Выбор подходящей проблемы

Проблемы разработки промышленных ЭС

Технология проектирования и разработки

Разработка программных комплексов экспертных систем, как за рубежом, так и в нашей стране находится на уровне скорее искусства, чем науки. Это связано с тем, что долгое время системы искусственного интеллекта внедрялись в основном во время фазы проектирования, а чаще всего разрабатывалось несколько прототипных версий программ, и на их основе уже создавался конечный продукт. Такой подход действует хорошо в исследовательских условиях, однако в коммерческих условиях он является слишком дорогим, чтобы оправдать затраты на разработку.

Процесс разработки промышленной экспертной системы, опираясь на тради­ционные технологии [Николов и др., 1990; Хейес-Рот и др., 1987; Tuthill, 1994], практически для любой предметной области можно разделить на шесть более или менеенезависимых этапов (рис. 2.3).

1 Выбор проблемы
↓
	Разработка прототипа ЭС
↓
	Доработка до-промышленной ЭС
↓
	Оценка ЭС
↓
	Стыковка ЭС
↓
	Поддержка ЭС

Рис. 2.3. Этапы разработки ЭС

Последовательность этапов дана только с целью получения общего представле­ния о процессе создания идеального проекта. Конечно, последовательность эта не вполне фиксированная. В действительности каждый последующий этап раз­работки может принести новые идеи, которые могут повлиять на предыдущие решения и даже привести к их переработке. Именно поэтому многие специалис­ты по информатике весьма критично относятся к методологии экспертных сис­тем. Они считают, что расходы на разработку таких систем очень большие, время разработки слишком велико, а полученные в результате программы накладыва­ют тяжелое бремя на вычислительные ресурсы.

В целом за разработку экспертных систем целесообразно браться организации, где накоплен опыт по автоматизации рутинных процедур обработки информа­ции, таких как:

• формирование корпоративных информационных систем;

• организация сложных расчетов;

• работа с компьютерной графикой;

• обработка текстов и автоматизированный документооборот.

Решение таких задач, во-первых, подготавливает высококвалифицированных спе­циалистов по информатике, необходимых для создания интеллектуальных систем, во-вторых, позволяет отделить от экспертных систем неэкспертные задачи.

Этот этап определяет деятельность, предшествующую решению начать разраба­тывать конкретную ЭС. Он включает [Николов и др., 1990]:

• определение проблемной области и задачи;

• нахождение эксперта, желающего сотрудничать при решении проблемы, и на­значение коллектива разработчиков;

• определение предварительного подхода к решению проблемы;

• анализ расходов и прибылей от разработки;

• подготовку подробного плана разработки.

Правильный выбор проблемы представляет самую критическую часть разработ­ки в целом. Если выбрать неподходящую проблему, можно очень быстро увяз­нуть в «болоте* проектирования задач, которые никто не знает, как решать. Не­подходящая проблема может также привести к созданию экспертной системы, которая стоит намного больше, чем экономит. Дело будет обстоять еще хуже, если разработать систему, которая работает, но неприемлема для пользователей. Даже если разработка выполняется самой организацией для собственных целей, эта фаза является подходящим моментом для получения рекомендаций извне, чтобы гарантировать удачно выбранный и осуществимый с технической точки зрения первоначальный проект.

При выборе области применения следует учитывать, что если знание, необходи­мое для решения задач, постоянное, четко формулируемое, и связано с вычисли­тельной обработкой, то обычные алгоритмические программы, по всей вероятно­сти, будут самым целесообразным способом решения проблем в этой области.

Экспертная система ни в коем случае не устранит потребность в реляционных базах данных, статистическом программном обеспечении, электронных таблицах и системах текстовой обработки. Но если результативность задачи зависит от знания, которое является субъективным, изменяющимся, символьным или вытекающим частично из соображений здравого смысла, тогда область может обоснованно выступать претендентом на экспертную систему.

Обычно экспертные системы разрабатываются путем получения специфических знаний от эксперта и ввода их в систему. Некоторые системы могут содержать стратегии одного индивида. Следовательно, найти подходящего эксперта - это ключевой шаг в создании экспертных систем.

В процессе разработки и последующего расширения системы инженер по знаниям и эксперт обычно работают вместе. Инженер по знаниям помогает эксперту структурировать знания, определять и формализовать понятия и правила, необ­ходимые для решения проблемы.

Вовремя первоначальных бесед они должны решить, будет ли их сотрудничество успешным. Это немаловажно, поскольку обе стороны будут работать совместно, по меньшей мере, в течение одного года. Кроме них в коллектив разработчиков це­лесообразно включить потенциальных пользователей и профессиональных про­граммистов. Подробно функции каждого члена коллектива описаны в следующем параграфе.

Предварительный подход к программной реализации задачи определяется, исходя из характеристик задачи и ресурсов, выделенных на ее решение. Инженер по знаниям выдвигает обычно несколько вариантов, связанных с использовани­ем имеющихся на рынке программных средств. Окончательный выбор возможен лишь на этапе разработки прототипа.

После того как задача определена, необходимо подсчитать расходы и прибыль от разработки экспертной системы. В расходы включаются затраты на оплату труда коллектива разработчиков. В дополнительные расходы будет включена стоимость приобретаемого программного инструментария, с помощью которого будет разработана экспертная система.

Прибыль может быть получена за счет снижения цены продукции, повышения производительности труда, расширения номенклатуры продукции или услуг или даже разработки новых видов продукции или услуг в области, в которой будет использоваться ЭС. Соответствующие расходы и прибыль от системы определя­ются относительно времени, в течение которого возвращаются средства, вложен­ные в разработку. На современном этапе большая часть фирм, развивающих крупные экспертные системы, предпочли разрабатывать дорогостоящие проекты, приносящие значительную прибыль.

Можно ожидать развития тенденции разработки менее дорогостоящих систем, хотя и с более длительным сроком окупаемости вложенных в них средств, так как программные средства разработки экспертных систем непрерывно совершен­ствуются. После того как инженер по знаниям убедился, что:

• данная задача может быть решена с помощью экспертной системы;

• экспертную систему можно создать предлагаемыми на рынке средствами;

• имеется подходящий эксперт;

• предложенные критерии производительности являются разумными;

• затраты и срок их окупаемости приемлемы для заказчика, он составляет план разработки. План определяет шаги процесса разработки и не­обходимые затраты, а также ожидаемые результаты.

Дата добавления: 2015-07-02