Этап выполнения

Задача этапа выполнения состоит в создании одного или нескольких прототипов ЭС, решающих требуемые задачи. Затем по результатам этапов тестирования и опытной эксплуатации на данном этапе создается конечный продукт, пригодный для промышленного использования (см. п. 1.4.8). Разработка прототипа состоит в программировании его компонент (или выборе их из имеющихся инструментальных средств) и наполнении базы знаний. Обычная ошибка разработчиков при создании прототипа состоит в том, что процесс приобретения знаний откладывают до полного завершения программирования. Тем самым, во-первых, эта наиболее трудоемкая часть работы отодвигается на поздние этапы, и, во-вторых, в процессе накопления знаний приходится вносить изменения в уже готовые программы. Поэтому необходимо начинать приобретение знаний, как только составлены программы, позволяющие работать с простейшим представлением знаний и с простейшими управляющими структурами. Такой подход позволяет максимально рано начать выполнение отдельных подзадач и обнаружить, что в ряде случаев для их решения необходимы дополнительные знания. Иными словами, первый прототип экспертной системы (ЭС-1) должен появиться через несколько месяцев, а не через годы после начала работы.

Создание первого прототипа должно подтвердить, что выбранные методы решений и способы представления пригодны для успешного решения, по крайней мере, ряда задач из области экспертизы. Создание первого прототипа должно показать, что с увеличением объема знаний и улучшением стратегий поиска экспертная система сможет "дать высококачественные и эффективные решения всех задач данной проблемной области. При разработке первого прототипа обычно оставляют в стороне вопросы, требующие значительных трудозатрат: понимание и синтез фраз ограниченного естественного языка, построение геометрических и пространственных моделей, учет сложных временных, причинных и модальных отношений, понимание намерений пользователей (экспертов), моделирование рассуждений, содержащих неточные понятия. Итак, можно сделать вывод, что в первом прототипе реализуется простейшая процедура вывода. При его разработке основная цель состоит в том, чтобы получить решение задачи, не заботясь пока о его эффективности. И только после завершения разработки первого прототипа начинаются исследования, направленные на повышение эффективности работы системы.

В связи с тем, что уже первый прототип должен давать хорошие решения ряда задач, при его создании необходимо уделять внимание средст­вам, облегающим процесс написания правил (речь идет о редакторе, управляющем и контролирующем процесс ввода/корректировки правил). После завершения первого прототипа необходимо расширить круг задач, решаемых системой, для того, чтобы собрать пожелания и замечания, которые будут учтены в очередной версии системы (ЭС-2). Для получения указанной информации необходимо развить версию ЭС-1 путем добавления в нее средств для сбора замечаний пользователей (без участия инженера по знаниям) и средств хранения библиотеки задач, решенных системой. Библиотека необходима для того, чтобы при каждой модификации системы можно было проверить, что все старые задачи решаются и в новой версии.

В ходе приобретения знаний инженер по знаниям должен получить знания от эксперта, структурировать их и представить в вице, понятном экспертной системе. Процесс извлечения знаний сложен и длителен, так как эксперт часто не осознает, какими знаниями он пользуется. Для того чтобы ускорить этот процесс, инженер по знаниям должен не только беседовать с экспертом, но и наблюдать за его работой над конкретными задачами, выясняя, почему эксперт выполнил (не выполнил) то или иное действие.

Для достижения эффективного функционирования экспертной.системы необходимо осуществить структурирование знаний. Наиболее важным средством для структурирования знаний являются абстрактные понятия промежуточного уровня. Во многих случаях эти понятия могут явно не упоминаться (а возможно, и не осознаваться) экспертом. Задача инженера по знаниям - выделить такие понятия, обнаружив сходные действия эксперта при обработке различных ситуаций.

При представлении правил в виде, понятном экспертной системе, особое внимание следует уделять двум ситуациям: 1) некоторое правило слишком громоздко;- 2) имеется много похожих правил. Громоздкость правила "может объясняться тем, что в нем отражено несколько фактов из данной проблемной области. Если это так, то правило надо разбить на несколько более мелких. Вторая ситуация имеет место тогда, когда в проблемной области существует понятие, явно не указанное экспертом, а возможно, и не имеющее имени. В этом случае новое понятие необходимо ввести в явном виде, присвоить ему специальное имя и, используя: то понятие, сформулировать одно правило взамен группы подобных.

Выполнение экспериментов с ЭС-1, анализ пожеланий и замечаний служат отправной точкой для создания второго прототипа (ЭС-2). Процесс разработки ЭС-2 является итеративным. Анализ результатов прогонов тестовых примеров позволяет выявить недостатки системы и разработать средства для их устранения. Этот итеративный процесс может продолжаться от нескольких месяцев до нескольких лет (для особо сложных систем типа DENDRAL, см. § 1.5) в зависимости от сложности проблемной области, гибкости выбранного представления и степени соответствия управляющего механизма решаемым задачам.

При разработке ЭС-2, кроме перечисленных задач, решаются следующие: 1) проводится анализ функционирования системы при значительном расширении базы знаний: 2) исследуются возможности системы в решении более широкого круга задач и предпринимаются меры для обеспечения такой возможности: 3) анализируются мнения пользователей о недостатках системы, о том, какую дополнительную помощь пользователь хочет получать от системы и т.п.; 4) разрабатывается система ввода/вывода, осуществляющая анализ/синтез предложений ограниченного естественного языка, что дает пользователю возможность взаимодействовать с ЭС-2 в форме, близкой к форме стандартных учебников для данной области знаний.

Дата добавления: 2014-10-31