Программа для компьютера которая оперирует знаниями

1. Вполне логично потребовать, чтобы такая программа обладала знаниями. Просто способность выполнять некоторый алгоритм, например, производить анализ спи­ска элементов на наличие какого-либо свойства, явно не отвечает этому требова­нию. Это все равно, что дать первому случайному прохожему список вопросов и ответов, и ожидать от него успешного выполнения поиска и устранения неисправ­ностей в системах определенного типа. Раньше или позже, но он обязательно столкнется с ситуацией, не предусмотренной в том списке, которым его снабдили.

2. Знания, которыми обладает программа, должны быть сконцентрированы на определенную предметную область. Случайный набор имен, дат и мест событий, сен­тенций из классиков и т.п. — это отнюдь не те знания, которые могут послужить основой для программы, претендующей на способность выполнить экспертный анализ. Знания предполагают определенную организацию и интеграцию — т.е. отдельные сведения должны соотноситься друг с другом и образовывать нечто вроде цепочки, в которой одно звено “тащит” за собой следующее.

Программы для администрирования компьютерных клубов

3. И, наконец, из этих знаний должно непосредственно вытекать решение проблем. Просто продемонстрировать свои знания, касающиеся, например технического обслуживания компьютеров, — это далеко не то же самое, что привести компью­тер в “чувство”. Аналогично получить доступ к оперативной документации — это совсем не то же самое, что иметь в своем распоряжении специалиста (или программу), способного справиться с возникшими проблемами.

Теперь попробуем подытожить эти рассуждения в следующем формальном опреде­лении экспертной системы (ЭС).

Экспертная система – это программа для компьютера, которая опе­рирует со знаниями в определенной предметной области с целью выра­ботки рекомендаций или решения проблем.

ЭС может полностью взять на себя функции, выполнение которых обычно требует привлечения опыта человека-специалиста, или играть роль ассистента для человека, принимающего решение. Другими словами, система (техническая или со­циальная), требующая принятия решения, может получить его непосредственно от про­граммы или через промежуточное звено — человека, который общается с программой. Тот, кто принимает решение, может быть экспертом со своими собственными правами, и в этом случае программа может “оправдать” свое существование, повышая эффектив­ность его работы. Альтернативный вариант — человек, работающий в сотрудничестве с такой программой, может добиться с ее помощью результатов более высокого качества. Вообще говоря, правильное распределение функций между человеком и машиной – это одно из ключевых условий высокой эффективности внедрения ЭС.

Исследования в этой области сконцентрированы на разработке и внедрении компьютерных программ, способных эмулировать (имитировать, воспроизводить) те об­ласти деятельности человека, которые требуют мышления, определенного мастерства и накопленного опыта. К ним относятся задачи принятия решений, распознавания образов и понимания человеческого языка. Эта технология уже успешно применяется в некото­рых областях техники и жизни общества — органической химии, поиске полезных иско­паемых, медицинской диагностике. Перечень типовых задач, решаемых ЭС, включает:

Как свести с ума учителя информатики?

— извлечение информации из первичных данных (таких как сигналы, поступающие от гидролокатора);

— диагностика неисправностей (как в технических системах, так и в человеческом организме);

— структурный анализ сложных объектов (например, химических соединений);

— выбор конфигурации сложных многокомпонентных систем (например, распреде­ленных компьютерных систем);

— планирование последовательности выполнения операций, приводящих к заданной цели (например, выполняемых промышленными роботами).

Хотя известны и “обычные” программы, специализирующиеся на определенных задачах из представленного перечня (или аналогичных им в смежных областях), ЭС можно выделить в отдельный, достаточно хорошо различимый класс программ. Четкого формально­го определения ЭС, которое всех бы удовлетворило, не существует — приведенное выше довольно расплывчато. Но существует много важных признаков, присущих в той или иной степени всем ЭС.

Характеристики экспертных систем

ЭС отличается от прочих прикладных программ наличием следую­щих признаков.

1. Моделирует не столько физическую (или иную) природу определенной проблем­ной области, сколько механизм мышления человека применительно к решению за­дач в этой области. Это существенно отличает ЭС от систем математического моделирования или компьютерной анимации. Конечно, нельзя сказать, что программа полностью воспроизводит психологическую мо­дель специалиста в этой предметной области (эксперта), но важно, что основное внимание все-таки уделяется воспроизведению компьютерными средствами мето­дики решения проблем, которая применяется экспертом, т.е. выполнению некото­рой части задач так же (или даже лучше), как это делает он.

2. Система, помимо выполнения вычислительных операций, формирует определенные соображения и выводы, основываясь на тех знаниях, которыми она располагает. Знания в системе представлены, как правило, на некотором специальном языке и хранятся отдельно от собственно программного кода, который и формирует выводы и соображения. Этот компонент программы принято называть базой знаний.

3. При решении задач основными являются эвристические и приближенные методы, которые, в отличие от алгоритмических, не всегда гарантируют успех. Эвристика, по существу, является правилом влияния, которое в машинном виде представляет некоторое знание, приобретенное человеком по мере накопления прак­тического опыта решения аналогичных проблем. Такие методы являются приблизи­тельными: во-первых, они не требуют исчерпывающей исходной информации, во-вторых, существует определенная степень уверенности (или не­уверенности) в том, что предлагаемое решение является верным.

ЭС отличаются и от других видов программ из области искусствен­ного интеллекта в следующем:

1. ЭС имеют дело с предметами реального мира, операции с которы­ми обычно требуют наличия значительного опыта, накопленного человеком. Мно­жество программ из области ИИ – сугубо исследова­тельские и основное внимание в них уделяется абстрактным математическим про­блемам или упрощенным вариантам реальных проблем (иногда их называют “игру­шечными” проблемами), а цель выполнения такой программы – “повы­шение уровня интуиции” или отработка методики. ЭС имеют ярко выраженную практическую направленность в научной или коммерческой области.

2. Одна из основных характеристик ЭС – ее производи­тельность, т.е. скорость получения результата и его достоверность (надежность). Исследовательские программы искусственного интеллекта могут и не быть очень быстрыми, можно примириться и с существованием в них отказов в отдельных ситуациях, поскольку это инструмент исследования, а не про­граммный продукт. А вот ЭС должна за приемлемое время найти решение, которое было бы не хуже, чем то, которое может предложить специа­лист в этой предметной области.

3. ЭС должна обладать способностью объяснить, почему предло­жено именно такое решение, и доказать его обоснованность. Пользователь дол­жен получить всю информацию, необходимую ему для того, чтобы быть уверен­ным, что решение принято “не с потолка”. В отличие от этого исследовательские программы “общаются” только со своим создателем, который и так (скорее всего) знает, на чем основывается ее результат. ЭС проектируется в рас­чете на взаимодействие с разными пользователями, для которых ее работа должна быть прозрачной.

Дата добавления: 2019-07-15 ; просмотров: 616 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Источник: studopedia.net

Программа для компьютера, которая оперирует со знаниями в определенной предметной области с целью выработки рекомендаций

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

• Обратная связь
• Правила сайта

Источник: www.soloby.ru

Экспертные системы

Экспертная система (ЭС) – это программа для компьютера, которая оперирует со знаниями в определенной предметной области с целью выработки рекомендаций или решения проблем.

ЭС может полностью взять на себя функции, выполнение которых обычно требует привлечения опыта человека-специалиста, или играть роль ассистента для человека, принимающего решение.

Технология ЭС является одним из направлений области исследования, которая получила название искусственного интеллекта. Исследования в этой области сконцентрированы на разработке и внедрении компьютерных программ, способных эмулировать (имитировать, воспроизводить) те области деятельности человека, которые требуют мышления, определенного мастерства и накопленного опыта. К ним относятся задачи принятия решений, распознавания образов и понимания человеческого языка. Эта технология уже успешно применяется в некоторых областях техники и жизни общества – органической химии, поиске полезных ископаемых, медицинской диагностике.

Перечень типовых задач, решаемых ЭС, включает:

· извлечение информации из первичных данных (таких как сигналы, поступающие от гидролокатора);

· диагностика неисправностей (как в технических системах, так и в человеческом организме);

· структурный анализ сложных многокомпонентных систем (например, распределенных компьютерных систем);

· планирование последовательности выполнения операций, приводящих к заданной цели (например, выполняемых промышленными роботами).

Хотя известны и «обычные» программы, специализирующиеся на определенных задачах из представленного перечня (или аналогичных им в других областях), существует разница между «обычным» подходом и предлагаемым в сфере искусственного интеллекта. Поэтому ЭС можно выделить в отдельный класс программ.

Четкого формального определения ЭС, которое бы всех удовлетворяло, нет – приведенное выше тоже довольно расплывчато. Но тем не менее существует довольно много важных признаков, присущих в той или иной степени всем ЭС.

ЭС отличается от прочих прикладных программ наличием следующих признаков:

· Моделирует не столько физическую или иную природу определенной проблемной области, сколько механизм мышления человека применительно к решению задач в этой проблемной области. Это существенно отличает ЭС от систем математического моделирования или компьютерной анимации.

· Система, помимо выполнения вычислительных операций, формирует определенные соображения и выводы, основываясь на тех знаниях, которыми она располагает. Знания в системе представлены, как правило, на некотором специальном языке и хранятся отдельно отсобственно программного кода, который и формирует выводы и предложения. Этот компонент программы принято называть базой знаний.

· При решении задач основными являются эвристические и приближенные методы, которые, в отличие от алгоритмических, не всегда гарантируют успех.

ЭС отличаются и от других видов программ из области искусственного интеллекта:

· ЭС имеют дело с предметами реального мира, операции с которыми обычно требуют наличия значительного опыта, накопленного человеком. В отличие от других программ из области искусственного интеллекта, ЭС имеют ярко выраженную практическую направленность в научной или коммерческой области.

· ЭС должна обладать способностью объяснить, почему предложено именно такое решение, и доказать его обоснованность. Пользователь должен получить всю информацию, необходимую ему для того, чтобы быть уверенным, что решение принято «не с потолка». ЭС проектируется в расчете на взаимодействие с разными пользователями, для которых ее работа должна быть, по возможности, прозрачной.

Базовыми функциями ЭС являются:

· Управление процессом поиска решения;

· Разъяснение принятого решения.

При разработке практически всех инструментальных средстьв за основу принимается методология автоматизации проектирования на базе использования прототипов. Идея состоит в том, чтобы на ранней стадии работы над проектом разработать упрощенную версию конечной программы, которая могла бы послужить доказательством продуктивности основных основных идей, положенных в основание проекта. Прототип должен быть способен решать какую-либо из нетривиальных задач, характерных для данной области применения. На основе анализа опыта работы с прототипом разработчики могут уточнить требования к системе в целом и ее основным функциональным характеристикам. Работоспособность прототипа может послужить доказательством возможности решения проблем с помощью создаваемой системы еще до того, как на ее разработку будут потрачены значительные средства.

После всестороннего анализа начинается разработка рабочей версии программы, которая должна решать весь комплекс задач, установленных в спецификации проекта. Процесс разработки ЭС, как правило, состоит из последовательности отдельных этапов, на которых наращиваются возможности системы, причем каждый из этапов подразделяется на фазы проектирования, реализации, компоновки и тестирования. В результате после каждого этапа наращивания возможностей появляется система, которая способна справляться со все более сложными вариантами проблемы.

По своему назначению и функциональным возможностям инструментальные программы, применяемые при проетировании ЭС, можно разделить на четыре больших категории:

· Оболочки ЭС. Системы этого типа создаются, как правило, на основе какой-нибудь ЭС, достаточно хорошо зарекомендовавшей себя на практике. При создании оболчки из системы прототипа удаляются компоненты, слишком специфичные для области ее непосредственного применения, и орставляются те, которые не имеют узкой специализации.

· Языки программирования высокого уровня.

· Среда программирования, поддерживающая несколько парадигм.

ЭС являются перспективной методологией, основанной на применении принципов искусственного интеллекта. В настоящее время существует недостаточный опыт эффективного применения ЭС в АСУ, в том числе в строительстве.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник: studopedia.ru