Экспертные системы

Юнусова МадинаИТО-11

СодержаниеO Системы искусственного интеллектаO Определение и основные понятия ЭСO Особенности ЭСO Классификация ЭСO Структура ЭСO Архитектура ЭСO Применение ЭСO Проектирование ЭСO ЭС vs Люди

Системы искусственного интеллекта

O Искусственный интеллект – раздел информатики, изучающий человеческие способы рассуждения и решения задач

O Сильный ИИ – системы, имитирующие человекаO Знания, эмоции, …

O Слабый ИИ – системы, использующие способы рассужденийO Представление знаний + Поиск

Методы ИИ

OЭкспертные системы – это направление исследований в

области искусственного интеллекта по созданию вычислительных систем,

умеющих принимать решения, схожие с

решениями экспертов в заданной предметной

области.

OЭкспертные системы имеют одно большое отличие от

других систем искусственного интеллекта: они предназначены не для

решения каких-то универсальных задач, а для

практических задач в узкоспециализированных

областях.

OОсобенности экспертных систем, отличающие их от

обычных программ, заключаются в том, что они

должны обладать следующими качествами:

OКомпетентностью, а именно:достигать экспертного

уровня решений, т.е. в конкретной предметной

области иметь тот же уровень профессионализма,

что и эксперты-люди;

OВозможностью к символьным рассуждениям, а именно:представлять знания в

символьном виде;

O Глубиной, а именно: работать в предметной области,

содержащей трудные задачи;

OСамосознанием, а именно:исследовать свои

рассуждения, т.е. проверять их правильность;

объяснять свои действия.

По назначению ЭС делятся на:O ЭС общего назначения.O Специализированные ЭС:

O 1. проблемно-ориентированные для задач диагностики, проектирования, прогнозированияO 2. предметно-ориентированные для специфических задач, например, контроля ситуаций на атомных

электростанциях.

По степени зависимости от внешней среды выделяют:O Статические ЭС, не зависящие от внешней среды.O Динамические, учитывающие динамику внешней среды и предназначенные для решения

задач в реальном времени. Время реакции в таких системах может задаваться в миллисекундах, и эти системы реализуются, как правило, на языке С++.

По типу использования различают:O Изолированные ЭС.O ЭС на входе/выходе других систем.O Гибридные ЭС или, иначе говоря, ЭС интегрированные с базами данных и другими

программными продуктами (приложениями).

По сложности решаемых задач различают:O Простые ЭС - до 1000 простых правил.O Средние ЭС - от 1000 до 10000 структурированных правил.O Сложные ЭС - более 10000 структурированных правил.

По стадии создания выделяют: O исследовательский, демонстрационный, промышленный, коммерческий образец ЭС…

Классификация ЭС

Классификация ЭС

Структура ЭС

Архитектура ЭСЭксперт

Инженер знанийПользователь

Интеллектуальныйинтерфейс

Механизмобъяснения

Механизмприобретения

знаний

Механизм вывода

База знаний

Извлечениезнаний

Экспертнаясистема

Применение ЭС• интерпретация, определение смыслового

содержания входных данных;• предсказание последствий наблюдаемых ситуаций;• диагностика неисправностей (заболеваний) по

симптомам;• конструирование объекта с заданными свойствами

при соблюдении установленных ограничений;• планирование последовательности действий,

приводящих к желаемому состоянию объекта;• слежение (наблюдение) за изменяющимся

состоянием объекта и сравнение его параметров с установленными или желаемыми;• управление объектом с целью достижения

желаемого поведения;• поиск неисправностей;• обучение.

Существует, по крайней мере, четыре значительно отличающихся друг от друга подхода

к созданию экспертных систем:O Подход, базирующийся на поверхностных

знаниях;O Структурный подход;O Подход, базирующийся на глубинных знаниях;O Смешанный подход, базирующийся на

использовании поверхностных и глубинных знаний.

Проектирование ЭС

O В настоящее время сложилась определенная технология

разработки ЭС, которая включает следующие шесть

этапов: идентификация, концептуализация,

формализация, выполнение, тестирование и опытная

эксплуатация.

Этапы разработки ЭС

ЭС VS ЛюдиЭкспертные системы ряд преимуществ

перед людьми-экспертами:OПостоянство.OЛёгкость передачи.OУстойчивость и воспроизводимость

результатовOСтоимость.

На других чашах весов стоит ИНТУИЦИЯ