Преимущества ЭС

ЭС обладают рядом преимуществ:

1. Повышенная доступность. Экспертиза доступна на любом подходящем компьютере. ЭС позволяет массово выполнять экспертизу.

2. Снижение стоимости. Стоимость выполнения экспертизы для одного пользователя значительно снижается.

3. Уменьшение опасности. ЭС могут использоваться в средах, которые могут быть опасными для человека.

4. Постоянство. Выполнение экспертизы является постоянным. В отличие от человека-эксперта, который может уволиться или умереть, знания экспертной системы будут доступны бесконечно.

5. Многочисленные экспертизы. Знания нескольких экспертов могут быть предоставлены и работать одновременно и непрерывно на решение проблемы в любое время дня и ночи. Уровень знаний нескольких экспертов может превышать знания одного человека-эксперта.

6. Повышенная надежность. ЭС увеличивает уверенность в правильности решения путем использования мнений других экспертов или путем исключения мнения эксперта в случае разногласий с другими экспертами. Конечно, этот метод, не работает, если экспертная система была запрограммирована на работу с одним экспертом. Экспертная система всегда должна согласиться с экспертом, если экспертом не была допущена ошибка. Однако, такую ошибку может допустить человек-эксперт, если он устал или находится в состоянии стресса.

7. Объяснение. ЭС может подробно объяснить рассуждения, которые привели к заключению. Человек может устать, не желать или не быть в состоянии делать это все время. Объяснение увеличивает уверенность в правильности решения.

8. Быстрый отклик. Быстрая реакция или реакция в режиме реального времени может быть необходима в некоторых случаях. В зависимости от программного обеспечения и аппаратных средств, экспертная система может реагировать быстрее и быть более доступной, чем человек-эксперт. В некоторых чрезвычайных ситуациях могут потребоваться ответы быстрее, чем их может дать человек, поэтому для работы в режиме реального времени экспертная система является хорошим выбором.

9. Спокойствие, беспристрастность, и полный ответ в любое время. Это может быть очень важно в режиме реального времени и чрезвычайных ситуациях, когда человек-эксперт не может работать с максимальной эффективностью из-за стресса или усталости.

10. Интеллектуальный наставник. ЭС может выступать в роли интеллектуального наставника, позволяя студентам выполнять программы-образцы и объясняя ход рассуждений системы.

11. Интеллектуальная база данных. Экспертные системы могут быть использованы для доступа к базе данных и выполнять интеллектуальную обработку данных.

Процесс разработки экспертной системы имеет и косвенную выгоду потому, что знания человека-эксперта должны быть сформулированы в явном виде для ввода в компьютер. В ЭС явные знания и неявные знания, которыми обладает эксперт, могут быть проверены на нерпотиворечивость, правильность, последовательность и полноту. Если знания являются противоречивыми, несогласованными, то они должны быть откорректированы или пересмотрены, т.е. ЭС улучшает качество знаний.

Хотя указанные преимущества и очевидны, следует отметить, что ЭС не обладают интуицией и общими знаниями о мире, их ход и метод решения проблемы не может выйти за рамки тех знаний, что в них заложены. ЭС также будут бессильны при решении проблемы в изменяющихся условиях, например, при смене методики решения или появлении нового оборудования. Эксперты могут непосредственно воспринимать весь комплекс входной сенсорной информации, будь то визуальная, звуковая, осязательная или обонятельная. ЭС воспринимает только символы, которыми представлены знания. Поэтому сенсорную информацию необходимо проанализировать и преобразовать в символьную форму, пригодную для машинной обработки. При преобразовании человеком сенсорной информации неизбежно возникают искажения и потери, но классифицировать весь поток информации на значимое и второстепенное или абсурдное способен только человек. Так, например, любой человек сразу же выразит свое недоумение, если его попросят найти номер телефона Аристотеля, но едва ли найдется программа, которая скажет, что древнегреческие философы не пользовались телефонами.

Таким образом, назначением экспертных систем является консультирование по узкоспециальным вопросам при принятии решений человеком. То есть ЭС используются для усиления и расширения профессиональных возможностей их пользователей.

Традиционными областями применения экспертных систем являются следующие:

• Интерпретация данных. Это одна из традиционных задач для экспертных систем. Под интерпретацией понимается определение смысла данных, результаты которого должны быть согласованными и корректными. Обычно предусматривается многовариантный анализ данных.

• Диагностика. Под диагностикой понимается обнаружение неисправности в некоторой системе. Неисправность – это отклонение от нормы. Такая трактовка позволяет с единых теоретических позиций рассматривать и неисправность оборудования в технических системах, и заболевания живых организмов, и всевозможные природные аномалии. Важной спецификой является необходимость понимания функциональной структуры ("анатомии") диагностирующей системы.

• Мониторинг. Основная задача мониторинга – непрерывная интерпретация данных в реальном масштабе времени и сигнализация о выходе тех или иных параметров за допустимые пределы. Главные проблемы – "пропуск" тревожной ситуации и инверсная задача "ложного" срабатывания. Сложность этих проблем в размытости симптомов тревожных ситуаций и необходимость учета временного контекста.

• Проектирование. Проектирование состоит в подготовке спецификаций на создание "объектов" с заранее определенными свойствами. Под спецификацией понимается весь набор необходимых документов чертеж, пояснительная записка и т.д. Основные проблемы здесь – получение четкого структурного описания знаний об объекте и проблема "следа". Для организации эффективного проектирования и, в еще большей степени, перепроектирования необходимо формировать не только сами проектные решения, но и мотивы их принятия. Таким образом, в задачах проектирования тесно связываются два основных процесса, выполняемых в рамках соответствующей ЭС: процесс вывода решения и процесс объяснения.

• Прогнозирование. Прогнозирующие системы логически выводят вероятные следствия из заданных ситуаций. В прогнозирующей системе обычно используется параметрическая динамическая модель, в которой значения параметров "подгоняются" под заданную ситуацию. Выводимые из этой модели следствия составляют основу для прогнозов с вероятностными оценками.

• Планирование. Под планированием понимается нахождение планов действий, относящихся к объектам, способным выполнять некоторые функции. В таких ЭС используются модели поведения реальных объектов с тем, чтобы логически вывести последствия планируемой деятельности.

• Обучение. Системы обучения диагностируют ошибки при изучении какой-либо дисциплины с помощью ЭВМ и подсказывают правильные решения. Они аккумулируют знания о гипотетическом "ученике" и его характерных ошибках, затем в работе способны диагностировать слабости в знаниях обучаемых и находить соответствующие средства для их ликвидации. Кроме того, они способны планировать обучение ученика в зависимости от его успехов.