Класифікація по розв'язуваній задачі

Розглянемо зазначені на малюнку типи задач докладніше.

· Інтерпретація даних. Це одна з традиційних задач для експертних систем. Під інтерпретацією розуміється процес визначення змісту даних, результати якого повинні бути погодженими і коректними. Звичайно передбачається багатоваріантний аналіз даних:

¨ усі приклади наведені далі з робіт [Попов і ін., (ред.), 1990; Соловьев, Соловьева, 1989; Хейес-Рот і ін., 1987].

¨ виявлення й ідентифікація різних типів океанських суден за результатами аерокосмічного сканування — SIAP;

¨ визначення основних властивостей особистості за результатами психодіагностичного тестування в системах АВТАНТЕСТ і МИКРОЛЮШЕР і ін.

· Діагностика. Під діагностикою розуміється процес співвідношення об'єкта з деяким класом об'єктів і/чи виявлення несправності в деякій системі. Несправність — це відхилення від норми. Таке трактування дозволяє з єдиних теоретичних позицій розглядати і несправність устаткування в технічних системах, і захворювання живих організмів, і всілякі природні аномалії. Важливою специфікою є необхідність розуміння функціональної структури («анатомії») діагностуючої системи.

¨ Діагностика і терапія звуження коронарних судин — ANGY;

¨ Діагностика помилок в апаратурі і математичному забезпеченні ЕОМ — система CRIB і ін.

· Моніторинг. Основна задача моніторингу — безперервна інтерпретація даних у реальному масштабі часу і сигналізація про вихід тих чи інших параметрів за допустимі межі. Головні проблеми — «пропуск» тривожної ситуації й інверсна задача «помилкового» спрацювання. Складність цих проблем у розмитості симптомів тривожних ситуацій і необхідність обліку тимчасового контексту.

¨ Контроль за роботою електростанцій СПРИНТ, допомога диспетчерам атомного реактора — REACTOR;

¨ контроль аварійних датчиків на хімічному заводі — FALCON і ін.

· Проектування. Проектування виявляється в підготовці специфікацій на створення «об'єктів» із заздалегідь визначеними властивостями. Під специфікацією розуміється весь набір необхідних документів — креслення, пояснювальної записки і т.д. Основні проблеми тут — одержання чіткого структурного опису знань про об'єкт і проблема «сліду». Для організації ефективного проектування, а ще в більшій мірі перепроектування необхідно формувати не тільки самі проектні рішення, але і мотиви їхнього прийняття. Таким чином, у задачах проектування тісно зв'язуються два основних процеси, що виконуються у рамках відповідної ЕС: процес висновку рішення і процес пояснення.

¨ Проектування конфігурацій ЕОМ VAX — 11/780 у системі XCON (чи R1), проектування ВІС - CADHELP;

¨ синтез електричних ланцюгів — SYN і ін.

· Прогнозування. Прогнозування дозволяє пророкувати наслідки деяких подій чи явищ на підставі аналізу наявних даних. Прогнозуючі системи логічно виводять ймовірні наслідки із заданих ситуацій. У прогнозуючій системі звичайно використовується параметрична динамічна модель, у якій значення параметрів «підганяються» під задану ситуацію. Виведені з цієї моделі наслідки складають основу для прогнозів з ймовірнісними оцінками.

¨ передбачення погоди — система WILLARD;

¨ оцінка майбутнього врожаю — PLANT;

¨ прогнози в економіці — ECON і ін.

· Планування. Під плануванням розуміється знаходження планів дій, що відносяться до об'єктів, здатним виконувати деякі функції. У таких ЕС використовуються моделі поведінки реальних об'єктів для того, щоб логічно вивести наслідки планованої діяльності.

¨ планування поведінки роботи — STRIPS;

¨ планування промислових замовлень — ISIS;

¨ планування експерименту — MOLGEN і ін.

· Навчання. Під навчанням розуміється використання комп'ютера для навчання якоїсь дисципліни чи предмету. Системи навчання діагностують помилки при вивченні якої-небудь дисципліни за допомогою ЕОМ і підказують правильні рішення. Вони акумулюють знання про гіпотетичного «учня» і його характерних помилках, потім у роботі вони здатні діагностувати слабості в пізнаннях тих, яких навчають, і знаходити відповідні засоби для їхньої ліквідації. Крім того, вони планують акт спілкування з учнем у залежності від успіхів учня з метою передачі знань.

¨ Навчання мові програмування ЛИСП у системі «Учитель ЛИСПа»;

¨ система PROUST — навчання мові Паскаль і ін.

· Управління. Під управлінням розуміється функція організованої системи, що підтримує визначений режим діяльності. Такого роду ЕС здійснюють керування поведінкою складних систем відповідно до заданих специфікацій.

¨ допомога в управлінні газовою котельною — GAS;

¨ управління системою календарного планування Project Assistant і ін.

· Підтримка прийняття рішень. Підтримка прийняття рішення — це сукупність процедур, що забезпечує особу, яка приймає рішення, необхідною інформацією і рекомендаціями, що полегшують процес прийняття рішення. Ці ЕС допомагають фахівцям вибрати і/або сформувати потрібну альтернативу серед безліч виборів при прийнятті відповідальних рішень.

¨ вибір стратегії виходу фірми з кризової ситуації — CRYSIS;

¨ допомога у виборі страхової компанії чи інвестора — CHOICE і ін.

У загальному випадку всі системи, що базуються на знаннях, можна підрозділити на системи, що вирішують задачі аналізу, і на системи, що вирішують задачі синтезу. Основна відмінність задач аналізу від задач синтезу полягає в тому, що якщо в задачах аналізу може бути перераховано і включено в систему множини рішень, то в задачах синтезу множина рішень потенційно не обмежена і будується з рішень чи компонентів підпроблем. Задачами аналізу є: інтерпретація даних, діагностика, підтримка прийняття рішення; до задач синтезу відносяться проектування, планування, управління. Комбіновані: навчання, моніторинг, прогнозування.

5.2.2. Класифікація по зв'язку з реальним часом

· Статичні ЕС розробляються в предметних областях, у яких база та інтерпретуючі дані не міняються з часом. Вони стабільні.

Приклад: діагностика несправностей в автомобілі.

· Квазідинамічні ЕС інтерпретують ситуацію, що міняється з деяким фіксованим інтервалом часу.

Приклад: мікробіологічні ЕС, у яких знімаються лабораторні виміри з технологічного процесу один раз на 4-5 годин (виробництво лізина, наприклад) і аналізується динаміка отриманих показників стосовно попереднього виміру.

· Динамічні ЕС працюють разом з датчиками об'єктів у режимі реального часу з неперервною інтерпретацією даних, що надходять у систему.

Приклади: керування гнучкими виробничими комплексами, моніторинг у реанімаційних палатах; програмний інструментарій для розробки динамічних систем — G2 [Попов, 1996].

5.2.3. Класифікація по типу комп’ютера

На сьогоднішній день існують:

· ЕС для унікальних стратегічно важливих задач на супер ЕОМ (Ельбрус, CRAY, CONVEX і ін.);

· ЕС на ЕОМ середньої продуктивності (типу ЄС ЕОМ, mainframe);

· ЕС на символьних процесорах і робочих станціях (SUN, Silicon Graphics, APOLLO);

· ЕС на міні- і суперміні-ЕОМ (VAX, micro-VAX і ін.);

· ЕС на персональних комп'ютерах (IBM PC, MAC II і т.п.).

5.2.4. Класифікація по ступеню інтеграції з іншими програмами

Автономні ЕС працюють безпосередньо в режимі консультацій з користувачем для специфічно «експертних» задач, для рішення яких не потрібно залучати традиційні методи обробки даних (розрахунки, моделювання і т.д.).

Гібридні ЕС представляють програмний комплекс, агрегуючий стандартні пакети прикладних програм (наприклад, математичну статистику, лінійне програмування чи системи керування баз даних) і засоби маніпулювання знаннями. Це може бути інтелектуальна надбудова над ППП (пакетами прикладних програм) чи інтегроване середовище для рішення складної задачі з елементами експертних знань.

Незважаючи на зовнішню привабливість гібридного підходу, слід зазначити, що розробка таких систем являє собою на порядок складнішу задачу, ніж розробка автономної ЕС. Стикування не просто різних пакетів, а різних методологій (що відбувається в гібридних системах) породжують цілий комплекс теоретичних і практичних труднощів.

Дата добавления: 2014-01-11