Слайд 2Определения и классификация
Под экспертной системой (ЭС) понимают программу, которая использует
знания специалистов (экспертов) о некоторой конкретной узко специализированной предметной области
и в пределах этой области способна принимать решения на уровне эксперта-профессионала.
Слайд 3Основу успеха ЭС составили два важных свойства
в ЭС знания отделены
от данных, и мощность экспертной системы обусловлена в первую очередь
мощностью базы знаний и только во вторую очередь используемыми методами решения задач;
решаемые ЭС задачи являются неформализованными или слабоформализованными и используют эвристические, экспериментальные, субъективные знания экспертов в определенной предметной области.
Слайд 4Основными категориями решаемых ЭС задач являются:
диагностика,
управление (в том числе
технологическими процессами),
интерпретация,
прогнозирование,
проектирование,
отладка и ремонт,
планирование,
наблюдение
(мониторинг),
обучение.
Слайд 6Инструментальные средства для создания ЭС
Важную роль при создании ЭС играют
инструментальные средства. Среди инструментальных средств для создания ЭС наиболее популярны
такие языки программирования, как LISP и PROLOG, а также экспертные системы-оболочки (ЭСО): KEE, CENTAUR, G2 и GDA, CLIPS, АТ_ТЕХНОЛОГИЯ, предоставляющие в распоряжение разработчика - инженера по знаниям широкий набор для комбинирования систем представления знаний, языков программирования, объектов и процедур
Слайд 7Существуют и применяются различные способы классификации ЭС:
По назначению ЭС делятся
на:
ЭС общего назначения.
Специализированные ЭС:
проблемно-ориентированные для задач диагностики, проектирования,
прогнозирования
предметно-ориентированные для специфических задач, например, контроля ситуаций на атомных электростанциях.
Слайд 8По степени зависимости от внешней среды выделяют:
Статические ЭС, не зависящие
от внешней среды.
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++.
Слайд 9По типу использования различают:
Изолированные ЭС.
ЭС на входе/выходе других систем.
Гибридные ЭС или, иначе говоря, ЭС интегрированные с базами данных
и другими программными продуктами (приложениями).
По сложности решаемых задач различают:
Простые ЭС - до 1000 простых правил.
Средние ЭС - от 1000 до 10000 структурированных правил.
Сложные ЭС - более 10000 структурированных правил.
Слайд 10По стадии создания выделяют:
Исследовательский образец ЭС, разработанный за 1-2 месяца
с минимальной БЗ.
Демонстрационный образец ЭС, разработанный за 2-4 месяца,
например, на языке типа LISP, PROLOG, CLIPS
Промышленный образец ЭС, разработанный за 4-8 месяцев, например, на языке типа CLIPS с полной БЗ.
Коммерческий образец ЭС, разработанный за 1,5-2 года, например, на языке типа С++, Java с полной БЗ.
Слайд 11Трудности при разработке экспертных систем
Разработка ЭС связана с определенными трудностями,
которые необходимо хорошо знать, так же как и способы их
преодоления. Подробнее об этих проблемах.
Проблема извлечения знаний экспертов.
Проблема формализации знаний экспертов.
Слайд 12Проблема нехватки времени у эксперта.
Правила, формализованные экспертом, не дают необходимой
точности.
Недостаток ресурсов.
Неадекватность инструментальных средств решаемой задаче.
Слайд 13Примеры экспертных систем
Кратко об истории создания ранних и наиболее известных
ЭС.
Медицинская ЭС MYCIN разработана в Стэнфордском университете в середине
70-х годов для диагностики и лечения инфекционных заболеваний крови. MYCIN в настоящее время используется для обучения врачей.
Слайд 14ЭС DENDRAL разработана в Стэнфордском университете в середине 60-х годов
для определения топологических структур органических молекул. Система выводит молекулярную структуру
химических веществ по данным масс-спектрометрии и ядерного магнитного резонанса.
ЭС PROSPECTOR разработана в Стэнфордском университете в 1974--1983 годах для оценки геологами потенциальной рудоносности района. Система содержит более 1000 правил и реализована на INTERLISP. Программа сравнивает наблюдения геологов с моделями разного рода залежей руд. Программа вовлекает геолога в диалог для извлечения дополнительной информации. В 1984 году она точно предсказала существование молибденового месторождения, оцененного в многомиллионную сумму.