Принципы разработки экспертных систем

Состав и организация экспертных систем

Как правило, экспертные системы включают в себя следующие основные компоненты:

- систему вывода решений (интерпретатор);

- область рабочей памяти, называемой также базой данных;

- базы знаний;

- компоненты приобретения знаний;

- подсистема связи с внешним миром;

- подсистема моделирования внешнего окружения;

- объяснительный компонент:

- диалоговый компонент.

База данных (рабочая память) предназначена для хранения исходных и промежуточных данных решаемой в текущий момент задачи.

База знаний в экспертных системах предназначена для хранения долгосрочных данных, описывающих рассматриваемую область (в отличие от текущих данных), и правил, описывающих правила преобразования данных в этой области.

Система вывода решений (решатель), используя исходные данные из рабочей памяти и знания из базы данных, формирует такую последовательность правил, которые, будучи применены к исходным данным, приводят к решению задачи.

Компоненты приобретения знаний автоматизируют процесс наполнения экспертной системы знаниями в процессе диалога экспертной системы с экспертом-пользователем.

Подсистема связи с внешним миром необходима в так называемых динамических экспертных системах, осуществляющих, например, управление технологическими процессами через систему показаний датчиков. В этом случае необходима очень быстрая реакция на происходящие события (время реакции много меньше одной секунды). Естественно, что за такие короткие промежутки времени система не может осуществить диалог с экспертом-человеком и ее выводы опираются на показания датчиков.

Для динамических экспертных систем также характерна подсистема моделирования внешнего окружения. Она необходима в тех случаях, когда внешняя обстановка существенно (критерий существенности определяется необходимой точностью решения) меняется за период, на который получается решение экспертной системой. В этом случае в систему получения решения подставляются уточненные на различные периоды времени данные из подсистемы моделирования внешнего окружения.

Диалоговый компонент ориентирован на организацию интерфейса с пользователем как в ходе решения задачи, так и в процессе приобретения знаний и объяснения результатов работы.

В разработке экспертных систем должны участвовать представители следующих специальностей:

- эксперт в проблемной области, задачи которой будет решать экспертная система;

- инженер по знаниям – специалист по разработке экспертных систем;

- программист по разработке инструментальных (программных) средств, предназначенных для ускорения разработки экспертных систем.

При этом задача эксперта определить знания (данные и правила), характеризующие проблемную область и обеспечить полноту и правильность введенных в экспертную систему знаний.

Инженер по знаниям помогает эксперту выявить и структурировать знания, необходимые для работы экспертной системы; осуществляет выбор того программного продукта, который наиболее подходит для данной проблемной области, и определяет способ представления знаний в этом программном продукте; выделяет и программирует стандартные функции (типичные для данной проблемной области), которые будут использоваться в правилах, вводимых экспертом.

Программист при необходимости разрабатывает программный продукт, содержащий основные компоненты экспертной системы, либо используя готовый программный продукт осуществляет его сопряжение с той средой, в которой будет использоваться экспертная система.

Дата добавления: 2014-12-16