Классификация ЭС

Класс ЭС сегодня объединяет несколько тысяч различных программных комплексов, которые можно классифицировать по различным критериям. Полезными могут оказаться следующие классификации (см. рис. 2.6).

Рис. 2.6. Схема классификации экспертных систем

Интерпретация данных. Это одна из традиционных задач для ЭС. Под интерпретацией понимается определение смысла данных, результаты которого должны быть согласованными и корректными. Обычно предусматривается многовариантный анализ данных: обнаружение и идентификация различных типов океанских судов; определение основных свойств личности по результатам психодиагностического тестирования.

Диагностика. Под диагностикой понимается обнаружение неисправности в некоторой системе. Неисправность – это отклонение от нормы. Такая трактовка позволяет с единых теоретических позиций рассматривать и неисправность оборудования в технических системах, и заболевания живых организмов, и всевозможные природные аномалии. Важной спецификой является необходимость понимания функциональной структуры диагностирующей системы: диагностика и терапия сужения коронарных сосудов; диагностика ошибок в аппаратуре и математическом обеспечении ЭВМ.

Мониторинг. Основная задача мониторинга – непрерывная интерпретация данных в реальном масштабе времени и сигнализация о выходе тех или иных параметров за допустимые пределы. Главные проблемы – пропуск тревожной ситуации и инверсная задача ложного срабатывания. Сложность этих проблем в размытости симптомов тревожных ситуаций и необходимость учета временного контекста: контроль за работой электростанций, помощь диспетчерам атомного реактора; контроль аварийных датчиков на химическом заводе.

Проектирование. Проектирование состоит в подготовке спецификаций на создание объектов с заранее определенными свойствами. Под спецификацией понимается весь набор необходимых документов – чертеж, пояснительная записка и т.д. Основные проблемы здесь – получение четкого структурного описания знаний об объекте и проблема «следа». Для организации эффективного проектирования и, в еще большей степени, перепроектирования необходимо формировать не только сами проектные решения, но и мотивы их принятия. Таким образом, в задачах проектирования тесно связываются два основных процесса, выполняемых в рамках соответствующей ЭС: процесс вывода решения и процесс объяснения: проектирование БИС; синтез электрических цепей.

Прогнозирование. Прогнозирующие системы логически выводят вероятные следствия из заданных ситуаций. В прогнозирующей системе обычно используется параметрическая динамическая модель, в которой значения параметров «подгоняются» под заданную ситуацию. Выводимые из этой модели следствия составляют основу для прогнозов с вероятностными оценками: предсказание погоды; прогнозы в экономике.

Планирование. Под планированием понимается нахождение планов действий, относящихся к объектам, способным выполнять некоторые функции. В таких ЭС используются модели поведения реальных объектов с тем, чтобы логически вывести последствия планируемой деятельности: планирование промышленных заказов; планирование эксперимента.

Обучение. Системы обучения диагностируют ошибки при изучении какой-либо дисциплины с помощью ЭВМ и подсказывают правильные решения. Они аккумулируют знания о гипотетическом «ученике» и его характерных ошибках, затем в работе способны диагностировать слабости в знаниях обучаемых и находить соответствующие средства для их ликвидации. Кроме того, они планируют акт общения с учеником в зависимости от успехов ученика с целью передачи знаний.

Контрольные вопросы:

1. Что такое экспертная система.

2. Приведите примеры возможных целей ЭС.

3. За счет чего в экспертной системе может обеспечиваться институциональная память.

4. Что такое «инженерия знаний».

5. В чем заключается отличие средств построения экспертных систем от обычных языков программирования.

6. Перечислите основные этапы жизненного цикла ЭС.

7. Чем определяются уровень компетенции и уровень самосознания экспертной системы.

8. Опишите роли эксперта и инженера по знаниям.

9. Перечислите основные приемы извлечения знаний.

10. Классифицируйте ЭС по сложности и мощности.

11. Что входит в понятие концепции “быстрого прототипа”.

12. Перечислите критерии оценки работы экспертной системы.

13. Приведите пример типовой архитектуры статической экспертной системы.

14. Каковы основные функции механизма логического вывода.

15. Какую роль выполняет объяснительная компонента в экспертной системе.