4. Systemy ekspertowe: architektura, rodzaje, zasady i metody ich konstrukcji.

Szkieletowe systemy ekspertowe. Doradcze systemy oparte o bazę wiedzy.

(wg. E.Fejgenbauma „inteligentny program komputerowy, wykorzystujący procedury wnioskowania do rozwiązywania tych problemów, które są na tyle trudne, że formalnie wymagają znaczącej ekspertyzy specjalistów”.

Z encyklopedii sztucznej inteligencji:

„ SE wykorzystuje wiedzę eksperta do rozwiązywania takich problemów, które wymagają inteligencji człowieka.”

SE jest systemem komputerowym, który dla określonego problemu generuje rozwiązania i uzasadnia je na poziomie eksperta, wykorzystując jawne reprezentowanie wiedzy i metody wnioskowania.

SE są nowoczesnymi narzędziami komputerowymi umożliwiającymi zwiększenie wydajności człowieka niemal w każdej dziedzinie, a więc również w zarządzaniu i sterowaniu procesami produkcyjnymi.

BUDOWA SYSTEMU EKSPERTOWEGO

Cechy systemów ekspertowych

Jawna reprezentacja wiedzy w bazie wiedzy.

Knowledge base - Baza wiedzy - jest to zbiór faktów, reguł (wiedza o wnioskowaniu) oraz metareguł (wiedza o strategiach rozwiązywania problemu) zapisanych w określonym języku reprezentacji wiedzy w celu rozwiązywania wybranych problemów z określonej dziedziny wykorzystywanie w procesie wnioskowania specjalnego mechanizmu wnioskującego (inference engine).

Mechanizm wnioskujący - to jest specjalny algorytm rozwiązywania postawionego problemu na podstawie wiedzy reprezentowanej w bazie wiedzy. możliwość uzasadniania podawanych przez system odpowiedzi za pomocą tzw. modułu objaśniającego (ang. explanation facility),

Moduł objaśniający jest to część interfejsu użytkownika odpowiedzialnej za objaśnienie funkcjonowania SE poprzez udzielanie odpowiedzi na pytania :

«Co to jest?» (what is ?), wyjaśniającym pojęcia występujące w zapytaniu skierowanym przez SE do użytkownika;

«dlaczego?» (why ? ) wyjaśniającym dlaczego SE sformułował dane pytanie do użytkownika i jak odpowiedź na nie zostanie wykorzystana przez mechanizm wnioskujący;

«Jak?» (how?) uzasadniającym wygenerowaną odpowiedź poprzez pokazanie «ścieżki» wnioskowania, to jest reguł, które zostały wykorzystane w celu rozwiązania danego problemu.

Cechy charakterystyczne systemów ekspertowych

Ostatnią cechą jest wspomaganie pozyskiwania i aktualizacji bazy wiedzy za pomocą modułu akwizycji wiedzy (knowledge acquisition subsystem). Zadanie to jest realizowane poprzez użycie specjalnego programu, który automatycznie na podstawie «rozmowy» z ekspertem lub interpretacji graficznie reprezentowanej wiedzy (np. drzew decyzyjnych, schematów blokowych itp.) generuje bazę wiedzy.

System ekspertowy

Za pomocą Interfejsu realizowana jest komunikacja z otoczeniem zewnętrznym, a przede wszystkim z użytkownikiem. Zawiera procedury sterowania dialogiem oraz procedury umożliwiające formułowanie zadań przez użytkownika, wprowadzanie danych do systemu i wyprowadzanie rozwiązania i wniosków przez system.

Ze względu na sposoby realizacji SE można podzielić na dwie zasadnicze grupy:

Systemy dedykowane (są tworzone od podstaw przez inżyniera wiedzy współpracującego z informatykiem; są programowane w językach programowania LISP, C, C++ lub inny).

Systemy szkieletowe (shells) są to systemy z pustą bazą wiedzy. Wynika to z faktu o dziedzinowej niezależności języków reprezentacji wiedzy i mechanizmu wnioskowania. Oznacza to że dany system ekspertowy może być wykorzystywany do różnych zastosowań po odpowiedniej wymianie zawartości bazy wiedzy. W tym kontekscie SE można w dużym uproszczeniu traktować jako wynik «włożenia» wiedzy z danej dziedziny do szkieletowego SE :

SYSTEM EKSPERTOWY = SZKIELETOWY SE + WIEDZA

---