5. Экспертные системы. Понятие, назначение, области применения. Основные характеристики экспертных систем. Понятие эс. Основные характеристики.

ЭС – это компьютерная программа, предназначенная для решения задач на уровне человека-эксперта в какой-либо предметной области (проектирование, анализ, перевод и др.).

Экспертные системы (ЭС)- это яркое и быстро прогрессирующее направление в области искусственного интеллекта(ИИ).

ЭС моделирует образ мышления человека-эксперта на основе механизма логического вывода и эвристических выводов. При этом ЭС должна уметь объяснять ход своих рассуждений в понятной форме, т.е. почему было выбрано то или иное решение. Т.к. ЭС как бы заменяют человека-эксперта, то их называют системами, основанными на знаниях.

ЭС выдают советы, проводят анализ, выполняют классификацию, дают консультации и ставят диагноз. Они ориентированы на решение задач, обычно требующих проведения экспертизы человеком-специалистом. В отличие от машинных программ, использующий процедурный анализ, ЭС решают задачи в узкой предметной области (конкретной области экспертизы)на основе дедуктивных рассуждений. Такие системы часто оказываются способными найти решение задач, которые неструктурированны и плохо определены. Они справляются с отсутствием структурированности путем привлечения эвристик, т. е. правил, взятых “с потолка”, что может быть полезным в тех системах, когда недостаток необходимых знаний или времени исключает возможность проведения полного анализа.

Главное достоинство ЭС- возможность накапливать знания, сохранять их длительное время, обновлять и тем самым обеспечивать относительную независимость конкретной организации от наличия в ней квалифицированных специалистов. Накопление знаний позволяет повышать квалификацию специалистов, работающих на предприятии, используя наилучшие, проверенные решения.

Основные характеристики эс:

1. Алгоритмы работы ЭС имитируют подход к решению проблемы со стороны человека, т.е. должны уметь находить решения при неполных и противоречивых входных данных.

2. ЭС должна уметь объяснять свои действия.

3. ЭС должна обладать дружественным языковым интерфейсом пользователя, т.е. общаться на естественном языке либо в текстовой форме, либо распознавать произнесенные фразы и синтезировать ответы.

4. Факты в БЗ и машина поиска (машина вывода) должны быть отделены друг от друга.

Области применения эс. Типы эс и подходы к их реализации.

Области применения ЭС:

1. Бизнес: оценка рынка финансовых инвестиций.

2. Медицина: автоматическая диагностика и поиск методов лечения заболеваний.

3. Синтез новых химических соединений с заранее заданными свойствами.

4. Обучение.

5. Юридическая консультация.

Различают 2 типа ЭС:

1. Предметно-ориентированные ЭС позволяют решать задачи в одной узкой области.

2. ЭС-оболочки. Здесь реализован традиционный механизм поиска, и возможно подключение различных БЗ из всех областей и создание новых баз.

Подходы к реализации ЭС:

1. Rule-based. Здесь используется продукционная модель представления знаний в виде набора правил.

2. Case-based – адаптивный подход, основанный на обучении ЭС на конкретных примерах.