SYSTEMY 

SYSTEMY 

EKSPERTOWE

EKSPERTOWE

 

 

Koncepcja, cechy, funkcje, 

Koncepcja, cechy, funkcje, 

zasady działania, 

zasady działania, 

zastosowanie oraz 

zastosowanie oraz 

porównanie z systemami 

porównanie z systemami 

tradycyjnymi. 

tradycyjnymi. 

 

 

PLAN PREZENTACJI:

PLAN PREZENTACJI:



Koncepcja SE



Podstawowe zasady działania SE

 

 



Narzędzia budowy SE

Narzędzia budowy SE



Zastosowanie

Zastosowanie



Różnice w stosunku do 

Różnice w stosunku do 

systemów tradycyjnych

systemów tradycyjnych

 

 



SYSTEM EKSPERTOWY

SYSTEM EKSPERTOWY

 jest 

 jest 

programem komputerowym, 

programem komputerowym, 

który stosuje modele wiedzy i 

który stosuje modele wiedzy i 

procedury wnioskowania w celu 

procedury wnioskowania w celu 

rozwiązywania problemów. 

rozwiązywania problemów. 

Wiedza taka składa się z faktów i 

Wiedza taka składa się z faktów i 

reguł wnioskowania.

reguł wnioskowania.

 

 

OGÓLNA KONCEPCJA SE

OGÓLNA KONCEPCJA SE

 

 

Podstawowe cechy 

Podstawowe cechy 

systemów ekspertowych:

systemów ekspertowych:



Poprawność

Poprawność



Przejrzystość, łatwość w obsłudze, 

Przejrzystość, łatwość w obsłudze, 

zrozumiałość, efektywność

zrozumiałość, efektywność



Rozwiązywanie zadania w czasie 

Rozwiązywanie zadania w czasie 

dopuszczalnym

dopuszczalnym



Dysponowanie strategiami 

Dysponowanie strategiami 

umożliwiającymi imitowanie wiedzy i 

umożliwiającymi imitowanie wiedzy i 

intuicji eksperta

intuicji eksperta



Uniwersalność

Uniwersalność



Złożoność

Złożoność

 

 

Nabywanie wiedzy i 

Nabywanie wiedzy i 

strukturalizacja wiedzy w 

strukturalizacja wiedzy w 

SE

SE

Wiedza z określonej 

dziedziny

Doświadczenie, praktyka

Wyobraźnia

Literatura fachowa

Wiedza z zakresu inżynierii 

wiedzy

Doświadczenie i praktyka

Analiza rozwiązań 

podobnych problemów

ekspert

inżynier wiedzy

Wiedza w SE

 

 

Wymagania, jakie musi 

Wymagania, jakie musi 

spełniać problem, aby 

spełniać problem, aby 

opłacalne było tworzenie SE 

opłacalne było tworzenie SE 

do jego rozwiązania:

do jego rozwiązania:



Decyzja musi zależeć od dobrze 

Decyzja musi zależeć od dobrze 

zdefiniowanego zbioru zmiennych,

zdefiniowanego zbioru zmiennych,



Wartości, jakie przyjmują te zmienne muszą 

Wartości, jakie przyjmują te zmienne muszą 

być znane,

być znane,



Musi być znana zależność, jaką wywierają 

Musi być znana zależność, jaką wywierają 

poszczególne zmienne na decyzję,

poszczególne zmienne na decyzję,



Zależności między zmiennymi powinny być 

Zależności między zmiennymi powinny być 

złożone na tyle, aby opłacalne było 

złożone na tyle, aby opłacalne było 

tworzenie SE.

tworzenie SE.

 

 



SE realizuje dwie główne 

SE realizuje dwie główne 

funkcje:

funkcje:

1)

1)

 

 

Wprowadza konkluzję,

Wprowadza konkluzję,

2)

2)

 

 

Wyjaśnia swoje rozumowanie.

Wyjaśnia swoje rozumowanie.

 

 

Typologia rodzajów zadań 

Typologia rodzajów zadań 

rozwiązywanych przez SE

rozwiązywanych przez SE

Zadanie 

Zadanie 

Opis 

Opis 

Interpretacja 

Interpretacja 

Opisuje sytuację na podstawie danych

Opisuje sytuację na podstawie danych

 

 

Przewidywanie 

Przewidywanie 

Przewiduje prawdopodobne konsekwencje 

Przewiduje prawdopodobne konsekwencje 

danej sytuacji

danej sytuacji

 

 

Diagnoza 

Diagnoza 

Ocenia niesprawność na podstawie 

Ocenia niesprawność na podstawie 

obserwacji

obserwacji

 

 

Zalecenie

Zalecenie

 

 

Zaleca środki naprawcze

Zaleca środki naprawcze

 

 

Projekt 

Projekt 

Dobiera elementy uwzględniając 

Dobiera elementy uwzględniając 

ograniczenia

ograniczenia

 

 

Sterowanie 

Sterowanie 

Regulowanie zachowaniem się systemu

Regulowanie zachowaniem się systemu

 

 

Uczenie

Uczenie

 

 

Diagnozuje, opisuje i doradza pewne 

Diagnozuje, opisuje i doradza pewne 

zachowania

zachowania

 

 

 

 

PODSTAWOWE ZASADY 

PODSTAWOWE ZASADY 

DZIAŁANIA SYSTEMÓW 

DZIAŁANIA SYSTEMÓW 

EKSPERTOWYCH

EKSPERTOWYCH



Podstawowa architektura SE składa 

Podstawowa architektura SE składa 

się z czterech elementów:

się z czterech elementów:

 

 

1)

1)

Bazy wiedzy,

Bazy wiedzy,

2)

2)

Mechanizmu wnioskowania,

Mechanizmu wnioskowania,

3)

3)

Pamięci roboczej,

Pamięci roboczej,

4)

4)

Mechanizmu wyjaśniania zapytań i 

Mechanizmu wyjaśniania zapytań i 

interfejsu użytkownika (element dialogu).

interfejsu użytkownika (element dialogu).

 

 

Podstawowe elementy 

Podstawowe elementy 

systemów ekspertowych

systemów ekspertowych

Wyjaśnieni

e

zapytań

Baza 

wiedzy

Mechanizm 

wnioskowania

Dialog 

interface

Narzędzie 

dla 

prezentac

ji rezult.

Pamięć 

robocza,

fakty itp.

UŻYTKOWNIK

 

 

ZARZĄDZANIE BAZĄ 

ZARZĄDZANIE BAZĄ 

WIEDZY

WIEDZY

 

 

Istnieją dwa podejścia do 

Istnieją dwa podejścia do 

definiowania wiedzy:

definiowania wiedzy:

 

 

1. Zorientowane na 

1. Zorientowane na 

rozwiązywane problemów,

rozwiązywane problemów,

2. Zorientowane na obiekty.

2. Zorientowane na obiekty.

 

 

 

 

Mechanizm wnioskowania

Mechanizm wnioskowania



Wnioskowanie wprzód:

Wnioskowanie wprzód:



Fakty           Reguły Wnioskowania     

Fakty           Reguły Wnioskowania     

         Cel

         Cel



Wnioskowanie wstecz:

Wnioskowanie wstecz:



Cel           Reguły wnioskowania         

Cel           Reguły wnioskowania         

    Fakty

    Fakty

 

 

NARZĘDZIA BUDOWY 

NARZĘDZIA BUDOWY 

SYSTEMÓW 

SYSTEMÓW 

EKSPERTOWYCH

EKSPERTOWYCH



Istnieją trzy kategorie

Istnieją trzy kategorie

 narzędzi do 

 narzędzi do 

implementacji systemów 

implementacji systemów 

ekspertowych

ekspertowych

:

:

I.

I.

typowe języki programowania,

typowe języki programowania,

II.

II.

specjalne języki programowania,

specjalne języki programowania,

III.

III.

szkieletowe systemy ekspertowe.

szkieletowe systemy ekspertowe.

 

 

Narzędzia do budowy SE

Narzędzia do budowy SE

 

 

ZASTOSOWANIE SE

ZASTOSOWANIE SE

 

 



Wybrane problemy i zagadnienia, którymi 

Wybrane problemy i zagadnienia, którymi 

zajmują się SE:

zajmują się SE:



nadzór sieci telefonicznej (ACE),

nadzór sieci telefonicznej (ACE),



systemy diagnozy medycznej (CASNET, 

systemy diagnozy medycznej (CASNET, 

ONCOCIN),

ONCOCIN),



systemy interpretacyjne dla nadzoru,

systemy interpretacyjne dla nadzoru,



systemy rozpoznawania mowy,

systemy rozpoznawania mowy,



identyfikacja struktur cząstek białka 

identyfikacja struktur cząstek białka 

(CRYSTALIS),

(CRYSTALIS),



prognozowanie pogody,

prognozowanie pogody,



diagnostyka komputerów (FAULTFINDER, IDT),

diagnostyka komputerów (FAULTFINDER, IDT),



identyfikacja związków chemicznych (GAMMA), 

identyfikacja związków chemicznych (GAMMA), 

 

 

ZASTOSOWANIE SE c.d.

ZASTOSOWANIE SE c.d.



wspomaganie badań geologicznych (LITHO),

wspomaganie badań geologicznych (LITHO),



analiza rynku,

analiza rynku,



planowanie projektu np. w handlu,

planowanie projektu np. w handlu,



poszukiwanie złóż minerałów (PROSPECTOR),

poszukiwanie złóż minerałów (PROSPECTOR),



rola nauczania (np. przy szkoleniu studentów),

rola nauczania (np. przy szkoleniu studentów),



planowanie eksperymentów genetycznych 

planowanie eksperymentów genetycznych 

(MOLGEN, GENESIS, SPEX), 

(MOLGEN, GENESIS, SPEX), 



diagnostyka lokomotyw spalinowych (DELTA),

diagnostyka lokomotyw spalinowych (DELTA),



kształcenie lekarzy (Gwidon),

kształcenie lekarzy (Gwidon),



szkolenie operatorów siłowni jądrowych 

szkolenie operatorów siłowni jądrowych 

(STEAMER),

(STEAMER),

 

 

RÓŻNICE W STOSUNKU DO 

RÓŻNICE W STOSUNKU DO 

SYSTEMÓW 

SYSTEMÓW 

TRADYCYJNYCH

TRADYCYJNYCH

 

 



System ekspertowy

System ekspertowy

 

 



twórca to inżynier 

twórca to inżynier 

wiedzy

wiedzy



korzysta z bazy wiedzy

korzysta z bazy wiedzy



problemy do 

problemy do 

rozwiązania przez 

rozwiązania przez 

twórcę to reprezentacja 

twórcę to reprezentacja 

i sposób użycia wiedzy

i sposób użycia wiedzy



do rozwiązywania 

do rozwiązywania 

problemów posługuje się 

problemów posługuje się 

heurystykami

heurystykami



Program 

Program 

tradycyjny

tradycyjny

 

 



twórca to programista, 

twórca to programista, 

analityk systemów

analityk systemów



korzysta z bazy danych

korzysta z bazy danych



problemy do 

problemy do 

rozwiązania przez 

rozwiązania przez 

twórcę to reprezentacja 

twórcę to reprezentacja 

i sposób użycia danych

i sposób użycia danych



do rozwiązywania 

do rozwiązywania 

problemów posługuje się 

problemów posługuje się 

algorytmami

algorytmami

 

 

RÓŻNICE c.d.

RÓŻNICE c.d.



System ekspertowy

System ekspertowy



system bliski idealnemu 

system bliski idealnemu 

to taki, który 

to taki, który 

efektywnie manipuluje 

efektywnie manipuluje 

dużymi bazami wiedzy

dużymi bazami wiedzy



stosowany w 

stosowany w 

dziedzinach, w których 

dziedzinach, w których 

nie istnieje 

nie istnieje 

matematyczny model 

matematyczny model 

algorytmów 

algorytmów 

rozwiązujących zadania 

rozwiązujących zadania 

z danej dziedziny

z danej dziedziny



Program tradycyjny

Program tradycyjny



program bliski 

program bliski 

idealnemu to taki, 

idealnemu to taki, 

który efektywnie 

który efektywnie 

manipuluje dużymi 

manipuluje dużymi 

bazami danych

bazami danych



używany tylko w 

używany tylko w 

dziedzinach 

dziedzinach 

posiadających 

posiadających 

jednoznacznie 

jednoznacznie 

określone algorytmy 

określone algorytmy 

rozwiązywania zadań

rozwiązywania zadań

 

 

RÓŻNICE c.d.

RÓŻNICE c.d.



System ekspertowy

System ekspertowy



wymaga pozyskania 

wymaga pozyskania 

wiedzy od eksperta

wiedzy od eksperta



nieopłacalny do 

nieopłacalny do 

stworzenia w 

stworzenia w 

przypadku 

przypadku 

problemów o ściśle 

problemów o ściśle 

określonych 

określonych 

algorytmach 

algorytmach 

rozwiązania

rozwiązania



Program tradycyjny

Program tradycyjny



używa tylko gotowych 

używa tylko gotowych 

algorytmów

algorytmów



przy ściśle 

przy ściśle 

określonych 

określonych 

algorytmach 

algorytmach 

rozwiązania tworzenie 

rozwiązania tworzenie 

programu jest bardzo 

programu jest bardzo 

szybkie i daje on 

szybkie i daje on 

poprawne wyniki 

poprawne wyniki 

 

 

RÓŻNICE c.d.

RÓŻNICE c.d.



System 

System 

ekspertowy

ekspertowy



zbyt skomplikowany i 

zbyt skomplikowany i 

czasochłonny proces 

czasochłonny proces 

tworzenia i dlatego 

tworzenia i dlatego 

nieopłacalne jest 

nieopłacalne jest 

wykorzystanie systemu 

wykorzystanie systemu 

ekspertowego do 

ekspertowego do 

rozwiązywania mało 

rozwiązywania mało 

skomplikowanych 

skomplikowanych 

problemów

problemów



może automatycznie 

może automatycznie 

rozwijać bazę wiedzy

rozwijać bazę wiedzy



Program 

Program 

tradycyjny

tradycyjny



mało skomplikowane 

mało skomplikowane 

problemy sprawiają, iż 

problemy sprawiają, iż 

program jest tworzony 

program jest tworzony 

w krótkim okresie 

w krótkim okresie 

czasu i pracuje szybko

czasu i pracuje szybko



nie ma możliwości 

nie ma możliwości 

automatycznego 

automatycznego 

rozwijania bazy danych

rozwijania bazy danych

 

 

RÓŻNICE c.d.

RÓŻNICE c.d.



System ekspertowy

System ekspertowy



potrafi rozwiązać 

potrafi rozwiązać 

problem o dużej 

problem o dużej 

złożoności 

złożoności 

obliczeniowej

obliczeniowej



symboliczne 

symboliczne 

przetwarzanie 

przetwarzanie 

posiadanej informacji

posiadanej informacji



zapis wiedzy ma 

zapis wiedzy ma 

charakter 

charakter 

deklaratywny

deklaratywny



Program tradycyjny

Program tradycyjny



zawodzą przy dużej 

zawodzą przy dużej 

złożoności 

złożoności 

obliczeniowej 

obliczeniowej 

problemu

problemu



numeryczne 

numeryczne 

przetwarzanie 

przetwarzanie 

posiadanej informacji

posiadanej informacji



algorytmiczny zapis 

algorytmiczny zapis 

sposobów 

sposobów 

rozwiązywania 

rozwiązywania 

problemów 

problemów 

 

 

RÓŻNICE c.d.

RÓŻNICE c.d.



System ekspertowy

System ekspertowy



możliwość istnienia 

możliwość istnienia 

interaktywnego 

interaktywnego 

otoczenia 

otoczenia 

programowego

programowego



możliwość 

możliwość 

prowadzenia dialogu 

prowadzenia dialogu 

w języku zbliżonym 

w języku zbliżonym 

do naturalnego

do naturalnego



wyposażony w 

wyposażony w 

mechanizmy 

mechanizmy 

objaśniania 

objaśniania 



Program tradycyjny

Program tradycyjny



przetwarzanie 

przetwarzanie 

wsadowe lub 

wsadowe lub 

interaktywne

interaktywne



niemożliwy dialog w 

niemożliwy dialog w 

języku zbliżonym do 

języku zbliżonym do 

naturalnego

naturalnego



trudność 

trudność 

wprowadzenia 

wprowadzenia 

mechanizmów 

mechanizmów 

objaśniania

objaśniania

 

 

RÓŻNICE c.d.

RÓŻNICE c.d.



System 

System 

ekspertowy

ekspertowy



brak praktycznej 

brak praktycznej 

możliwości pełnego 

możliwości pełnego 

sprawdzenia 

sprawdzenia 

poprawności działania 

poprawności działania 

systemu ekspertowego

systemu ekspertowego



rozwój systemu 

rozwój systemu 

ekspertowego dokonuje 

ekspertowego dokonuje 

się przez tworzenie 

się przez tworzenie 

prototypów i ich 

prototypów i ich 

ulepszanie podczas 

ulepszanie podczas 

wspólnej pracy eksperta 

wspólnej pracy eksperta 

oraz inżyniera wiedzy 

oraz inżyniera wiedzy 



Program 

Program 

tradycyjny

tradycyjny



istnieje możliwość 

istnieje możliwość 

sprawdzenia 

sprawdzenia 

poprawności działania 

poprawności działania 

programu

programu



rozwój programu tylko 

rozwój programu tylko 

na podstawie 

na podstawie 

specyfikacji

specyfikacji