Приведите структуру и режимы работы ЭС

Структура ЭС:

Эксперт - ведущий специалист определяющий знание, обеспечивающий полноту и правильность введенных в ЭС знаний.

Пользователь - специалист предметной области для которого предназначена система, обычно его квалификация его недостаточна высока и поэтому он нуждается в помощи и поддержке своей деятельности со стороны экспертной системы.

Инженер по знаниям в области информационных систем, выступающий в роли промежуточного буфера между экспертом и Базы знаний.

Подсистема диалога (интерфейс пользователя) комплекс программ, реализующих диалог пользователя с ЭС, как на стадии ввода информации, так и на стадии получения информации.

База знаний - это ядро ЭС, представляет собой совокупность априорных знаний предметной области, записан на машинный носитель в форме, понятной пользователю и эксперту, состоит из базы фактов и базы правил. Подсистема логического вывода (решатель) -программа, моделирующая рассуждения эксперта на основе знаний, имеющихся в БЗ. Решатель использует исходные данные (факты) из рабочей памяти и знания из БЗ. Формирует (выбирает технику последовательность правил), которые будут применяться к исходным данным приводящим к решению задачи.

Подсистема объяснений - программа, позволяющая пользователям получать ответы на вопросы.

Интеллектуальный редактор БЗ представляет инженеру познания, возможность создавать и подкачивать БЗ в диалоговом режиме.

Экспертная система работает в 2- х режимах.

1. Приобретение знаний

2. Решение задач (режим консультаций).

В режиме приобретенных знаний общение осуществляет эксперт через посредника (инженера) по знаниям. Эксперт описывает предметную область в виде совокупности данных и правил, данные определяют объекты, их характеристики и значения. Осуществляется в области экспертизы, правила характерные для рассмотрения проблемной области. Эксперт, использует подсистемы приобретенных знаний, заполняет систему знаниями, которые позволяют пользователям в режиме консультирования оперативно решать задачи из проблемной области. Важную роль в режиме приобретенных знаний играет подсистема объяснения, именно благодаря ей эксперт на этапе тестирования локализует причины неудачной работы. ЭС позволяет эксперту целенаправленно модифицировать старые или вводить новые знания.

В режиме консультирования консультант общение с ЭС осуществляет конечный пользователь, которого интересует результат и способ получения решения.

Если пользователь не имеет достаточной квалификации, то ЭС выступает как консультант система. Если пользователь эксперт, то ЭС позволяет ускорить процесс принятия решения, освободив эксперта от рутинной работы.

В режиме консультаций знания о задаче пользователя обрабатываются подсистемой диалога, после обработки данные поступаю в рабочую память на основе входящих данных из области и правил из БЗ решатель формирует решение задачи.

В отличии от традиционных программ ЭС в режиме консультации не только исполняет предписанную последовательность операций, но предварительно формирует ее, если ответ ЭС не понятен пользователю, то он может потребовать объяснение как получен ответ, если исходящих данных недостаточно для получении результата с указанной уверенностью, то система может запросить дополнительные данные или поднять коэффициент уверенности исходных фактов.

 

 

22. Раскройте назначение и классификацию ЭС.

Назначение.

Знания, которыми обладает специалист какой-либо области можно разделить на формализованные(точные) и не формализованные, формализованные знания формулируются в книгах и руководствах в виде общих и строгих суждений, отражающих универсальные знания.

Неформализованные знания не попадает в книги и руководства в связи с их конкретностью, субъективностью и приблизительностью, знание этого рода являются результатом обобщения многолетнего опыта работы и интуиции специалистов. Они обычно представляют собой многообразие эмпирических приемов и правил.

Традиционное программирование в качестве основы для разработки программы используют алгоритм(формализо ванное знание) поэтому до недавнего временя считалось, что ЭВМ не приспособлены для решения неформализованных задач. Расширения сферы использования ЭВМ показало, что неформальные знания задачи составляют очень важный класс задач вероятно значительно больший, чем класс формализованных задач. Неумение решать неформализованные задачи сдерживает внедрение ЭВМ в описательной науке, основной задачей информатики является внедрение ее методов в описательные науки и дисциплины. На основании этого можно утверждать, что исследование в области ЭС занимают значительное место в информатике.

Как правило неформализованные задачи обладают не полнотой, ошибочностью, неоднозначностью и противоречивостью знаний.

ЭС не отвергают и не заменяют традиционного подхода к программированию, они отличаются от традиционных программ тем, что ориентированы на решение неформализованных задач и обладают следующими особенностями:

1) Алгоритм решения не известен заранее, а строится самой ЭС с помощью символических рассуждений базирующихся на эвристических приемах.

2) Ясность полученных решений, то есть система (осознает) в терминах пользователя, как она получила решения.

3) Способность анализа и обеспечения своих действий и знаний.

4) Способность к приобретению новых знаний от пользователя эксперта не знающего программирования и изменения в соответствующих с ними своего поведения.

5) Обеспечение естественного языкового интерфейса с пользователем. Таким образом ЭС -это сложные программные комплексы аккумулирующие знания специалистов в конкретных предметных областях и тиражирующие этот имперический опыт для консультации менее квалифицированных пользователей.

Классификация ЭС. По типу задачи:

• интерпретация символов ( составление смыслового описания по входным данным)

• диагностика(определение неисправностей по симптомам)

• мониторинг(слежение(наблюдение за изменяющимся состоянием объекта и сравнение его показателей с установленным или желаемым))

• проектирование(разработка объекта с заданными свойствами при соблюдении установленных ограничений)

• прогнозирование(определение последствий наблюдаемых ситуаций)

• планирование(определение последовательности действий, приводящих к желаемому состоянию обьекта).

• Обучение(диагностирование ошибок и подсказывание правильных решений)

• Управление(воздействие на объект для достижения желаемого поведения)

По связи с реальным временем:

• Статические(БЗ и интерпритируемые данные рассматриваются, как не изменяющиеся за время решения задачи))

• Квазидинамические (знания меняются с некоторым фиксированным временем)

• Динам ические(знания, меняются в режиме реальног времени)

По типу ЭВМ:

• На супер ЭВМ

• На больших ЭВМ

• На символьных процессарах

• На мини и супер мини ЭВМ

• На символьных процессорах «На мини и супер мини ЭВМ

• На ПЭВМ По степени интеграции:

• Автономные (основной режим-консультирования, основная процедура-логический вывод)

• Гибридные (программные комплексы, объединяющие стандартные 111111 и средства манипулирования знаниями)