Expertní systém

Aktuální verze stránky ještě nebyla zkontrolována zkušenými přispěvateli a může se výrazně lišit od verze recenzované 27. dubna 2022; kontroly vyžadují 4 úpravy .

Expertní systém (ES, angl.  expert system ) - počítačový systém, který může částečně nahradit odborníka při řešení problémové situace. Moderní expertní systémy začaly být vyvíjeny výzkumníky umělé inteligence v 70. letech 20. století a v 80. letech získaly komerční posílení . Předchůdce expertních systémů navrhl v roce 1832 S. N. Korsakov , který vytvořil mechanická zařízení, tzv. „intelektuální stroje“, které umožňovaly najít řešení pro dané podmínky, například určit nejvhodnější léky podle pacientovy příznaky onemocnění [1] .

Nejdůležitější součástí expertního systému jsou znalostní báze jako modely chování expertů v určité oblasti znalostí pomocí inferencí a rozhodovacích postupů , jinými slovy, znalostní báze jsou souborem faktů a pravidel inference ve vybraném subjektu. oblast činnosti.

Podobné akce provádí takový softwarový nástroj jako " Master " ( angl.  Wizard ). Průvodci se používají jak v systémových programech, tak v aplikacích pro zjednodušení interaktivní komunikace s uživatelem (například při instalaci softwaru ). Hlavním rozdílem mezi průvodci a expertními systémy je absence znalostní báze – všechny akce jsou pevně zakódované. Je to jen sada formulářů, které musí uživatel vyplnit.

Dalšími podobnými programy jsou vyhledávací nebo referenční (encyklopedické) systémy. Na žádost uživatele poskytují nejvhodnější ( relevantní ) sekce článkové báze (reprezentace objektů znalostních oblastí, jejich virtuální model).

V současné době prochází „klasický“ koncept expertních systémů, který se rozvíjel v 70. a 80. letech 20. století, krizí, zřejmě spojenou s hlubokou orientací na textové rozhraní člověk-stroj , které bylo v těchto letech všeobecně přijímané , dnes již téměř zcela nahrazeny grafickými v uživatelských aplikacích.( GUI ). Kromě toho je „klasický“ přístup k budování expertních systémů málo konzistentní s relačním datovým modelem , což znemožňuje efektivní využití moderních průmyslových DBMS k organizaci znalostních bází takových systémů.

Expertní systémy často jako marketingový trik deklarují moderní softwarové produkty, které takové v „klasickém“ smyslu nejsou (například počítačové právní referenční systémy ). Pokusy nadšenců spojit „klasické“ přístupy k vývoji expertních systémů s moderními přístupy k budování uživatelského rozhraní ( CLIPS Java Native Interface , projekty CLIPS.NET atd.) nenacházejí podporu u velkých softwarových společností a z tohoto důvodu přetrvávají v experimentální fázi.

Struktura ES inteligentních systémů

Kniha [2] představuje následující strukturu ES:

Znalostní základnu tvoří pravidla pro analýzu informací od uživatele o konkrétním problému. ES analyzuje situaci a v závislosti na směru ES dává doporučení k řešení problému.

Znalostní báze expertního systému zpravidla obsahuje fakta (statické informace o předmětné oblasti) a pravidla - soubor instrukcí, které lze aplikovat na známá fakta pro získání nových skutečností.

V rámci logického modelu lze znalostní báze vycházet např. z programovacího jazyka Prolog využívajícího predikátový jazyk k popisu faktů a inferenčních pravidel, která vyjadřují pravidla pro definování pojmů, k popisu zobecněných a konkrétních informací, jakož i specifické a zobecněné dotazy do databází a znalost databází.

Specifické a zobecněné dotazy na znalostní báze v jazyce Prolog jsou psány pomocí jazyka predikátů vyjadřujících pravidla vyvozování a definice pojmů nad postupy vyvozování dostupných ve znalostní bázi, vyjadřující zobecněné a specifické informace a znalosti ve vybrané oblasti ​činnost a oblast znalostí.

Fakta ve znalostní bázi obvykle popisují ty jevy, které jsou pro danou oblast konstantní. Charakteristiky, jejichž hodnoty závisí na podmínkách konkrétní úlohy, přijímá ES od uživatele během provozu a ukládá je do pracovní paměti. Například v lékařském ES je skutečnost „Zdravý člověk má 2 nohy“ uložena v databázi znalostí a skutečnost „Pacient má jednu nohu“ je uložena v pracovní paměti.

Znalostní základna ES je vytvářena pomocí tří skupin lidí:

  1. odborníci na problémovou oblast, do které úkoly řešené ES spadají;
  2. znalostní inženýři, kteří jsou specialisty na vývoj IIS ;
  3. programátoři implementující ES.

Provozní režimy

ES může pracovat ve 2 režimech.

  1. Režim vkládání znalostí  - v tomto režimu zadává odborník s pomocí znalostního inženýra informace o jemu známé oblasti předmětu do znalostní báze ES prostřednictvím editoru znalostní báze.
  2. Konzultační režim  - uživatel vede dialog s ES, informuje jej o aktuálním úkolu a přijímá doporučení ES. Například na základě informací o fyzickém stavu pacienta ES stanoví diagnózu ve formě seznamu nemocí, u kterých jsou tyto příznaky nejpravděpodobnější.

ES klasifikace

Klasifikace ES podle řešeného problému

Klasifikace ES podle spojení s reálným časem

Etapy vývoje ES

Nejslavnější ES

Viz také

Poznámky

  1. ↑ Vynálezy S. N. Korsakova
  2. ↑ Gavrilova T. A., Khoroshevsky V. F. Znalostní báze inteligentních systémů. Učebnice. - Petrohrad: Petr, 2000.

Literatura

Odkazy

  Přejděte na položku Wikidata  Slovníky a encyklopedie
 Znalostní inženýrství
Obecné pojmy
Pevné modely
Měkké metody
Aplikace