Технологии экспертных систем

ЭИС состоит из нескольких функциональных подсистем, обрабатывающих множе­ство локальных баз данных. При этом разные функции управления реализуются разными подсистемами. Например, для контроля исполнения документов (приказов, инструкций, писем и т.д.) разрабатывались исполнительные информационные системы EIS (Execution Information System). Для выполнения других управляющих функций разрабатывались управленческие информационные системы MIS (Management Information System). Их реа­лизация зависела от поставленных целей, типа предприятия, циркулирующих регламент­ных форм документов, деления на подсистемы и т.д.

Задачи управления требовали нетривиальных подходов к их решению. Это объяс­няется рядом факторов:

• Для принятия решении требуются не просто данные, но их новый вид - знания;

• Для получения знаний требовались алгоритмы переработки больших объемов информации, выявления скрытых знаний (скрытых закономерностей и зависимостей дан­ных) и преобразования их в явные;

• Решение необходимо принимать, учитывая противоречивые требования;

• Необходимо учитывать быстро меняющуюся обстановку;

• Требовались алгоритмы решения плохо формализуемых задач;

• Требовались новые методы управления.

Для принятия управленческого решения требуется не только информация, а знание о ситуации, по которой принимается решение. Практическое применение самообучаю­щихся интеллектуальных систем для решения управленческих задач позволило разрабо­тать технологии записи знаний специалистов, получивших название экспертных систем.

Потребности решения задач управления, наличие моделей представления знаний и способов их формализованного представления в базе знаний привели к разработке экс­пертных систем.

Экспертная система - система искусственного интеллекта, включающая базу знаний с набором правил и механизмом вывода, позволяющим на основании правил и предоставляемых пользователем фактов распознать ситуацию, поставить диагноз, сформулировать решение или дать рекомендацию для выбора действия. Экспертные системы, применяемые в управлении, базируются на эвристических, эмпирических знаниях, оцен­ках, полученных от экспертов. Они способны анализировать данные о ситуации, требую­щей решения, объяснить пользователю свои действия и показать знания, лежащие в осно­ве принятия решений.

Для представления знания использовались фреймовые и объектно-ориентированные модели. Фрейм - структура представления знаний, состоящая из слотов. Слот состоит из элементов, заполнение которых определенными значениями превращает фрейм в описание конкретной ситуации. Слот определяет имена атрибутов ситуации, их значения и ссылки на другие слоты.

Создание экспертной системы выполнялось методом проектирования, при котором происходит постоянное наращивание базы знаний при итерационном прохождении каж­дого этапа проектирования экспертной системы..

При применении экспертной системы вводится описание ситуации, для которой требуется подсказка решения. Выполняется поиск подобной ситуации в базе знаний, и ес­ли она найдена, выдаются рекомендации по принятию решений. Если описание ситуации отсутствует, можно его добавить.

В дальнейшем при проектировании экспертных систем использовались семантиче­ские сети, теория графов, лингвистические процессоры, когнитивная графика и др. Семан­тические сети дают способ представления знаний в виде помеченного ориентированного графа, в котором вершины соответствуют понятиям, объектам, действиям, ситуациям или сложным отношениям, а дуги - свойствам или элементарным отношениям. Теория графов изучает графы, сети и действия над ними. Лингвистические процессоры предназначены для перевода текстов на естественном языке в машинное представление и обратно.

Экспертные системы помогают принимать решения в ситуациях, когда алгоритм принятия решения заранее не известен и формулируется одновременно с формированием
базы знаний.

Экспертные системы применяются во многих сферах человеческой деятельности. Они используются в управлении производством, транспортными системами и других на­правлениях экономической деятельности. Примером может служить система страхования коммерческих займов CLUES.