2.3. Экспертные системы
Экспертные системы – один из типов систем искусственного интеллекта, имеющих по
существующим меркам довольно длительную историю развития. Причиной повышенного
интереса, который экспертные системы вызывают к себе на протяжении всего своего существования, является возможность их применения к решению задач из самых различных областей человеческой деятельности. Эти системы представляют собой программы для компьютера, которые могут воспроизводить процесс решения проблемы человеком-экспертом. Отличительной чертой компьютерных программ, называемых экспертными системами, является их способность накапливать, модифицировать и использовать знания и опыт наиболее
квалифицированных специалистов в какой-либо предметной области для решения практических задач. Системы, которые называются экспертными системами, используют механизмы
автоматического рассуждения (вывода) и так называемые слабые методы искусственного интеллекта, такие, как, эвристический поиск решения. Область применения извлечения знаний.
Уровень пользователей экспертных систем может варьироваться в очень широком диапазоне – от бухгалтера до президента компании или консультанта правительства. От вида
деятельности пользователей зависят и функции, которыми наделяются создаваемые для них
экспертные системы.
Например, если деятельность пользователя связана с анализом сложных ситуаций и принятием ответственных решений, то на экспертные системы возлагаются функции выполнения рутинных однотипных операций
по обработке больших массивов данных. Такие операции могут быть связаны с поиском "необычных" сведений, свидетельствующих о нарушении привычного положения дел и требующих принятия соответствующего
решения. При этом экспертные системы могут рекомендовать некоторый набор вариантов решений, разумеется, если этот набор был заблаговременно помещен в базу знаний. С другой стороны, если специалист не обладает высокой квалификацией и нуждается в привлечении знаний экспертов для правильного решения своих
повседневных задач, то основной функцией экспертной системы могут быть, например, обнаружение неисправностей в механизмах, постановка диагноза больному, юридически обоснованное разрешение спора и т.п.
В настоящее время интерес к экспертным системам не угасает, поскольку они способны
дать средства, стимулирующие повышение производительности труда и увеличение прибыльности предприятия.
К числу областей, в которых применялись и применяются экспертные системы, относятся следующие:
• оценка займов, рисков страхования и капитальных вложений для финансовых организаций;
• помощь химикам в нахождении верной последовательности реакций для создания новых молекул;
• отладка программного и аппаратного обеспечения ЭВМ в соответствии с индивидуальными требованиями заказчика;
• диагностика и обнаружение неполадок в телефонной сети на основании тестов и сообщений о неисправностях;
• идентификация и ликвидация неполадок в локомотивах;
• помощь геологам в расшифровке данных, полученных с помощью контрольного оборудования во время
бурения нефтяных скважин;
• помощь медикам в постановке диагноза и лечении некоторых заболеваний, таких, как заражение крови
и различные виды рака;
• помощь навигаторам в расшифровке данных от подводных звукоулавливателей, установленных на дне
океана;
• получение молекулярной структуры химического вещества на основании опытов;
• изучение и суммирование больших объемов быстро изменяющихся данных, которые не в состоянии
(из-за скорости их изменения) прочитать человек, например телеметрических данных с искусственных спутников.
В большинстве областей, в которых применялись экспертные системы, их применение
оказалось весьма плодотворным и эффективным. В одних случаях применение технологии
экспертных систем сделало программы более ориентированными на человека, в других – позволило осуществить оптимальный механизм рассуждения, в третьих – облегчило тестирование, отладку и сопровождение традиционных программных комплексов. В целом, наибольший эффект от применения экспертных систем может достигаться при решении задач,
обладающими следующими особенностями:
• неполнотой, нечеткостью, вероятностным характером исходных знаний о предметной области;
• большой размерностью пространства возможных решений, что делает практически невозможным поиск решения посредством полного перебора всех имеющихся вариантов;
• динамическим изменением исходных данных в процессе решения задачи.
Экспертным системам, как классу систем искусственного интеллекта, имеющему значительный по современным меркам период развития, посвящено значительное количество источников, русскоязычная часть из которых перечислена ниже.
Контрольные вопросы к разделу 2.3
1. Какие информационные системы относятся к классу "экспертных"?
2. Для каких специалистов предназначены экспертные системы?
3. Чем диктуется интерес к использованию экспертных систем в современном мире?
4. В каких областях могут применяться экспертные системы?
5. При решении каких задач с помощью экспертных систем может достигаться наибольший эффект?
|