Экспертные системы

 

 

3.Основные виды деятельности экспертных систем

Экспертные системы можно классифицировать по типу их деятельности.

1.Интерпретирующие

Описывают ситуацию по информации, поступающей от датчиков. Обычно имеют дело с данными, которые зашумлены, неполны, ненадежны и нуждаются в обработке и последующем символьном представлении.

 

 

 

 

 

2.Прогнозирующие

Определяют вероятные  последствия заданных ситуаций.

Пример: прогноз ущерба урожаю от некоторого вида вредных насекомых, оценивание спроса на нефть на мировом рынке в зависимости от складывающейся геополитической ситуации и прогнозирование места возникновения следующего вооруженного конфликта на основании данных разведки.

Иногда используют имитационное моделирование, т.е. программы, отражающие причинно-следственные взаимосвязи в реальном мире, чтобы сгенерировать ситуации, которые могут возникнуть при тех или иных входных данных. Чрезвычайно сложны и малочисленны.

3.Диагностические

Выявляют причины неправильного функционирования системы по результатам наблюдений.

Большинство разработок – в медицине

Правило из системы MYCIN(диагностика бактериальной инфекции)

ЕСЛИ:

1) Окраска бактерий  грамположительная

2) Морфология бактерий  характерна для кокков

3) Форма колоний — цепочки

ТО:

Есть основания считать (0.7), что вид бактерий — стрептококк.

4.Системы проектирования

Строят конфигурации объектов при заданных ограничениях.

Наиболее популярные области применения – молекулярная биология и микроэлектроника.

Пример правила из системы проектирования XCON(составляет конфигурации компьютерных систем VAX, специалисты этой фирмы считали это невозможным). Это правило помогает установить подвод питания к SBI, высокоскоростной синхронной шине, которая связывает компоненты компьютера VAX.

ЕСЛИ:

Самый последний текущий  контекст — это подвод шины питания

и SBl-модуль любого типа помещен в стойку и известно его положение в стойке (положение его разъемов)

и существует свободное  место в стойке для подвода шины питания к этому разъему и существует свободная шина питания

ТО: Подвести шину питания в свободное место стойки.

5.Планирующие

Определяют полную последовательность действий, прежде чем начнется их выполнение. Примеры: расчет на несколько дней плана воздушного нападения для нейтрализации боеспособности противника. Обычно должны иметь способность к возврату, т.е. отвергать некоторую последовательность рассуждений или часть плана из-за нарушения ограничений задачи и возвращать управление назад к более ранней точке или ситуации, из которой анализ должен начаться заново. Наиболее распространены в химии, электронике и военном деле.

Пример. Правило системы планирования авиаударов TATR, помогает оценить, какие цели на этом аэродроме наиболее желательно атаковать.

ЕСЛИ: На аэродроме обнаружены расположенные под открытым небом самолеты и число таких самолетов на аэродроме больше, чем 0,25 × (общее число самолетов на аэродроме)

ТО: Принять оценку самолета на этом аэродроме равной ПРЕВОСХОДНО.

6.Наблюдающие

Работают в режиме реального времени, сравнивают действительное поведение наблюдаемого объекта с ожидаемым и интерпретацию его поведения.

Это может приводить  к необходимости запоминать все  значения некоторых параметров системы (например, пульса), полученные в различные моменты времени, поскольку скорость и направление изменения могут быть столь же важны, как и действительные его значения в любой момент времени.

Пример. Правило ЭС REACTOR, наблюдающей за работой ядерного реактора, и отыскивающей признаки аварийной ситуации .

ЕСЛИ: Передача тепла от первичной системы охлаждения ко вторичной системе недостаточна и расход воды в системе подпитки невелик,

ТО: Неисправность состоит  в утечке подпитывающей воды.

7.Отладочные

Выполняют отладку, находят рецепты для исправления неправильного поведения устройств. Многие системы работают с простыми таблицами связей между неисправностями и рецептами исправления, но общая проблема отладки очень трудна и требует проектирования рецептов восстановления и их оценивания через прогнозирование эффективности. Отладочные системы часто включают диагностические компоненты для определения причин неисправностей. Это характерно для медицинских ЭС, где система ставит диагноз заболевания, а затем производит «отладку», предписывая курс лечения.

8.Ремонтные

Очень малочисленная группа ЭС, выполняющих последовательности предписанных исправлений.

Примером является настройка  масс-спектрометра, т. е. установка ручек регулировки прибора в положение, обеспечивающее достижение оптимальной чувствительности, совместимой с правильным отношением величин пиков и их формы.

9.Обучающие

Диагностируют, «отлаживают» и исправляют поведение обучаемого. Системы создают модель того, что обучающийся знает и как он применяет эти знания к решению проблемы. Системы указывают обучающемуся его ошибки, строят и выполняют планы их исправления.

10.Управляющие

Адаптивно руководят поведением объекта в целом. Примеры: управление производством, контроль за состоянием больных при интенсивной терапии. Включают компоненты наблюдения за поведением объекта на протяжении времени, но могут нуждаться также и в других компонентах: интерпретации, прогнозирования, диагностики, проектирования, планирования, отладки, ремонта и обучения. Типичная комбинация задач состоит из наблюдения, диагностики, отладки, планирования и прогноза.

Существует также классификация  ЭС по типам решаемых ими задач.

Многие из существующих ЭС выполняют сразу несколько видов работ и их затруднительно отнести к одному из приведенных классов. Поэтому специалисты по ИИ находят полезным классифицировать экспертные системы по типам задач, которые такие системы решают.

Наибольшее количество ЭС создано в области медицины и химии. Также ЭС активно применяются в электронике и компьютерных системах, инженерном дело, геологии, медицине и военном деле.