Понятие об экспертных системах

Экспертные системы (ЭС) — это сложные программные комплексы, аккумулирующие знания специалистов в конкретных предметных областях и тиражирующие этот эмпирический опыт для консультаций менее квалифицированных пользователей.

К предметным областям относятся: медицина, фармакология, химия, геология, экономика, юриспруденция и другие — в них большая часть знаний является личным опытом специалистов высокого уровня (экспертов). Эти области нуждаются в ЭС.

ЭС определяется набором логически взаимосвязанных правил, аккумулирующих знания и опыт специалиста в данной предметной области, и механизмом решения, позволяющим распознавать ситуацию, давать рекомендации к действию.

Основные компоненты модели ЭС:

Пользователь является специалистом в данной предметной области, квалификация которого уступает квалификации эксперта.

Интерфейс пользователя есть комплекс программ, реализующих диалог пользователя и ЭС при вводе запросов на решение задач и получении результатов.

Решатель, или подсистема логического вывода, представляет собой программу, осуществляющую автоматический вывод решения задач пользователя на основе знаний, хранящихся в БЗ.

База знаний (БЗ) — совокупность знаний о предметной области, организованных в соответствии с принятой моделью представления данных.

Подсистема разъяснений — это приложение, позволяющее разъяснять, на основании чего ЭС дает рекомендации, делает выводы, какие знания при этом используются.

Интеллектуальный редактор БЗ — это приложение, предназначенное для ввода в БЗ новых знаний о предметной области.

Инженер по знаниям — специалист по искусственному интеллекту, помогающий эксперту вводить знания в БЗ.

Характерной особенностью любой ЭС является способность к саморазвитию. Исходные данные хранятся в базе знаний в виде фактов, между которыми установлены определенные логические связи. Если при тестировании выявлены некорректные рекомендации или заключения по конкретным вопросам либо заключение не может быть сформулировано, это означает или отсутствие важных фактов в ее базе, или нарушения в логической системе связей.

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.

Режим консультации — пользователь ведет диалог с ЭС, сообщая ей сведения о текущей задаче и получая рекомендации ЭС. Например, на основе сведений о физическом состоянии больного ЭС ставит диагноз в виде перечня заболеваний, наиболее вероятных при данных симптомах.