Характеристика и назначение
Наибольший прогресс среди компьютерных информационных систем отмечен в области разработки экспертных систем, основанных на использовании искусственного интеллекта. Экспертные системы дают возможность менеджеру или специалисту получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых этими системами накоплены знания.
Под искусственным интеллектом обычно понимают способности компьютерных систем к таким действиям, которые назывались бы интеллектуальными, если бы исходили от человека. Чаще всего здесь имеются в виду способности, связанные с человеческим мышлением. Работы в области искусственного интеллекта не ограничиваются экспертными системами. Они также включают в себя создание роботов, систем, моделирующих нервную систему человека, его слух, зрение, обоняние, способность к обучению.
Решение специальных задач требует специальных знаний. Однако не каждая компания может себе позволить держать в своем штате экспертов по всем связанным с ее работой проблемам или даже приглашать их каждый раз, когда проблема возникла. Главная идея использования технологии экспертных систем заключается в том, чтобы получить от эксперта его знания и, загрузив их в память компьютера, использовать всякий раз, когда в этом возникнет необходимость. Являясь одним из основных приложений искусственного интеллекта, экспертные системы представляют собой компьютерные программы, трансформирующие опыт экспертов в какой-либо области знаний в форму эвристических правил (эвристик). Эвристики не гарантируют получения оптимального результата с такой же уверенностью, как обычные алгоритмы, используемые для решения задач в рамках технологии поддержки принятия решений. Однако часто они дают в достаточной степени приемлемые решения для их практического использования. Все это делает возможным использовать технологию экспертных систем в качестве советующих систем.
Сходство информационных технологий, используемых в экспертных системах и системах поддержки принятия решений, состоит в том, что обе они обеспечивают высокий уровень поддержки принятия решений. Однако имеются три существенных различия. Первое связано с тем, что решение проблемы в рамках систем поддержки принятия решений отражает уровень ее понимания пользователем и его возможности получить и осмыслить решение. Технология экспертных систем, наоборот, предлагает пользователю принять решение, превосходящее его возможности. Второе отличие указанных технологий выражается в способности экспертных систем пояснять свои рассуждения в процессе получения решения. Очень часто эти пояснения оказываются более важными для пользователя, чем само решение. Третье отличие связано с использованием нового компонента информационной технологии – знаний.
Основные компоненты
Основными компонентами информационной технологии, используемой в экспертной системе, являются (рис. 3.17): интерфейс пользователя, база знаний, интерпретатор, модуль создания системы.
Рис. 3.17. Основные компоненты информационной технологии экспертных систем
Интерфейс пользователя. Менеджер (специалист) использует интерфейс для ввода информации и команд в экспертную систему и получения выходной информации из нее. Команды включают в себя параметры, направляющие процесс обработки знаний. Информация обычно выдается в форме значений, присваиваемых определенным переменным.
Менеджер может использовать четыре метода ввода информации: меню, команды, естественный язык и собственный интерфейс.
Технология экспертных систем предусматривает возможность получать в качестве выходной информации не только решение, но и необходимые объяснения. Различают два вида объяснений:
объяснения, выдаваемые по запросам. Пользователь в любой момент может потребовать от экспертной системы объяснения своих действий;
объяснения полученного решения проблемы. После получения решения пользователь может потребовать объяснений того, как оно было получено. Система должна пояснить каждый шаг своих рассуждений, ведущих к решению задачи.
Хотя технология работы с экспертной системой не является простой, пользовательский интерфейс этих систем является дружественным и обычно не вызывает трудностей при ведении диалога.
База знаний. Она содержит факты, описывающие проблемную область, а также логическую взаимосвязь этих фактов. Центральное место в базе знаний принадлежит правилам. Правило определяет, что следует делать в данной конкретной ситуации, и состоит из двух частей: условия, которое может выполняться или нет, и действия, которое следует произвести, если условие выполняется.
Все используемые в экспертной системе правила образуют систему правил, которая даже для сравнительно простой системы может содержать несколько тысяч правил.
Все виды знаний в зависимости от специфики предметной области и квалификации проектировщика (инженера по знаниям) с той или иной степенью адекватности могут быть представлены с помощью одной либо нескольких семантических моделей. К наиболее распространенным моделям относятся логические, продукционные, фреймовые и семантические сети (см. гл. 16,17).
Интерпретатор. Это часть экспертной системы, производящая в определенном порядке обработку знаний (мышление), находящихся в базе знаний. Технология работы интерпретатора сводится к последовательному рассмотрению совокупности правил (правило за правилом). Если условие, содержащееся в правиле, соблюдается, выполняется определенное действие, и пользователю предоставляется вариант решения его проблемы.
Кроме того, во многих экспертных системах вводятся дополнительные блоки: база данных, блок расчета, блок ввода и корректировки данных. Блок расчета необходим в ситуациях, связанных с принятием управленческих решений. При этом важную роль играет база данных, где содержатся плановые, физические, расчетные, отчетные и другие постоянные или оперативные показатели. Блок ввода и корректировки данных используется для оперативного и своевременного отражения текущих изменений в базе данных.
Модуль создания системы. Он служит для создания набора (иерархии) правил. Существуют два подхода, которые могут быть положены в основу модуля создания системы: использование алгоритмических языков программирования и использование оболочек экспертных систем.
Для представления базы знаний специально разработаны языки Лисп и Пролог, хотя можно использовать и любой известный алгоритмический язык.
Оболочка экспертных систем представляет собой готовую программную среду, которая может быть приспособлена к решению определенной проблемы путем создания соответствующей базы знаний. В большинстве случаев использование оболочек позволяет создавать экспертные системы быстрее и легче в сравнении с программированием.
- Информатика
- К читателю
- Предисловие
- От всей души желаем вам успехов!
- 1.1. Информатизация общества
- Опыт информатизации и перспективные идеи
- 1.2. Информационный потенциал общества
- Рынок информационных продуктов и услуг
- Правовое регулирование на информационном рынке
- 1.3. Информатика – предмет и задачи
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- 2 Глава. Измерение и представление информации
- 2.1. Информация и ее свойства
- 2.2. Классификация и кодирование информации
- 2.1. Информация и ее свойства
- 2.2. Классификация и кодирование информации
- Фасетная система классификации
- Дескрипторная система классификации
- Система кодирования
- Классификационное кодирование
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- После изучения главы вы должны знать:
- 3.1. Информационные системы
- Понятие информационной системы
- Персонал организации
- 3.2. Структура и классификация информационных систем
- Информационные системы для менеджеров среднего звена
- 3.3. Информационные технологии
- Как соотносятся информационная технология и информационная система
- 3.4. Виды информационных технологий
- Характеристика и назначение
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- Глава 4. Архитектура персонального компьютера
- После изучения главы вы должны знать:
- 4.1. Информационно-логические основы построения
- 4.2. Функционально-структурная организация
- 4.3. Микропроцессоры
- 4.4. Запоминающие устройства пк
- Накопители на жестких магнитных дисках
- 4.5. Основные внешние устройства пк
- 4.6. Рекомендации по выбору персонального компьютера
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- Глава 5. Состояние и тенденции развития эвм
- После изучения главы вы должны знать:
- 5.1. Классификация эвм Классификация эвм по принципу действия
- Классификация эвм по размерам и функциональным возможностям
- 5.2. Большие эвм
- 5.3. Малые эвм
- 5.4. Персональные компьютеры
- 5.5. Суперэвм
- 5.6. Серверы
- 5.7. Переносные компьютеры
- 5.8. Тенденции развития вычислительных систем
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- Глава 6. Компьютерные сети
- После изучения главы вы должны знать:
- 6.1. Коммуникационная среда и передача данных
- 6.2. Архитектура компьютерных сетей
- 6.3. Локальные вычислительные сети
- Управление взаимодействием устройств в сети
- 6.4. Глобальная сетьinternet
- 6.5. Локальная вычислительная сетьnovellnetware
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- Глава 7. Офисная техника
- После изучения главы вы должны знать:
- 7.1. Классификация офисной техники
- 7.2. Средства изготовления, хранения, транспортирования и обработки документов
- Средства транспортирования документов
- 7.3. Средства копирования и размножения документов
- 7.4. Средства административно-управленческой связи
- Системы передачи недокументированной информации
- Дейтефонная связь
- 7.5. Компьютерные системы в оргтехнике
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- Глава 8. Состояние и тенденции развития программного обеспечения
- 8.1. Программные продукты и их основные характеристики
- 8.2. Классификация программных продуктов
- После изучения главы вы должны знать:
- 8.1. Программные продукты и их основные характеристики
- 8.2. Классификация программных продуктов
- Сервисное программное обеспечение
- Офисные ппп
- Системы искусственного интеллекта
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- Глава 9. Операционная система ms dos
- 9.1. Основные понятия
- 9.2. Характеристика ms dos
- 9.3. Технология работы в ms dos
- 9.1. Основные понятия
- 9.2. Характеристикаmsdos
- 9.3. Технология работы вmsdos
- Формат команды объединения нескольких файлов
- Форматы команд для обмена данными между внешним устройством и файлом, хранящимся на диске
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- Глава 10. Norton commander – инструментарий работы в среде ms dos
- После изучения главы вы должны знать:
- 10.1. Общие сведения
- 10.2. Работа с панелями информационного окна
- 10.3. Управление пакетом при помощи функциональных клавиш и ниспадающего меню
- 10.4. Вспомогательный инструментарий пакета
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- После изучения главы вы должны знать:
- 11.1. Программы-архиваторы
- 11.2. Программы обслуживания магнитных дисков
- Проблема фрагментации дисков
- 11.3. Антивирусные программные средства
- Программы обнаружения и защиты от вирусов
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- Глaba12. Операционные системыwindows95 иwindows98
- После изучения главы вы должны знать:
- 12.1. Концепция операционных системwindows95 иwindows98
- 32-Разрядная архитектура
- 12.2. Объектно-ориентированная платформаwindows
- Назначение Рабочего стола
- 12.3. Организация обмена данными
- Внедрение объекта
- 12.4. Программные средстваwindows98
- Комплекс программ Связь
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- Глава 13. Текстовый процессор
- 13.1. Базовые возможности
- 13.2. Работа с текстом
- 13.3. Работа издательских систем
- После изучения главы вы должны знать:
- 13.1. Базовые возможности
- 13.2. Работа с текстом
- 13.3. Работа издательских систем
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- Глава 14. Табличный процессор
- 14.1. Основные понятия
- 14.2. Функциональные возможности табличных процессоров
- 14.3. Технология работы в электронной таблице
- После изучения главы вы должны знать:
- 14.1. Основные понятия
- Окно, рабочая книга, лист
- Перемещение формул
- 14.2. Функциональные возможности табличных процессоров
- Команды для работы с электронной таблицей как с базой данных
- 14.3. Технология работы в электронной таблице
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- Глава 15. Система управления базой данных
- После изучения главы вы должны знать:
- 15.1. Основные понятия
- 15.2. Реляционный подход к построению инфологической модели
- 15.3. Функциональные возможности субд
- 15.4. Основы технологии работы в субд
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- Глава 16. Интеллектуальные системы
- 16.1. Введение в искусственный интеллект
- 16.2. Экспертные системы: структура и классификация
- 16.3. Технология разработки экспертных систем
- После изучения главы вы должны знать:
- 16.1. Введение в искусственный интеллект
- История развития искусственного интеллекта в России
- 16.2. Экспертные системы: структура и классификация
- 16.3. Технология разработки экспертных систем
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- Глава 17. Инженерия знаний
- 17.1. Теоретические аспекты получения знаний
- 17.2. Практические методы извлечения знаний
- 17.3. Структурирование знаний
- После изучения главы вы должны знать:
- 17.1. Теоретические аспекты получения знаний
- 17.2. Практические методы извлечения знаний
- 17.3. Структурирование знаний
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- Глава 18. Создание программного продукта
- 18.1. Методология проектирования программных продуктов
- 18.2. Структурное проектирование и программирование
- 18.3. Объектно-ориентированное проектирование
- После изучения главы вы должны знать:
- 18.1. Методология проектирования программных продуктов
- Этапы создания программных продуктов
- 1. Составление технического задания на программирование
- 2. Технический проект
- 3. Рабочая документация (рабочий проект)
- 4. Ввод в действие
- 18.2. Структурное проектирование и программирование
- 18.3. Объектно-ориентированное проектирование
- Методика объектно-ориентированного проектирования
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- После изучения главы вы должны знать:
- 19.1. Автоматизация работы пользователя в средеmicrosoftoffice
- 19.2. Создание приложений на языкеvisualbasicforapplications
- 19.3. Реляционные языки манипулирования данными
- Ключевые понятия
- Вопросы для самопроверки
- Литература
- Макарова Наталья Владимировна
- Матвеев Леонид Анатольевич
- Бройдо Владимир Львович и др.
- Информатика
- 101000, Москва, ул. Покровка, 7
- Глава 13. Текстовый процессор 425