Презентація на тему:
Cистеми, які базуються на знаннях

Тема №8 Cистеми, які базуються на знаннях

Системи, які базуються на знаннях Knowledge-based systems. В найбільш широкому розумінні будь-яка система штучного інтелекта повинна спиратися на знання. У більш вузькому розумінні нас цікавлять інтелектуальні інформаційні системи. Ще більш вузьке розуміння систем, які базуються на знаннях – експертні системи.

Бази знань База знань (БЗ) - сукупність знань, записаних у деякому формалізованому вигляді на основі тієї чи іншої мови подання знань, що зберігається в пам’яті інформаційної системи. Система управління базою знань - сукупність засобів, які дозволяють зберігати знання в БЗ, отримувати інформацію з БЗ та маніпулювати знаннями.

Експертні системи Один з найбільш просунених напрямків у теорії та практиці ШІ. Експертні системи (ЕС) - це системи, які акумулюють знання висококваліфікованих фахівців (експертів) у даній предметній області та призначені для вирішення типових задач і для консультацій у цій області. В основі роботи типової ЕС лежить дедуктивне логічне виведення.

Експертні системи: важливі риси Акумулюють знання експертів. ЕС повинні пояснювати хід розв’язку задачі, зокрема - відповідати на запитання “як” (як система прийшла до такого висновку) і “чому” (для чого ЕС задає користувачеві те чи інше питання). ЕС, як правило, отримують знання в готовому формалізованому вигляді. Є системи, в яких у тій чи іншій мірі реалізовані алгоритми машинного навчання, пошуку закономірностей, але для більшості ЕС це не характерно. “Універсальну” ЕС створити неможливо. Але існують “оболонки”, тобто “пусті” ЕС, які реалізують функції, характерні для типових ЕС, але не наповнені конкретним вмістом.

ЕС: деякі застосування Існує значна кількість ЕС, в т.ч. комерційного спрямування в таких галузях, як юриспруденція, податкова справа, оцінка фінансових ризиків, проектування машин і механізмів та ін. Історично перші (початок 60-х років) - MYCIN (для діагностики інфекційних захворювань) та PROSPECTOR (для пошуку корисних копалин).

Створення ЕС: основні дійові особи експерт; інженер зі знань; програміст; кінцевий користувач (замовник).

Архітектура типової ЕС База знань Блок введення нових знань Інтерфейс експерта Блок логічного виведення Блок пояснень Інтерфейс користувача

Архітектура типової ЕС: продовження Часто компонентою ЕС може бути лінгвістичний процесор, який забезпечує спілкування мовою, наближеною до природної.

Загальна характеристика предметних областей для ЕС економічні аспекти, пов’язані з доцільністю; вирішення задачі здійснюється на основі символьних міркувань; без необхідності залучення механізмів підсвідомого мислення та фізичної взаємодії з зовнішнім світом; проблемна область досить складна, щоб відповідні задачі розв’язувалися засобами традиційного алгоритмічного програмування, але водночас достатньо структурована, щоб знання можна було б формалізувати на вербально-дедуктивному рівні; в даній предметній області є експерти - кваліфіковані фахівці, які готові поділитися своїми знаннями; проблема є достатньо чітко окресленою; має прийнятні розміри та обмеження і не вимагає значного залучення “загальних” знань.

Класична класифікація ЕС за типами задач (Хайєс-Рот) інтерпретація - найбільш типова задача; “пояснення” даних, опис ситуації за результатами спостережень; прогнозування - визначення можливих наслідків даної ситуації; діагностика - виявлення несправностей та їх можливих джерел; моніторинг - контроль за поведінкою об’єкта і повідомлення про вихід певних параметрів за допустимі межі; проектування - підготовка специфікацій для створення об’єктів з заданими властивостями; планування - вироблення плану розв’язку тієї чи іншої задачі; підтримка прийняття рішень; керування - забезпечення певного режиму діяльності складної системи; навчання - використання комп’ютера для вивчення якоїсь теми чи якоїсь дисципліни.

Основні проблеми при створенні ЕС знання експерта важко формалізувати; часто те, що повідомляє експерт, можна вважати істиною тільки в першому наближенні (винятки і т.п); нечіткість формулювань; неточність і недостовірність; опущення пояснень; … Тому необхідно використовувати спеціальні методи роботи інженера знань з експертом. Важливий елемент інженерії знань.