذي يريد تصنيفه مع وضع أرقام التصنيف المختلفة للمو

تناوله من خالل وجهات نظر متعددة سنورد أمثلة للتوضيح

كيفية بناء نظام خبير في التصنيف

ا سؤال مثال في حالة وجود كتاب عنوانه االستنساخ؛ على النظام الخبير هن:المستخدم ما إذا كان يقصد

أم يقصد االستنساخ الجيني 686.45ورقمه في الخطة ( طباعة)االستنساخ ،لتجنب الوقوع في الخطأ الذي يؤدي وذلك ، 572.8845ورقمه في الخطة

.بدوره إلى وضع الكتاب في غير مكانه على الرف لبرامجيات أيضا يجب أن يتم االتفاق بين الخبراء في المجال وبين مهندسي ا

طة هل سيتم استخدام خ: على معرفة أي الخطط التي سوف يستخدمونها .تصنيف ديوي العشري العالمية، أم سيتم استخدام الخطة المعربة

يحية ألنه في حالة استخدام الخطة المعربة يجب أوال عمل قاعدة بيانات توضمية ، كذلك للتغييرات التي حدثت على الخطة العربية ومقارنتها بالخطة العالوث خطأ في توضيح األرقام في كل فرع من فروع المعرفة البشرية تجنبا لحد

.الفهم أو االلتباسات التي قد تقع

كيفية بناء نظام خبير في التصنيف

مثال الفروق بين الخطة العالمية والخطة العربية في بعض األرقام:-الدين اإلسالمي: 297.1: في الخطة العالمية210: في الخطة المعربة- 492.7: اللغة العربيةفي الخطة العالمية:410: في الخطة المعربة- 892.7:األدب العربيفي الخطة العالمية:(14)810:في الخطة المعربة

(حاويات)أنظمة وبرامجيات مجانية للنظم الخبيرة

اآلخر التالى مجموعة من البرامجيات المجانية غير التجارية ، مدعومة بنظام جافا ، والبعضوكل تلك البرامجيات تستخدم في أقسام الذكاء، lispأو ++cمدعوم بلغات البرمجة إما

.االصطناعي •Aion Commercial: Mostly mainframe BRMS, now Computer

Associates Clever Path •Acquire Software Commercial RBS •Attar Commercial: XpertRule Builder and Data Mining RBS •CLIPS Free: C Language Interface Production System •Corticon Commercial: Java RBS using mostly Excel-like tables for

rules, non-Rete •drools Free: dynamic rules object-oriented system, Java RBS; mostly

rules in XML •Euler: Free, Backward Chaining, Kind of weird but very academic,

Java Rule System

نبذة مختصرة عن واحد من تلك األنظمة

هو نظام إدارة قواعد العمل(BRMS) شأنها أن توفر جودة عالية ، عالية الدقة وعالية منر وتمكن من كما يساعد على زيادة سالسة عمليات التغيي. األداء فيما يخص القرارات التجارية

.وجود رؤى جديدة في العالقات بين القرارات المتكررة الفردية وأداء األعمال لى حد شركة كورتيكون على فصل القرارات من العمليات، مما يساعد المستخدمين عتقدم

نشاء أو إعادة استخدام قواعد ال يمكن . عملسواء على تسيير األعمال والتكنولوجيات بسرعة وا كنولوجيا تحديد محللي األعمال، أتمتة، ونشر قواعد العمل اآللي ونظم القرار بالتعاون مع ت

ر على قادرة على التركيز أكث. المعلومات ولكن من دون الحاجة إلى تكاليف تكويد خاصة.االبتكار بدال من إهدار الوقت لتحديث التعليمات البرمجية

450بأكثر من رائدة لألتمتة وتنفيذ قواعد العمل، يتم استخدام التقدم شركة كورتيكونمنصةالعمالء في مختلف الصناعات مثل الخدمات المالية، . عمالء في جميع أنحاء العالم

ام التقدم والحكومة، والتأمين، وأكثر قد أدركوا أهمية من األسفل وأعلى خط النتائج باستخدي قرار التشغيل وهم يرون التحسينات ف. شركة كورتيكون لتقنين والبرامج ونشر قواعد العمل

(16.)اآللي، وعمليات التغيير القرار، والرؤى المتعلقة القرار

الخاتمة

ديد من خالل شكل صوري لنظام قواعد المعارف الذي تم وضع تصور له في العمن ة واسعة المجاالت الرمزية المعتمدة على الخبرة البشرية ، يظهر تماما وبجالء إمكاني

ت شتى بصفة الستغالل أساليب الذكاء االصطناعي وتطبيقها باللغة العربية في مجاالقليدية عامة وعلى لغتنا العربية على وجه الخصوص ، ولم يعد األمر مع األنظمة الت

رفة ولمكوناتها ببناء لقواعد بيانات فقط ،بل إضافة إلى إدخال البيانات هناك بناء المعلتعامل مع مثل حينما يجد المستخدم العربي يسرًا في ا( التي ستكون أسهل من السابق)

سمة األهم و تمثل قواعد المعرفة التي بسطنا فيها القول هنا ال. هذه األنظمة الذكيةتى في لبرامج الذكاء االصطناعي متمثلة في قدرتها على التواصل لحل المشاكل حنفسه في حالة عدم توفر جميع البيانات الالزمة ، وهي حالة كثيرا ما يواجهها اإلنسانيحاول اتخاذ قراراته خاصة في المسائل السياسية أو االجتماعية أو االقتصادية، و اجها إلى تجريب طرق تقريبية مما يجعل النتيجة غير مؤكدة أو أقل صوابا مما يحت

.عملية تمثيل أقوى للوصول إلى أقرب نسبة صحيحة وتجنب الخطأ

Thank You

شكرا لحسن االستماع