Экспертная система и базы знаний

ЭКСПЕРТНЫЕ  СИСТЕМЫ (EXPERT SYSTEM) И БАЗЫ ЗНАНИЙ

Экспертная система (ЭС, англ. expert system) — компьютерная система, способная частично заменить специалиста-эксперта в разрешении проблемной ситуации. Современные ЭС начали разрабатываться исследователями искусственного интеллекта в 1970-х годах, а в 1980-х получили коммерческое подкрепление. Предтечи экспертных систем были предложены в 1832 году С. Н. Корсаковым, создавшим механические устройства, так называемые «интеллектуальные машины», позволявшие находить решения по заданным условиям, например определять наиболее подходящие лекарства по наблюдаемым у пациента симптомам заболевания.

В информатике экспертные системы рассматриваются совместно с базами знаний как модели поведения экспертов в определенной области знаний с использованием процедур логического вывода и принятия решений, а базы знаний — как совокупность фактов и правил логического вывода в выбранной предметной области деятельности.

Похожие действия выполняет такой программный  инструмент как «Мастер» (англ. Wizard). Мастера применяются как в системных программах так и в прикладных для упрощения интерактивного общения с пользователем (например, при установке ПО). Главное отличие мастеров от ЭС — отсутствие базы знаний — все действия жестко запрограммированы. Это просто набор форм для заполнения пользователем.

Другие  подобные программы — поисковые или справочные (энциклопедические) системы. По запросу пользователя они предоставляют наиболее подходящие (релевантные) разделы базы статей (представления об объектах областей знаний, их виртуальную модель).

             Структура ЭС интеллектуальных систем.

—Интерфейс пользователя

—Пользователь

—Интеллектуальный редактор базы знаний

—Эксперт

—Инженер по знаниям

—Рабочая (оперативная) память

—База знаний

—Решатель (механизм вывода)

—Подсистема объяснений

База  знаний состоит из правил анализа информации от пользователя по конкретной проблеме. ЭС анализирует ситуацию и, в зависимости от направленности ЭС, дает рекомендации по разрешению проблемы.

Как правило, база знаний экспертной системы  содержит факты (статические сведения о предметной области) и правила — набор инструкций, применяя которые к известным фактам можно получать новые факты.

В рамках логической модели баз данных и базы знаний записываются на языке Пролог с помощью языка предикатов для описания фактов и правил логического вывода, выражающих правила определения понятий, для описания обобщенных и конкретных сведений, а также конкретных и обобщенных запросов к базам данных и базам знаний.

Конкретные  и обобщенные запросы к базам  знаний на языке Пролог записываются с помощью языка предикатов, выражающих правила логического вывода и  определения понятий над процедурами  логического вывода, имеющихся в  базе знаний, выражающих обобщенные и  конкретные сведения и знания в выбранной  предметной области деятельности и  сфере знаний.

Обычно  факты в базе знаний описывают  те явления, которые являются постоянными  для данной предметной области. Характеристики, значения которых зависят от условий  конкретной задачи, ЭС получает от пользователя в процессе работы, и сохраняет  их в рабочей памяти. Например, в  медицинской ЭС факт «У здорового  человека 2 ноги» хранится в базе знаний, а факт «У пациента одна нога»  — в рабочей памяти.

База  знаний ЭС создается при помощи трех групп людей:

• эксперты той проблемной области, к которой относятся задачи, решаемые ЭС;
• инженеры по знаниям, являющиеся специалистами по разработке ИИС;
• программисты, осуществляющие реализацию ЭС.

 

ЭС  может функционировать в 2-х режимах:

1. Режим ввода знаний — в этом режиме эксперт с помощью инженера по знаниям посредством редактора базы знаний вводит известные ему сведения о предметной области в базу знаний ЭС.
2. Режим консультации — пользователь ведет диалог с ЭС, сообщая ей сведения о текущей задаче и получая рекомендации ЭС. Например, на основе сведений о физическом состоянии больного ЭС ставит диагноз в виде перечня заболеваний, наиболее вероятных при данных симптомах.

Классификация ЭС по решаемой задаче:

—Диагностирование

—Мониторинг

—Проектирование

—Прогнозирование

—Сводное Планирование

—Оптимизация

—Обучение

—Управление

—Ремонт

—Отладка

Классификация ЭС по связи с реальным временем:

—Статические ЭС — это ЭС, решающие задачи в условиях не изменяющихся во времени исходных данных и знаний.

—Квазидинамические ЭС интерпретируют ситуацию, которая меняется с некоторым фиксированным интервалом времени.

—Динамические ЭС — это ЭС, решающие задачи в условиях изменяющихся во времени исходных данных и знаний.

 

 

 

 

 

 

 

 

ПОНЯТИЕ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ,ЕГО  СТРУКТУРА

1) информация, необходимая  для управления экономическими  процессами, содержащаяся в базах  данных информационных систем;

2) создание информационных  условий функционирования системы,  обеспечение необходимой информацией,  включение в систему средств  поиска, получения, хранения, накопления, передачи, обработки информации, организация  банков данных. Создание информационного  обеспечения — непременное условие  построения и функционирования  автоматизированных систем управления.

Система информационного  обеспечения (ИО) строится в зависимости  от ряда факторов и предполагает создание единого информационного фонда, систематизацию и унификацию показателей  и документов, разработку средств  формализованного описания данных, построение моделей данных и др. Этот неполный перечень уже характеризует сложность  и многоаспектность разработки и  структурного построения ИО в зависимости  от решаемых задач и функций управления экономической системы, структуры  системы, форм представления и преобразования информации, свойств и характеристик  самой информации.

Информационное обеспечение  представляет собой единую систему  классификации и кодирования  информации, унифицированную систему  документации, схемы информационных потоков, циркулирующих в экономической  системе, а также методологию  построения, состав и содержание баз  данных. Из данного определения следует, что ИО призвано обеспечивать технологическое  единство, однозначность описания и  связи между показателями, своевременное  формирование и выдачу оперативной  и достоверной информации для  принятия управленческих решений.

Основное назначение информационного  обеспечения состоит в создании динамичной информационной модели экономической  системы, отражающей ее состояние в  настоящий момент, в прошедшем  времени и в будущем.

Структурно информационное обеспечение автоматизированной информационной системы состоит из двух частей: внемашинного информационного обеспечения и внутримашинного информационного обеспечения:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

КОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ПОДГОТОВКИ ТЕКСТОВЫХ ДОКУМЕНТОВ

Выбор конкретного  программного продукта для обработки  текста является весьма ответственным  моментом. Разнообразные системы  подготовки текстов позволяют эффективно использовать компьютер тем специалистам, которые связаны с информационными  технологиями. При этом наиболее важной для практического пользователя характеристикой программы этого  класса можно считать область  профессиональной деятельности, для  которой программный продукт  удобен в применении.

Существующие  в настоящее время системы  подготовки текстовых документов значительно  отличаются друг от друга возможностями  ввода и

редактирования  текста, его форматирования и вывода на печать; по степени сложности  освоения пользователем; по объему функциональных возможностей и по назначению для  применения. По всем этим характеристикам  их можно классифицировать на три  большие категории:

—текстовые редакторы,

—текстовые процессоры

—настольные издательские системы.

Редактор текстов (text editor) – это программа, обеспечивающая ввод, изменение и сохранение любого символьного текста, предназначенного для подготовки текстов программ на языках программирования высокого уровня, поскольку они не требуют  форматирования (т.е. автоматического  преобразования расположения элементов  текста, изменения шрифта и т.п.).

Программный текст  исторически первым стал обрабатываться с помощью компьютера. Набор операций текстовых редакторов определяет

особенности построчной записи текстов на языках программирования, хотя этот набор и весьма широк.

Все редакторы  текста, различаясь способами управления и наборомсервисных возможностей, позволяют:

• набирать текст с отображением на экране дисплея, используя до 200 символов;
• исправлять ошибочные символы в режиме замены;
• вставлять и удалять группы символов (слова) в пределах строки, не переводя не изменившуюся часть строки, а сдвигая ее влево/вправо целиком в режиме вставки;
• удалять одну или несколько строк, копировать их или перемещать в другое место текста;
• раздвигать строки существующего текста, чтобы вставить туда новый фрагмент;
• вставлять группы строк из других текстов;
• обнаруживать все вхождения определенной группы символов (контекста);
• заменять один контекст другим, возможно, разной длины;
• сохранять набранный текст для последующих корректировок;
• печатать текст на принтерах разных типов стандартными программами печати одним шрифтом в пределах документа.

Из множества  имеющихся текстовых редакторов можно выделить следующие: Norton Editor; SideKick; Brief; многофункциональный многооконный редактор Multi-Edit. К этой же категории  относятся редакторы Турбо-систем. Разнообразные Турбо-системы представляют собой удобные интегрированные  инструментальные средства для создания, компиляции, отладки и выполнения программ на таких популярных языках программирования, как Бейсик, Паскаль, Си, Пролог, Ассемблер. Обязательной составляющей Турбо-систем является редактор, обладающий широкими возможностями по созданию и обновлению программных текстов. Команды редакторов Турбо-систем основаны на командах популярной программы WordStar и в высшей степени стандартизированы.

Текстовый процессор (word processor) — система подготовки текстов, которая во внутреннем представлении  снабжает текст специальными кодами — разметкой и предназначена  для подготовки текстов с последующей  печатью на бумаге. Такие программы  ориентированы на работу с текстами, имеющими структуру документа, т.е. состоящими из абзацев, страниц и  разделов.

В текстовых процессорах  есть специальные функции для  облегчения ввода текста и представления  его в напечатанном виде, среди  которых можно выделить следующие:

• ввод текста под контролем функций форматирования, обеспечивающих немедленное изменение вида страницы текста на экране и расположение слов на ней, что дает приближенное представление о действительном расположении текста на бумаге после печати;
• предварительное описание структуры будущего документа, в котором задаются такие параметры, как величина абзацных отступов, тип и размер шрифта для различных элементов текста, расположение заголовков, междустрочные расстояния, число колонок текста, расположение и способ нумерации сносок и т.п.;
• автоматическая проверка орфографии и получение подсказки при выборе синонимов;
• ввод и редактирование таблиц и формул с отображением их на экране в том виде, в каком они будут напечатаны;
• объединение документов в процессе подготовки текста к печати;
• автоматическое составление оглавления и алфавитного справочника.

Практически все  текстовые процессоры имеют уникальную структуру данных для представления  текста, что объясняется необходимостью включения в текст дополнительной информации, описывающей структуру  документа, шрифты и т.п., поскольку  каждое слово или даже символ могут  иметь свои особые характеристики.

Существующие  в настоящее время текстовые  процессоры значительно отличаются друг от друга характеристиками, возможностями  по вводу и редактированию текста, его форматированию и выводу на печать, а также по степени сложности  освоения пользователем. Достаточно условно  эти инструментальные средства могут  быть разделены на три большие  группы:

• текстовые процессоры начального уровня,
• мощные профессиональные текстовые процессоры;
• специализированные текстовые процессоры.