Организация знаний в ЭС

В области ИИ термин “ знания» означает информацию, которая необходима программе, чтобы она вела себя "интеллектуально". Эта информация принимает форму фактов или правил.

Факты и правила в экспертной системе не всегда либо истинны, либо ложны; иногда существует некоторая степень неуверенности в достоверности факта или точности правила. Если это сомнение выражено явно, то оно называется "коэффициентом уверенности".

Многие правила экспертной системы являются эвристиками, т. е. эмпирическими правилами или упрощениями, которые эффективно ограничивают поиск решения. Экспертная система использует эвристики, потому что задачи, которые она решает, будь то поиск новых месторождений или совместимость лекарственных препаратов, как правило, трудны и не до конца понятны. Эти задачи не поддаются строгому математическому анализу или алгоритмическому решению. Алгоритмический метод гарантирует корректное или оптимальное решение задачи, тогда как эвристический метод дает приемлемое решение в большинстве случаев.

База знаний ЭС содержит факты (данные) и правила (или другие представления знаний), использующие эти факты как основу для принятия решений. Механизм вывода содержит интерпретатор, определяющий, каким образом применять правила для вывода новых знаний, и диспетчер, устанавливающий порядок применения этих правил. Выделение знаний о предметной области облегчает инженеру по знаниям разработку процедур для манипулирования ими. Имеет первостепенное значение, каким образом система использует свои знания, поскольку

Рис. 5. Состав экспертной системы

ЭС должна иметь базу знаний, содержащую высококачественные знания о предметной области, а ее механизм вывода должен содержать знания о том, как эффективно использовать знания о предметной области.

Правила обеспечивают естественный способ описания процессов, управляемых сложной и быстро изменяющейся внешней средой. Через правила можно определять, как программа должна реагировать на изменение данных; при этом не нужно заранее знать блок-схему управления обработкой данных. Применение правил упрощает объяснение того, что и как сделала программа, т. е. каким способом она пришла к конкретному заключению.

Представление знаний, основанное на фреймах, использует сеть узлов, связанных отношениями и организованных иерархически. Каждый узел представляет собой концепцию, которая может быть описана атрибутами и значениями, связанными с этим узлом. Узлы, которые занимают более низкое положение в иерархии, автоматически наследуют свойства узлов, занимающих более высокое положение. Эти методы обеспечивают естественный и эффективный путь классификации и построения таксономии, например, различных заболеваний.

Наиболее важные термины собраны в таблице.

Таблица 1. Термины экспертных систем.

Термин	Значение
Алгоритм	Формальная процедура, которая гарантирует получение оптимального или корректного решения
База знаний	Часть системы, основанной на знаниях, или экспертной системы, содержащей предметные знания
Диспетчер	Часть механизма вывода, которая решает, когда и в каком порядке применять различные "куски" предметных знаний Знания Информация, необходимая программе для того, чтобы эта программа вела себя интеллектуально
Интерпретатор	Часть механизма вывода, которая решает, каким образом применять предметные знания
Коэффициент уверенности	Число, обозначающее вероятность или степень уверенности, с которой можно считать данный факт или правило достоверным или справедливым
Механизм вывода	Та часть ЭС, в которой содержатся общие знания о схеме управления решением задач
Правило	Предметные знания, знания о предметной области
Представление знаний	Процесс структурирования предметных знаний с целью облегчить поиск решения задачи
Семантическая сеть	Метод представления знаний посредством сети узлов, соответствующих концепциям или объектам — последние связаны дугами, которые описывают отношения между узлами
Система,основанная на знаниях	Программа, в которой предметные знания представлены в явном виде и отделены от прочих знаний программы
Фрейм	Метод представления знаний, когда свойства связываются с вершинами, представляющими концепции или объекты. Свойства описываются в терминах атрибутов (называемых слотами) и их значений
Эвристики	Правило, упрощающее или ограничивающее поиск решений в предметной области, которая является сложной или недостаточно изученной

Дата добавления: 2014-12-27