Предметные области ЭС

Главное отличие ЭС и систем искусственного интеллекта от систем обработки данных состоит в том, что в них используется символьный, а не числовой способ представления данных, а в качестве методов обработки информации применяются процедуры логического вывода и эвристического поиска решений.

Во многих случаях ЭС являются инструментом, усиливающим интеллектуальные способности эксперта. ЭС может выступать в роли:

· консультанта для неопытных или непрофессиональных пользователей;

· ассистента эксперта-человека в процессах анализа вариантов решений;

· партнера эксперта в процессе решения задач, требующих привлечения знаний из разных предметных областей.

· ориентированы на решение широкого круга задач в неформализованных областях, которые считались малодоступными для вычислительной техники.

· специалисты, не знающие программирования, с помощью ЭС могут самостоятельно разрабатывать приложения, что резко расширяет сферу использования вычислительной техники.

ЭС при решении практических задач достигают результатов, не уступающих, а иногда и превосходящих возможности человека-эксперта, не оснащенного ЭВМ

Назначение и особенности экспертных систем

Знания специалист можно разделить на формализованные и неформализованные. Формализованные знания формируются в книгах, руководствах в виде законов, формул, моделей, алгоритмов и отражают универсальные знания.

Неформализованные знания конкретны, субъективны, приблизительны. Это результат обобщения многолетнего опыта работы и интуиции специалистов. Они представляют собой многообразие эмпирических, (эвристических) приемов и правил.

Традиционное программирование в качестве основы для разработки программы использует алгоритм, т.е. формализованное значение. Поэтому до недавнего времени считалось, что ЭВМ не приспособлены для решения неформализованных задач. Расширение сферы использования ЭВМ показало, что неформализованные зада­чи составляют очень важный класс задач, вероятно, значительно больший, чем класс формализованных задач. Неумение решать неформализованные задачи сдерживает внедрение ЭВМ в описательные науки. По мнению авторитетов, основной задачей информатики является внедрение ее методов в описательные науки и дисциплины. На основании этого можно утверждать, что исследования в области ЭС занимают значительное место в информатике.

К неформализованным задачам относятся те, которые обладают одной или несколькими из следующих особенностей:

а) алгоритмическое решение задачи неизвестно (хотя, возможно, и существует) или не может быть использовано из-за ограниченности ресурсов ЭВМ (времени, памяти);

б) задача не может быть определена в числовой форме (требуется символьное представление);

в) цели задачи не могут быть выражены в терминах точно определенной целевой функции.

Как правило, неформализованные задачи обладают неполнотой, ошибочностью, неоднозначностью и (или) противоречивостью знаний (как данных, так и используемых правил преобразования).

Экспертные системы не отвергают и не заменяют традиционно­го подхода к программированию, они отличаются от традиционных программ тем, что ориентированы на решение неформализованных задач и обладают следующими особенностями:

1) алгоритм решения не известен заранее, а строится самой ЭС с помощью символических рассуждений, базирующихся на эвристических приемах;

2) ясность полученных решений, т.е. система «осознает» в терминах пользователя, как она получила решение;

3) способность анализа и объяснения своих действий и знаний;

4) способность приобретения новых знаний от пользователя-эксперта, не знающего программирования, и изменения в соответствии с ними своего поведения (открытая система);

5) обеспечение «дружественного», как правило, естественно-языкового (ЕЯ) интерфейса с пользователем.

Обычно к ЭС относят системы, основанные на знании, т.е. системы, вычислительная возможность которых является в первую очередь следствием их наращиваемой базы знаний и только во вторую очередь определяется используемыми методами. Методы инженерии знаний (методы ЭС) в значительной степени инвариантны тому, в каких областях они могут применяться

ЭС охватывают самые разные предметные области), среди которых лидируют бизнес, производство, медицина, проектирование и системы управления.

Области активного применения: проектирование интегральных микросхем, в поиске неисправностей, в военных приложениях автоматизации программирования и др. При этом применение ЭС позволяет: I) повысить производительность труда проектировании интегральных микросхем в 3—6 раз, выполнение некоторых операций ускоряется в 10—15 раз; 2) ускорить поиск неисправностей в сложных устройствах в 5—10 раз; 3) повысить производительность труда программистов в 5 раз; 4) при профессиональной подготовке сократить в 8—12 раз затраты на индивидуальную работу с обучаемыми.

Также ведутся разработки ЭС для следующих приложений: раннее предупреждение национальных и международных конфликтов, поиск компромиссных решений; принятие решений в кризисных ситуациях, образование; медицина; планирование и распределение ресурсов; система организационного управления

Дата добавления: 2014-01-07