Проектирование экспертных систем

Первые ЭС были статического типа. Типичная статическая ЭС должна включать следующие компоненты [2]:

· базу знаний (БЗ);

· базу данных (рабочую память);

· решатель (интерпретатор);

· систему объяснений;

· компоненты приобретения знаний;

· интерфейс с пользователем.

БЗ ЭС предназначена для хранения долгосрочных данных, описывающих рассматриваемую область, и правил, описывающих целесообразные преобразования данных этой области.

БД ЭС служит для хранения текущих данных решаемой задачи.

Решатель формирует последовательность применения правил и осуществляет их обработку, используя данные из рабочей памяти и знания из БЗ.

Система объяснений показывает, каким образом система получила решение задачи, и какие знания при этом использовались. Это облегчает тестирование системы и повышает доверие пользователя к полученному результату.

Компоненты приобретения знаний необходимы для заполнения ЭС знаниями в диалоге с пользователем-экспертом, а также для добавления и модификации заложенных в систему знаний.

К разработке ЭС привлекаются специалисты из разных предметных областей, а именно:

· эксперты той проблемной области, к которой относятся задачи, решаемые ЭС;

· инженеры по знаниям, являющиеся специалистами по разработке интеллектуальных информационных систем (ИИС);

· программисты, осуществляющие реализацию ЭС.

Любая ЭС должна иметь, по крайней мере, два режима работы:

· режим приобретения знаний;

· режим консультаций.

В режиме приобретения знаний эксперт наполняет ЭС знаниями, которые позволят ЭС в дальнейшем решать конкретные задачи из описанной проблемной области. Эксперт описывает проблемную область в виде совокупности данных об объектах и правил, определяющих взаимные связи между данными, и способы манипулирования данными.

В режиме консультаций пользователь ЭС сообщает системе конкретные данные о решаемой задаче и стремится получить с её помощью результат. При этом входные данные о задаче поступают в рабочую память. Решатель на основе данных из БД и правил из БЗ формирует решение.

Динамические ЭС, наряду с компонентами статических ЭС, должны содержать:

· подсистему моделирования внешнего мира;

· подсистему связи с внешним окружением.

Подсистема моделирования необходима для прогнозирования, анализа и адекватной оценки состояния внешней среды. Изменения окружения решаемой задачи требуют изменения хранимых в ЭС знаний, для того чтобы отразить временную логику происходящих в реальном мире событий.