🗊Презентация Экспертные системы. Методы поиска решений

Экспертные системы.

ЭС - это интеллектуальная компьютерная программа, которая может давать советы, консультировать, проводить анализ и ставить диагноз на уровне специалиста в некоторой узкой предметной области в отличие от других программных продуктов, используют при работе не только данные, но еще знания и специальные механизмы вывода решений и новых знаний на основе имеющихся.

Методы поиска решений логические, эвристические (интуитивные), математические (аналитические и имитационные), гибридные. ЭС особо востребованы: в областях, где наблюдается недостаток специалистов или существует реальная опасность для их жизни (атомные электростанции). ЭС находят широкое применение в медицине, микроэлектронике, геологии, военном деле, навигации и т.д.

Первые ЭС. Первые ЭС. В 1965 году в Стэндфордском университете (Stanford University) Эдвард Фейгенбаум, Джошуа Ледерберг начали работы по созданию первой экспертной системы DENDRAL Задача – создать компьютерного помощника, который мог бы определять путем расчета молекулярную структуру химических соединений Проблемы: 1) построение гибкой программы, оперирующей с многочисленными знаниями и работающей по правилам логики ("если - то"); 2) создание базы данных, включающую знания многих специалистов в органической химии; 3) отделение механизма логического вывода от базы знаний

Первые ЭС. В 70-е ЭС стали ведущим направлением в области искусственного интеллекта. создано множество разнообразных экспертных и диагностических систем, большая часть которых действует и сегодня. Самыми известными из них являются MYCIN, служащая для диагностики и лечения инфекционных заболеваний, и PROSPECTOR, предназначенная для геологической разведки месторождений полезных ископаемых

Структура экспертных систем Типичная статическая ЭС состоит из следующих основных компонентов (рис. 1.): решателя (интерпретатора); рабочей памяти (РП), называемой также базой данных (БД); базы знаний (БЗ); компонентов приобретения знаний; объяснительного компонента; диалогового компонента.

База данных (рабочая память) предназначена для хранения исходных и промежуточных данных решаемой в текущий момент задачи. База данных (рабочая память) предназначена для хранения исходных и промежуточных данных решаемой в текущий момент задачи. База знаний (БЗ) в ЭС предназначена для хранения долгосрочных данных, описывающих рассматриваемую область (а не текущих данных), и правил, описывающих целесообразные преобразования данных этой области. Решатель, используя исходные данные из рабочей памяти и знания из БЗ, формирует такую последовательность правил, которые, будучи примененными к исходным данным, приводят к решению задачи.

Компонент приобретения знаний автоматизирует процесс наполнения ЭС знаниями, осуществляемый пользователем-экспертом. Компонент приобретения знаний автоматизирует процесс наполнения ЭС знаниями, осуществляемый пользователем-экспертом. Объяснительный компонент объясняет, как система получила решение задачи (или почему она не получила решение) и какие знания она при этом использовала, что облегчает эксперту тестирование системы и повышает доверие пользователя к полученному результату. Диалоговый компонент ориентирован на организацию дружественного общения с пользователем как в ходе решения задач, так и в процессе приобретения знаний и объяснения результатов работы.

Режимы функционирования ЭС может функционировать в 2-х режимах. Режим ввода знаний — в этом режиме эксперт с помощью инженера по знаниям посредством редактора базы знаний вводит известные ему сведения о предметной области в базу знаний ЭС.

Наиболее известные/распространённые ЭС CLIPS — весьма популярная оболочка для построения ЭС (public domain) OpenCyc — мощная динамическая ЭС с глобальной онтологической моделью и поддержкой независимых контекстов WolframAlpha — поисковая система, интеллектуальный «вычислительный движок знаний» MYCIN — наиболее известная диагностическая система, которая предназначена для диагностики и наблюдения за состоянием больного при менингите и бактериальных инфекциях. HASP/SIAP — интерпретирующая система, которая определяет местоположение и типы судов в Тихом океане по данным акустических систем слежения. Акинатор - интернет-игра. Игрок должен загадать любого персонажа, а Акинатор должен его отгадать, задавая вопросы. База знаний автоматически пополняется, поэтому программа может отгадать практически любого известного персонажа.