Экспертные системы: составные части, этапы проектирования.

Экспертные системы представляют собой особый класс автоматизированных информационных систем, которые проводят анализ, выполняют классификацию, ставят диагноз и выдают консультации. Они воспроизводят при анализе схему рассуждений человека-эксперта – рассуждения, опирающиеся на неформальные правила, используемые в целях повышения эффективности решения конкретной задачи.

Экспертные системы не только выполняют необходимые функции, но и на каждом шаге могут объяснить пользователю причину той или иной рекомендации и последовательность анализа. Широкое использование экспертных систем в зарубежных странах объясняется тем фактом, что аналитические задачи решаются компьютером не хуже, чем человеком, а в ряде случаев надежнее и быстрее. В отличие от человека, у экспертных систем нет предубеждений, они не делают поспешных выводов, не поддаются влиянию внешних факторов. Такие системы работают методично, систематизировано, рассматривая все детали, выбирая оптимальную альтернативу из всех возможных. Несомненным преимуществом экспертных систем является и то, что содержащиеся в них знания сохраняются навсегда, как бы обширны они не были.

Теоретически экспертные системы по мере своего развития и расширения должны проходить следующие уровни.

«Ассистент» – система освобождает сотрудника от рутинной и однообразной аналитической работы, позволяя заниматься только самыми важными и требующими творческого решения вопросами.

«Коллега» – система участвует в решении проблемы на равных с сотрудником, общение между ними представляет собой постоянный диалог.

«Эксперт» – уровень знаний системы во много раз превосходит уровень знаний сотрудника, так как знания системы постоянно пополняются при помощи наиболее компетентных экспертов.

Как третий, так и второй уровни экспертных систем пока не достигнуты и имеются значительные трудности при их реализации.

В настоящее время реально применяются экспертные системы первого уровня, которые облегчают работу сотрудников и помогают сделать ее более эффективной и быстрой. Такие системы накапливают знания и опыт наиболее квалифицированных экспертов-аналитиков.

Экспертные системы, в основе которых лежат знания и опыт высококвалифицированных экспертов, позволяют специалисту с обычной квалификацией решать различные аналитические задачи, требующие высокого уровня знаний, практически так же успешно, как это делают сами эксперты. Таким образом, уникальный индивидуальный опыт отдельных и немногочисленных экспертов становится доступным многим пользователям.

Объектно-ориентированный подход к проектированию и разработке программного обеспечения: сущность подхода, объектный тип данных, переменные объектного типа, инкапсуляция, наследование, полиморфизм, классы и объекты.

В основе объектного подхода к разработке ПО лежит объектная декомпозиция, т. е. представление разрабатываемого про­граммного продукта в виде совокупности объектов, в процессе взаимо­действия которых через передачу сообщений и происходит выполнение тре­буемых функций.

Объектно-ориентированный подход имеет следующие преимущества:

а) уменьшение сложности программного обеспечения;

б) повышение надежности программного обеспечения;

в) обеспечение возможности модификации отдельных компонентов программного обеспечения без изменения остальных его компонентов;

г) обеспечение возможности повторного использования отдельных компонентов программного обеспечения.

Систематическое применение объектного подхода позволяет разрабатывать хорошо структурированные, надежные в эксплуатации, достаточно просто модифицируемые программные системы, поэтому ООП является одним из наиболее интенсивно развивающихся направлений теоретического и прикладного программирования. Однако при объектном подходе сразу можно выполнить декомпозицию только очень простого ПО. На заре эпохи ООП были предложены методы анализа и проектирования в рамках объектного подхода, использующие раз­личные модели и нотации.

Спорить о достоинствах и недостатках этих методов и моделей можно было бесконечно. Эта ситуация получила название «войны методов». Конец «войне методов» положило появление в 1995 г. первой версии языка UML (Unified Modeling Language - унифицированный язык моделиро­вания), который был создан ведущими специалистами в этой области (Гради Бучем, Иваром Якобсоном и Джеймсом Рамбо) и в настоящее время фактически признан стандартным средством описания проектов, создаваемых с использованием объектно-ориентированного подхода.