«Экспертные системы» - Реферат

Содержание

Введение 3

1. Свойства и структура экспертных систем 6

1.1. База данных 8

1.2. Модуль приобретения знаний 8

1.3. База знаний 8

1.4. Машина вывода 9

1.5. Интерфейс пользователя 9

2. Преимущества и ограничения применения экспертных систем 11

3. Области применения экспертных систем 14

Заключение 18

Список используемой литературы 19

Введение

Экспертная система (ЭС) – это программное средство, использующее экспертные знания для обеспечения высокоэффективного решения нефор-мализованных задач в узкой предметной области. Основу ЭС составляет база знаний (БЗ) о предметной области, которая накапливается в процессе построения и эксплуатации ЭС. Накопление и организация знаний – важнейшее свойство всех экспертных систем.

Современные экспертные системы широко используются для тиражирования опыта и знаний ведущих специалистов практически во всех сферах экономики. Традиционно знания существуют в двух видах – коллективный опыт и личный опыт. Если большая часть знаний в предметной области представлена в виде коллективного опыта (например, высшая математика), эта предметная область не нуждается в экспертных системах. Если в предметной области большая часть знаний является личным опытом специалистов высокого уровня (экспертов), если эти знания по каким-либо причинам слабо структурированы, такая предметная область нуждается в экспертной системе [2]. Современные экспертные системы начали разрабатываться исследователями искусственного интеллекта в 1970-х годах, а в 1980-х получили коммерческое подкрепление.

Экспертные системы являются ярким и быстро прогрессирующим направлением в области искусственного интеллекта. 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. Экспертные системы 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, экспертные системы решают задачи в узкой предметной области на основе дедуктивных рассуждений. Такие системы часто оказываются способными найти решение задач, которые неструктурированны и плохо определены.

Цель данной работы заключается в рассмотрении теоретических основ экспертных систем и области их применения.

Для достижения данной цели были решены следующие задачи:

1. Знакомство с обобщенной характеристикой экспертных систем, со структурой экспертных систем.

2. Рассмотрение преимуществ и ограничений использования экс-пертных систем.

3. Знакомство с областями применения экспертных систем.

Актуальность реферата обусловлена широким разнообразием современных экспертных систем. В настоящее время к наиболее значимым областям применения экспертных систем относятся:

– интерпретация – анализ наблюдаемых данных с целью определения их смысла;

– прогноз – прогнозирование хода событий в будущем на основании модели прошлого и настоящего;

– диагностика – поиск неисправностей в системе на основе интер-претации имеющихся данных;

– мониторинг – сравнение наблюдений с критическими точками и выдача сообщений при отклонении от нормальных величин параметров;

– планирование – формирование плана действий, которые следует выполнить для достижения поставленных целей;

– проектирование – построение определенных конфигураций объектов, удовлетворяющих заданным требованиям и ограничениям;

– отладка – выработка рекомендаций по устранению недостатков;

– управление поведением системы.

Участие пользователя в работе экспертной системы:

– пользователь уточняет возникающую проблему и может предложить варианты ее решения (конкретизирует задачу);

– пользователь общается с системой (интерфейс пользователя должен соответствовать словарю пользователя и уровню его подготовки);

– пользователь имеет возможность знакомиться с причинами и следствиями, что способствует установлению связей между ним и системой.

При создании реферата использовался общенаучный метод теоретического анализа публикаций с целью выявления степени разработанности проблемы и определения основных направлений ис-следования.

Выдержка из текста работы

Диагностические системы используются для установления связи между нарушениями деятельности организма и их возможными причинами. Наиболее известна диагностическая система MYCIN, которая предназначена для диагностики и наблюдения за состоянием больного при менингите и бактериальных инфекциях. Ее первая версия была разработана в Стенфордском университете в середине 70-х годов. В настоящее время эта система ставит диагноз на уровне врача-специалиста. Она имеет расширенную базу знаний, благодаря чему может применяться и в других областях медицины.

Заключение

В ходе написания данной работы была произведена общая характе-ристика экспертных систем, рассмотрены преимущества и ограничения их использования, рассмотрена структура экспертных систем и наиболее зна-чимые области применения экспертных систем.

ЭС используются для решения так называемых неформализованных задач, общим для которых является то, что:

– задачи не могут быть заданы в числовой форме;

– цели нельзя выразить в терминах точно определенной целевой функции;

– не существует алгоритмического решения задачи;

– если алгоритмическое решение есть, то его нельзя использовать из-за ограниченности ресурсов (время, память).

Кроме того неформализованные задачи обладают ошибочностью, неполнотой, неоднозначностью и противоречивостью как исходных данных, так и знаний о решаемой задаче.

Применение экспертных систем позволяет автоматизировать доста-точно трудоемкие процессы, решать неформализованные задачи. Однако экспертные системы не являются панацеей от всех бед, существуют ситуа-ции, когда человек-эксперт превосходит экспертную систему. При опреде-лении целесообразности применения ЭС нужно руководствоваться сле-дующими критериями:

– данные и знания надежны и не меняются со временем;

– пространство (или область) возможных решений относительно невелико;

– в процессе решения задачи должны использоваться формальные рассуждения;

– должен быть, по крайней мере, один эксперт, способный явно сформулировать свои знания и объяснить методы применения этих знаний для решения задач.

Список литературы

1. Джексон П. Введение в экспертные системы. Пер. с англ.: Уч. пос. – М.: Изд. дом «Вильямс», 2007. – 279с.

2. Информатика: Учебник / Под ред. проф. Н.В. Макаровой – М.: Финансы и статистика, 2005. – 768с.

3. Убейко В.Н. Экспертные системы. – М.: МАИ. 2007. – 53 с.

4. Частиков А.В., Белов Д.В., Гаврилова Т.А. Разработка экспертных систем. – СПб: BHV, 2006. – 359 с

5. Ясницкий. Л. Н. Введение в искусственный интеллект. Учеб. посо-бие для ВУЗов. – М.: Изд. центр «Академия», 2005. –176 с.