Системы искусственного интеллекта

EXPERT SYSTEM AS APPLICATION AREA OF THE ARTIFICIAL INTELLIGENCE

Таким образом, выясняется, что для разработки ЭС необходимо участие в ней особого рода специалистов, обладающих указанной совокупностью знаний и выполняющих функции “посредников” между экспертами в предметной области и компьютерными (экспертными) системами. Они получили название инженеры знаний (в оригинале — knowledge engineers), а сам процесс разработки ЭС и других интеллектуальных программ, основанных на представлении и обработке знаний — инженерией знаний (knowledge engineering).

В современном понимании, экспертная система — это набор программ, выполняющих функции эксперта при решении задач из некоторой предметной области [1-3]. Экспертные системы выдают советы, проводят анализ, дают консультации, ставят диагноз. Практическое применение экспертных систем на предприятиях способствует эффективности работы и повышению квалификации специалистов.

С самого начала развития область искусственного интеллекта рассматривала ряд весьма сложных задач, которые наряду с другими, до сих пор являются предметом исследований: автоматические доказательства теорем, машинный перевод, распознавание изображений, планирование, алгоритмы и стратегии игр и т.д.

Вторая и основная трудность — проблема приобретения (усвоения) знаний. Эта проблема возникает при “передаче” знаний, которыми обладают эксперты-люди, ЭС. Разумеется для того, чтобы “обучить” им компьютерную систему, прежде всего требуется сформулировать, систематизировать и формализовать эти знания “на бумаге”. Это может показаться

алгоритмического способа (то есть неочевидно, как написать программу для решения этой задачи, не используя методы обработки знаний). Кроме того, важно, чтобы уже существовала сложившаяся методика решения этой задачи “вручную” или какими-либо расчетными методами. Для успешной разработки ЭС необходимы не только четкая и конкретная постановка задач, но и разработка подробного (хотя бы словесного) описания “ручного” (или расчетного) метода ее решения. Если это сделать затруднительно, дальнейшая работа по построению ЭС теряет смысл.

Все перечисленные выше знания хранятся в базе знаний. Для ее построения требуется провести опрос специалистов, являющихся экспертами в конкретной предметной области, а затем систематизировать, организовать и снабдить эти знания указателями, чтобы впоследствии их можно было легко извлечь из базы знаний.

Образовательная программа магистратуры включает теорию и практику по разработке цифровых экспертных систем с помощью определенного набора данных и алгоритмов, программного обеспечения для распознавания устной речи и рукописного текста, программ виртуальной реальности для применения их в научных и технических сферах, компьютерных играх, системах кибербезопасности. Магистранты учатся определять требования и проектировать информационные системы, разрабатывать конструкторскую и технологическую документацию на модули информационной системы.

5. ЭС не способны обучаться, не обладают здравым смыслом. Домашние кошки способны обучаться даже без специальной дрессировки, ребенок в состоянии легко уяснить, что он станет мокрым, если опрокинет на себя стакан с водой, однако если начать выливать кофе на клавиатуру компьютера, у него не хватит “ума” отодвинуть ее.

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Држевецкий Юрий Алексеевич, Затылкин Александр Валентинович, Юрков Николай Кондратьевич

Экспертные системы (ЭС) возникли как значительный практический результат в применении и развитии методов искусственного интеллекта -совокупности научных дисциплин, изучающих методы решения задач интеллектуального (творческого) характера с использованием ЭВМ.

Качество ЭС определяется размером и качеством базы знаний (правил или эвристик) [3,4]. Система функционирует в следующем циклическом режиме: выбор (запрос) данных или результатов анализов, наблюдения, интерпретация результатов, усвоение новой информации, выдвижении с помощью правил временных гипотез и затем выбор следующей порции данных или результатов анализов. Такой процесс продолжается до тех пор, пока не поступит информация, достаточная для окончательного заключения.

парадоксальным, но большинство экспертов (за исключением, может быть, математиков), успешно используя в повседневной деятельности свои обширные знания, испытывают большие затруднения при попытке сформулировать и представить в системном виде хотя бы основную часть этих знаний: иерархию используемых понятий, эвристики, алгоритмы, связи

Символьные рассуждения. Эксперты, решая какие-то задачи (особенно такого типа, для решения которых применяются экспертные системы), обходятся без решения систем уравнений или других трудоёмких математических вычислений. Вместо этого они с помощью символов представляют понятия предметной области и применяют различные стратегии и эвристики в процессе манипулирования этими понятиями. В экспертной системе знания тоже представляются в символьном виде, то есть наборами символов, соответствующих понятиям предметной области. В искусственном интеллекте символ — это строка знаков, соответствующая содержанию некоторого понятия реального мира.

Однако, как уже отмечалось, мощность эвристических методов решения задач при увеличении общности их постановки резко уменьшается. Поэтому наиболее целесообразно (особенно при попытке создания ЭС в области, для которой у разработчиков еще нет опыта создания подобных систем) ограничиться для начала не слишком сложной обозримой задачей в рассматриваемой области, для решения которой нет простого

избежать громоздких или ненужных вычислений. Для того чтобы по-настоящему подражать поведению эксперта-человека, экспертная система должна обладать робастностъю. Это подразумевает не только глубокое, но и достаточно широкое понимание предмета. А этого можно достичь, используя общие знания и методы нахождения решений проблем, чтобы уметь рассуждать исходя из фундаментальных принципов в случае некорректных данных или неполных наборов правил. Это один из наименее разработанных методов в современных экспертных системах, но именно им успешно пользуются эксперты-люди.