Классический пример экспертной системы — MYCIN, она была создана в «Stanford University» в середине 70-х годов, чтобы диагностировать обращения по болезням крови и менингита. «General Electric» развивала экспертную систему CATS-1, чтобы диагностировать механические проблемы в дизельных локомотивах, фирма ATSchlumberger» развивала экспертную систему, названную Dipmeter, применяемую для подачи сигналов, когда сверло заклинивает и когда сверление идет нормально. Эти примеры относятся к проблемам диагностики ситуаций и предписывают соответствующие действия, потому что эксперты не всегда присутствуют, когда возникают проблемы на производстве.
Некоторые экспертные системы специализируются в просеивании массивов наборов правил или других предписаний, иногда называемых основанными на случаях аргументации. «Human Service Agency» из Merced County (Калифорния) использует экспертную систему по имени Magic, которая включает 6000 правительственных постановлений в отношении благосостояния, продовольственных талонов, медицины, поощрения забот и т.д. Magic определяет, соответствует ли претендент пользе, и затем вычисляет тип и количество выгод. Полный процесс от заявления до заключительного решения теперь составляет примерно три дня, в то время как до этого он составлял три месяца. Кроме того, клерки, которые обрабатывают приложения, не требуют глубокого обучения, которое прежде требовалось. Все, что они должны уметь делать, это проводить претендента шаг за шагом через ряд вопросов, задаваемых компьютером.
AIML-2-1-9 Устройство экспертных систем
Организация Объединенных Наций развила подобную экспертную систему, названную Entitlements System, для объяснения комплексных норм жалованья для всех служащих Секретариата ООН во всем мире. Плата служащих ООН определяется на основе жалованья плюс прибавки, а прибавки включают выгоды, формируемые на месте работы, плюс другие договорные соглашения. Правила и нормы для прибавок занимают три издания по несколько сотен страниц каждый. Используя PowerModel — программное обеспечение из IntelliCorp, ООН построила экспертную систему, которая определяет и применяет прибавки автоматически при использовании интерактивной базы знаний, содержащей правила прибавок. Экспертная система облагает налогом прибавки всякий раз, когда происходят изменения в статусе служащего.
Компания «Credit Clearing House» (CCH) развила экспертную систему, чтобы ответить на запросы абонентов, разыскивающих информацию относительно предпринимателей в швейной промышленности. Экспертная система ССН включает приблизительно 800 правил, и ее развитие стоит 1 млн долл. Когда абонент вызывает запрос информации относительно кредита бизнеса, система анализирует историю оплаты, финансовый отчет, эффективность бизнеса, оценивает кредитоспособность и рекомендации и устанавливает рекомендуемый лимит кредитования в долларах.
Планирование — другая важная область для экспертных систем. Экспертные системы, используемые в настоящее время, включают отправку грузовиков и систему планирования, которая определяет последовательность остановок на маршруте, чтобы обеспечить лучшее обслуживание и промышленную систему проектирования, которая организовывает машины и операторов, чтобы обеспечить эффективный поток материалов через фабрику и использование ресурсов. «American Airlines» использует экспертную систему МОСА (Maintenance Operation Center Advisor), которая установлена на компьютере Macintosh, для планирования текущего технического обслуживания для всех 622 самолетов флота American. МОСА включает 5000 правил, которые были получены от 30 самолетных техников. Самолет должен проходить текущее техническое обслуживание через каждые 60 ч полета, и система МОСА должна выдать график, который выполняет это правило, охватывает маршруты всей Америки и сокращает пустые полеты самолетов к региональным центрам обслуживания. По американским оценкам, МОСА сохранила компании половину миллиона долларов в год по сравнению с планировщиками-людьми.
Экспертные системы: основы, понятия, подходы к реализации
Другой пример планирования: фирма General Motors создала Expert Scheduling System, или ESS, для формирования жизнеспособных графиков производства. Чтобы построить систему, GM использовала структуру экспертной системы IntelliCorp’s Knowledge Engineering Enviroment и язык программирования Lisp. ESS включает эвристику, которая была заложена опытным фабричным планировщиком в системе и связывает в GM управляемое компьютером производство и окружающую среду так, чтобы оперативная информация завода использовалась для формирования графика работы завода.
Источник: studfile.net
Примеры экспертных систем
Классический пример экспертной системы — MYCIN, она была создана в «Stanford University» в середине 70-х годов, чтобы диагностировать обращения по болезням крови и менингита. «General Electric» развивала экспертную систему CATS-1, чтобы диагностировать механические проблемы в дизельных локомотивах, фирма ATSchlumberger» развивала экспертную систему, названную Dipmeter, применяемую для подачи сигналов, когда сверло заклинивает и когда сверление идет нормально. Эти примеры относятся к проблемам диагностики ситуаций и предписывают соответствующие действия, потому что эксперты не всегда присутствуют, когда возникают проблемы на производстве.
Некоторые экспертные системы специализируются в просеивании массивов наборов правил или других предписаний, иногда называемых основанными на случаях аргументации. «Human Service Agency» из Merced County (Калифорния) использует экспертную систему по имени Magic, которая включает 6000 правительственных постановлений в отношении благосостояния, продовольственных талонов, медицины, поощрения забот и т.д. Magic определяет, соответствует ли претендент пользе, и затем вычисляет тип и количество выгод. Полный процесс от заявления до заключительного решения теперь составляет примерно три дня, в то время как до этого он составлял три месяца. Кроме того, клерки, которые обрабатывают приложения, не требуют глубокого обучения, которое прежде требовалось. Все, что они должны уметь делать, это проводить претендента шаг за шагом через ряд вопросов, задаваемых компьютером.
Организация Объединенных Наций развила подобную экспертную систему, названную Entitlements System, для объяснения комплексных норм жалованья для всех служащих Секретариата ООН во всем мире. Плата служащих ООН определяется на основе жалованья плюс прибавки, а прибавки включают выгоды, формируемые на месте работы, плюс другие договорные соглашения. Правила и нормы для прибавок занимают три издания по несколько сотен страниц каждый. Используя PowerModel — программное обеспечение из IntelliCorp, ООН построила экспертную систему, которая определяет и применяет прибавки автоматически при использовании интерактивной базы знаний, содержащей правила прибавок. Экспертная система облагает налогом прибавки всякий раз, когда происходят изменения в статусе служащего.
Компания «Credit Clearing House» (CCH) развила экспертную систему, чтобы ответить на запросы абонентов, разыскивающих информацию относительно предпринимателей в швейной промышленности. Экспертная система ССН включает приблизительно 800 правил, и ее развитие стоит 1 млн долл. Когда абонент вызывает запрос информации относительно кредита бизнеса, система анализирует историю оплаты, финансовый отчет, эффективность бизнеса, оценивает кредитоспособность и рекомендации и устанавливает рекомендуемый лимит кредитования в долларах.
Планирование — другая важная область для экспертных систем. Экспертные системы, используемые в настоящее время, включают отправку грузовиков и систему планирования, которая определяет последовательность остановок на маршруте, чтобы обеспечить лучшее обслуживание и промышленную систему проектирования, которая организовывает машины и операторов, чтобы обеспечить эффективный поток материалов через фабрику и использование ресурсов. «American Airlines» использует экспертную систему МОСА (Maintenance Operation Center Advisor), которая установлена на компьютере Macintosh, для планирования текущего технического обслуживания для всех 622 самолетов флота American. МОСА включает 5000 правил, которые были получены от 30 самолетных техников. Самолет должен проходить текущее техническое обслуживание через каждые 60 ч полета, и система МОСА должна выдать график, который выполняет это правило, охватывает маршруты всей Америки и сокращает пустые полеты самолетов к региональным центрам обслуживания. По американским оценкам, МОСА сохранила компании половину миллиона долларов в год по сравнению с планировщиками-людьми.
Другой пример планирования: фирма General Motors создала Expert Scheduling System, или ESS, для формирования жизнеспособных графиков производства. Чтобы построить систему, GM использовала структуру экспертной системы IntelliCorp’s Knowledge Engineering Enviroment и язык программирования Lisp. ESS включает эвристику, которая была заложена опытным фабричным планировщиком в системе и связывает в GM управляемое компьютером производство и окружающую среду так, чтобы оперативная информация завода использовалась для формирования графика работы завода.
Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:
Источник: studopedia.ru
Примеры известных экспертных систем
Рассмотрим примеры наиболее известных экспертных систем [23]. При описании ЭС, в первую очередь, будем описывать ее назначение, способ представления знаний и инструментарий, с помощью которого ЭС была реализована.
1. Система MYCIN (Минин).
Самая известная система, прототип многих последующих ЭС.
Назначение: постановка диагноза и определение методов лечения инфекционных заболеваний крови. Она «диагностирует» и «лечит» 100 известных ей заболеваний.
По качеству решений задач MYCIN не уступает человеку-эксперту.
Знания в MYC1N представлены в виде фактов и 400 правил вида «Условие -> Действие».
«Условие» — это булево выражение из предикатных функций, применяемых к фактам.
«Действие» — выведенный факт или операция над фактом.
Выведенный факт имеет коэффициент определенности (КО), который вычисляется по КО фактов, входящих в «Условие».
Если КО меньше заданного в системе порогового значения, то его значение приравнивается нулю.
В системе есть метаправила, которые могут «включать» и/или «выключать» другие правила.
Процедура вывода реализуется в виде исчерпывающего поиска, направляемого целями.
Диалог с пользователем системы MYC1N ведется на ограниченном естественном языке (на основе шаблонов).
В системе MYCIN имеется подсистема объяснений, которая отвечает на вопросы ПОЧЕМУ и КАК:
ПОЧЕМУ был использован тот или иной факт?
КАК был получен данный факт?
Система обладает способностями приобретать новые и модифицировать имеющиеся правила.
На основе MYCIN была создана инструментальная система EMYCIN (Empty MYCIN), т. е. пустая MYCIN (с пустой базой знаний). Такие системы называются оболочками ЭС.
EMYCIN является предметно-независимой и так же, как и MYCIN ориентирована на решение задач диагностики. Заполняя ее БЗ новыми знаниями, можно получать новые экспертные системы.
Система MYCIN реализована на языке LISP.
2. Система PROSPECTOR.
Это промышленная ЭС. Ее область знаний — геология.
Назначение: оказание помощи геологу в определении наличия месторождения руды заданного вида на основе анализа геологических данных.
По качеству решений задач PROSPECTOR не уступает эксперту.
В системе используется нечеткая математика (нечеткие множества, которые дают меру оценки истинности данного утверждения).
При поиске решений используется как стратегия, направляемая целями, так и стратегия, направляемая данными.
PROSPECTOR обладает всеми свойствами классических ЭС.
С помощью данной ЭС было найдено месторождение молибдена, стоимость которого оценивалась в $ 100 млн.
На основе PROSPECTOR была разработана инструментальная система KAS, независимая от предметной области, т. е. оболочка ЭС.
Система PROSPECTOR реализована на языке INTERLISP.
3. Система R1/XCON.
Коммерческая ЭС. Область знаний — вычислительная техника.
На основании заказа пользователя, приобретающего требуемую ему конфигурацию вычислительной системы VAX-11/780 фирмы DEC, ЭС выполняет следующие функции:
— Проверяет заказ на совместимость компонент и выявляет недостающие компоненты;
Выдает в виде диаграммы конечную конфигурацию VAX, которая используется техническими службами при установке системы заказчику;
— Учитывает при построении диаграммы ограничения, накладываемые заказчиком (порядок расположения компонент, тип и длина кабелей и т. п.).
Сложность решаемых R1 задач обусловлена сложностью системы VAX (420 компонент и множество правил их взаимодействия).
По качеству работы превосходит человека-эксперта (2,5 минуты против нескольких часов и допущения ошибок).
Система R1 разработана средствами языка OFS 5 и включает около 2500 правил.
4. Система DENDRAL.
Промышленная ЭС. Область знаний — химия.
Назначение: система определяет возможные структуры молекулы на основе химической формулы и масс-спектрограммы.
Система намного превосходит способности человека.
Разработана средствами языка INTERLISP.
5. Система MACSYMA.
Область знаний — математика.
Назначение: символьные математические преобразования. Выполняет символьное дифференцирование и интегрирование и упрощает выражения.
Создана средствами LISP.
6. Система DI*GEN.
DI*GEN — это оболочка для построения диагностических экспертных систем [7].
Проблемная область — диагностика. Может применяться в медицине и технике.
Объем базы знаний в оболочке DI*GEN может достигать 2000 понятий, которым соответствует несколько десятков тысяч продукционных правил. В описание базы знаний могут входить несколько десятков аномальных состояний, относительно которых экспертная система выполняет диагностику. В медицине аномальное состояние характерно для больного человека, в технических системах такое состояние, диагностируется по наличию отклонений от нормального режима работы системы (например, доменной печи).
С помощью оболочки DI*GEN совместно с НПО «Черметавтоматика» (г. Москва) была разработана промышленная ЭС ДОМНА, предназначенная для диагностики оборудования и хода производственного процесса доменной печи. Также с помощью оболочки DI*GEN совместно со специалистами Института экспериментальной и клинической медицины г. Новосибирска была создана ЭС КАРДИОЛОГ для диагностики сердечнососудистых заболеваний.
Разработана ЭС средствами языка C++.
Контрольные вопросы
- 1. Что такое экспертная система (ЭС)? Дайте определение ЭС.
- 2. Какой компонент экспертной системы в наибольшей степени влияет на ее мощность и полезность?
- 3. Какие задачи относят к неформализованным? Назовите их характеристики.
- 4. Приведите структуру типовой экспертной системы.
- 5. Приведите классификацию экспертных систем по степени проработанности и отлаженности.
- 6. В чем отличие статических экспертных систем от динамических?
- 7. Опишите назначение и основные принципы построения экспертной системы MYCIN.
Источник: studme.org