Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Информатика arrow Информационные технологии в государственном и муниципальном управлении
Посмотреть оригинал

ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ И БАЗЫ ЗНАНИЙ

Экспертные системы

Для информационных технологий наибольшую трудность составляют задачи, решаемые при большой размытости границ сферы управления, распределенности процессов принятия решений, уникальности, неповторимости и хаотичности развития событий, нечеткости целей управления и причинно-следственных связей, большом влиянии интуитивного фактора в принятии решений. Проблемные области с такими характеристиками являются предметом применения интеллектуальных информационных технологий. Объектом обработки интеллектуальных информационных технологий является как структурированная (например, базы данных, ряды данных, массивы данных), так и неструктурированная информация (тексты на естественном языке). Данное обстоятельство привело к необходимости создания программных средств, основанных как на традиционных методах алгоритмической обработки данных, так и на методах искусственного интеллекта.

Назначение экспертной системы

Искусственный интеллект представляет собой набор техник программирования, заставляющий компьютер действовать подобно человеку, например общаться на естественном языке при анализе рисков в политике. Вместо последовательного программирования с заранее создаваемыми программами искусственный интеллект предполагает динамическое формирование программы из накопленных в памяти компьютера фактов, навыков и правил, которые машина применяет в конкретной ситуации.

Первая программа искусственного интеллекта моделировала поведение человека. Ее разработчиками в конце 1950-х гг. стали психолог Г. Саймон и программист А. Ньюэлл (США). Чуть позже появились работы Р. Аткинсона и М.М. Бонгарда (СССР). В середине 1960-х гг. Г. Ганнтом была разработана программа формирования понятий на основе индуктивных выводов. Д.А. Поспелов и В.Н. Пушкин начали развивать теорию ситуационного управления (в западной терминологии «представления знаний»), были разработаны специальные модели представления ситуаций.

В конце 1960-х гг. советскими учеными Д.А. Поспеловым, Ю.И. Клыковым,

Л.С. Загадской были заложены основы теории интеллектуальных систем и их приложений для решения задач управления.

Интеллектуальные системы — системы, ядром которых является база знаний или модель предметной области, описанная на языке сверхвысокого уровня, приближенном к естественному языку, — языке представления знаний.

Дмитрий Александрович ПОСПЕЛОВ

(р. 1932)

Ведущий российский ученый в области новых методов управления сложными системами, искусственного интеллекта и создания ЭВМ новой архитектуры. Впервые разработал теоретические основы ситуационного управления большими системами, заложил основы нового научного направления в инженерии знаний.

Исследования 1970-х гг. в области интеллектуальных систем и в нашей стране, и за рубежом были сконцентрированы на разработке двух групп методов:

  • • методов представления задачи, позволяющих сформулировать ее так, чтобы легче решить;
  • • методов поиска ответов, позволяющих разработать способ решения задачи при разумных затратах ресурсов ЭВМ.

В конце 1970-х гг. был сделан принципиальный вывод о том, что эффективность интеллектуальных систем зависит от знаний, которыми она обладает, а не только от используемых правил и схем вывода.

С этого времени наблюдалось стремительное развитие интеллектуальных систем.

В начале 1980-х гг. появились прикладные интеллектуальные системы, в начале 1990-х гг. — интегрированные интеллектуальные системы. Интеллектуальные системы применяются для решения сложных задач, где логическая (смысловая) обработка информации преобладает над вычислительной. Примерами подобных задач могут являться понимание и синтез текстов на естественных языках, понимание и синтез речи, анализ визуальной информации, управление роботами, анализ ситуаций и принятие решений.

Одной из наиболее известных реализаций интеллектуальных систем являются экспертные системы (ЭС). Экспертные системы предназначены для моделирования или имитации поведения опытных специалистов при решении задач по какому-либо узкому вопросу в определенной предметной области. Экспертные системы призваны оказывать помощь специалистам, когда их собственных знаний, опыта и интуиции недостаточно для самостоятельного решения возникающих проблем. Они представляют собой машинные программы, решающие задачи примерно так же, как решает их эксперт в реальной обстановке. Как правило, ЭС предоставляет возможность не только использования эвристических знаний, но и традиционной алгоритмической обработки данных с помощью готовых пакетов прикладных программ.

Экспертная система — программный комплекс, аккумулирующий знания специалистов предметной области и тиражирующий эмпирический опыт для консультаций менее квалифицированных пользователей.

Экспертная система пользуется знаниями, которыми она обладает в своей узкой области, чтобы ограничить поиск решения задачи путем постепенного сужения круга вариантов. При решении задач в ЭС используются методы:

  • • логического вывода, основанные на технике доказательств, называемой резолюцией и использующей опровержение отрицания (доказательство «от противного»);
  • • структурной индукции, основанные на построении дерева принятия решений для различения объектов из большого количества данных на входе;
  • • эвристических правил, основанные на перенимании опыта у экспертов-людей, а не на абстрактных правилах формальной логики;
  • • машинной аналогии, основанные на представлении информации о сравниваемых объектах в удобном виде, например в виде структур данных, называемых фреймами.

В настоящее время можно выделить следующие основные сферы применения ЭС:

  • • планирование и управление;
  • • управление проектированием, технологическими процессами и промышленным производством;
  • • логистика;
  • • сервисная деятельность, в том числе техническая диагностика и разработка рекомендаций по ремонту оборудования;
  • • анализ рисков в политике и экономике;
  • • интерпретация данных и планирование эксперимента в ходе научных исследований;
  • • медицинская диагностика и консультации по лечению;
  • • офисная деятельность, а также некоторые другие.
 
Посмотреть оригинал
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы