13 521
правка
Изменения
→ЭС
Неформальное обозначение обобщенного оператора на псевдокоде производится на естественном языке произвольным предложением, раскрывающим в общих чертах его содержание. Единственным формальным требованием к оформлению такого обозначения является следующее: это предложение должно занимать целиком одно или несколько графических (печатных) строк и завершаться точкой (или каким-либо другим знаком, специально выделенным для этого).
== Экспертные системы: архитектура, типы решаемых задач, области применения ==
Работы по созданию Экспертных систем (ЭС) — первая попытка практического применения результатов в области Искусственного интеллекта (ИИ).
'''Определение'''. Экспертная система (ЭС) — вычислительная система, в которой представлены знания специалистов в некоторой конкретной узкоспециализированной предметной области и которая в рамках этой области способна принимать решения (решать задачи) на уровне эксперта-профессионала.
Основные особенности ЭС:
* ориентированы на решение практических задач в трудно формализуемых узких предметных областях,
* результаты работы сравнимы с результатами человека-эксперта,
* «прозрачность» решения,
* открытая совокупность знаний.
Основные компоненты ЭС (архитектура ЭС):
* решатель / машина вывода (решение задач пользователя),
* база знаний (хранение знаний, необходимых для решения задач),
* подсистема объяснений (объяснение того, как получено решение),
* пользовательский интерфейс,
* подсистема приобретения знаний,
* интерфейс администратора / инженера знаний.
Типичные задачи, решаемые с помощью ЭС:
* Интерпретация — описание ситуации по информации, поступающей от датчиков (SPE — определение концентрации гамма-глобулина в крови).
* Прогноз — определение вероятных последствий заданных ситуаций (PLANT/cd — определения потерь урожая от черной совки).
* Планирование — определение последовательности действий (TATR — планирование авиаударов по аэродромам противника).
* Диагностика — выявление причин неправильного функционирования системы (MYCIN — диагностика бактериальных инфекций).
* Отладка — составление рецептов исправления неправильного функционирования системы (ONCOCIN — планирования химиотерапевтического лечения).
* Ремонт — выполнение последовательности предписанных исправлений (TQMSTUNE — настройка масс-спектрометра).
* Проектирование — построение конфигурации объектов при заданных ограничениях (XCON (R1) — выбор оптимальной конфигурации аппаратных средств (VAX)).
* Наблюдение — сравнение результатов наблюдения с ожидаемыми результатами (VM — наблюдение за состоянием больного в палате интенсивной терапии).
* Обучение — диагностика, отладка и ремонт поведения обучаемого (GUIDON — обучение студентов-медиков (антибактериальная терапия)).
* Управление — управление поведением системы как целого.
Решатель ЭС:
* Вызов процедур (модулей / правил) по образцу -> гибкая схема взаимодействия (управления).
* Продукция — правило вида p:a->b (где: p — предусловие, a — антецедент, b — консеквент).
Основной цикл работы:
* выборка (правил-кандидатов)
* сопоставление / означивание
* разрешение конфликтов
* выполнение / действия
== Метазнания в ЭС ==
Выбор правил:
* П1: утечка серной кислоты -> использовать анион-обменник (стоимость: дорого, источник информации: доктор Грин, степень опасности: невелика)
* П2: утечка серной кислоты -> использовать уксусную кислоту (стоимость: дешево, источник информации: практикант Грун, степень опасности: велика)
* П3: прежде всего использовать правило, требующее минимальных затрат
* П4: прежде всего использовать правило, внесенное в БЗ специалистом
* П5: прежде всего использовать правило с минимальной степенью опасности
Оправдание правил:
* П6: утечка серной кислоты -> использовать известь (оправдание: нейтрализация, образование нерастворимого и химически неактивного вещества)
* П7: утечка уксусной кислоты -> использовать известь (оправдание: нейтрализация)
* П8: утечка соляной кислоты -> использовать известь (оправдание: нейтрализация)
Обнаружение ошибок в правилах:
* ПР01: использовать известь — нет антецедента
* ПР02: утечка: соляная кислота -> использовать известь
* ПР03: соляная кислота -> использовать известь — проверить: не совпадает ли предусловие с предусловием предыдущего правила
* П9: если некоторое правило никогда не срабатывает, проверить его предусловие
Стратегические правила:
* П10: пространство поиска относительно мало -> оправдан полный перебор
* П11: один из конъюнктов часто ложен -> перенести его в начало
* П12: фрагмент часто выполняется -> оптимизировать его
* П13: фрагмент часто выполняется & редко меняется -> скомпилировать его
* П14: утечка вещества, которое не описано в БЗ -> база знаний по утечкам неадекватна
== Объяснение в ЭС ==
Цель — обосновать, аргументировать ответ в максимально естественной форме.
Что объяснять?
* как получено решение
* как использована некоторая информация (факты, правила)
* почему не использована некоторая информация (факты, правила)
* что использовано в целом при решении задачи (факты, правила)
Для кого нужны объяснения?
* эксперты
* инженеры знаний
* пользователи
* изучающие (новички)
== Построение ЭС ==
Этапы:
* идентификация ПО (цели и характеристики ЭС, ресурсы, участники разработки)
* концептуализация (основные понятия и связи между ними, основные задачи)
* формализация (запись на выбранном языке представления знаний, формирование БЗ)
* реализация
* проверка правил, тестирование
Извлечение экспертных знаний и формирование баз знаний
* Наблюдение на рабочем месте: ИЗ получает представление о характерных задачах.
* Обсуждение задач: ИЗ узнает, как организованы знания Э (понятия, гипотезы), как Э работает с неполной, неточной, противоречивой информацией, какие процедуры необходимы для решения задач.
* Описание задач: ИЗ узнает, как связаны между собой задачи одного класса, классы задач.
* Анализ задач: ИЗ пытается найти и сформулировать стратегии решения задач.
* Доводка системы: ИЗ проверяет сформированную совокупность знаний (БЗ).
* Оценивание системы: Э оценивает точность работы ИЗ и правильность сформированной БЗ.
* Проверка системы: объективная оценка результатов работы ИЗ и Э (и сформированной БЗ).
[[Категория:Учёба]]
