Базы знаний и экспертные системы

1. Базы знаний и экспертные системы

Автор презентации: Зотов Андрей

2. Что это?

• База знаний — совокупность знаний,
относящихся к некоторой предметной
области и формально представленных
таким образом, чтобы на их основе можно
было осуществлять рассуждения.

3. Что это?

• Экспертная система — это комплекс
компьютерного программного
обеспечения, помогающий человеку
принимать обоснованные решения.
Экспертные системы используют
информацию, полученную заранее
от экспертов — людей, которые в какойлибо области являются лучшими
специалистами.

4. Применение

• База знаний — важный
компонент интеллектуальной системы. Они
предназначены для поиска способов решения
проблем из некоторой предметной области,
основываясь на записях и на пользовательском
описании ситуации.
• Простые базы знаний могут использоваться для
создания экспертных систем хранения данных в
организации: документации, руководств, статей
технического обеспечения. Главная цель создания
таких баз — помочь менее опытным людям найти
уже существующее описание способа решения
какой-либо проблемы.

5. Какими качествами должна обладать ЭС?

• хранить знания об определенной предметной области
(факты, описания событий и закономерностей);
• уметь общаться с пользователем на ограниченном
естественном языке (т.е. задавать вопросы и понимать
ответы);
• обладать комплексом логических средств для
выведения новых знаний, выявления закономерностей,
обнаружения противоречий;
• ставить задачу по запросу, уточнять её постановку и
находить решение;
• объяснять пользователю, каким образом получено
решение.

6. Классификация ЭС по решаемой задаче

Интерпретация данных
Диагностирование
Мониторинг
Проектирование
Прогнозирование
Сводное планирование
Оптимизация
Обучение
Управление
Ремонт
Отладка

7. Классификация ЭС по связи с реальным временем

• Статические
• Квазидинамические
• Динамические

8. Недостатки

Большинство экспертных систем непригодны для применения конечным
пользователем. Если пользователь не имеет некоторого опыта работы с такими
системами, у него могут возникнуть серьезные трудности;
Навыки системы не всегда возрастают после сеанса экспертизы;
Все еще остается проблемой приведение знаний, полученных от эксперта, к
виду, обеспечивающему их эффективную машинную реализацию;
Человек-эксперт при решении задач обычно обращается к своей интуиции,
здравому смыслу, опыту, аналогии, если отсутствуют формальные методы
решения или аналоги задач;
Экспертные Системы редко применяются в больших предметных областях;
Считается, что в тех предметных областях, где отсутствуют эксперты,
применение экспертных систем оказывается невозможным;
Имеет смысл привлекать экспертные системы только для решения
когнитивных задач;
Системы, основанные на знаниях, оказываются неэффективными при
необходимости проведения скрупулезного анализа, когда число решений зависит
от тысяч различных возможностей и многих переменных, которые изменяются во
времени.

9. Достоинства

у них нет предубеждений;
они не делают поспешных выводов;
они работают систематизировано, рассматривая
все детали, часто выбирая наилучшую альтернативу из
всех возможных;
база знаний может быть большой и достаточно
стабильной. Будучи введенными в машину один
раз, знания сохраняются навсегда;
системы, основанные на знаниях, устойчивы к
«помехам».
Эксперт же пользуется побочными званиями и
легко поддается влиянию внешних факторов, которые
непосредственно не связаны с решаемой задачей.

10. Наиболее известные ЭС

CLIPS — весьма популярная оболочка для построения ЭС (public domain)
OpenCyc — мощная динамическая ЭС с глобальной онтологической
моделью и поддержкой независимых контекстов
WolframAlpha — база знаний и набор вычислительных алгоритмов,
интеллектуальный «вычислительный движок знаний»
MYCIN — наиболее известная диагностическая система, которая
предназначена для диагностики и наблюдения за состоянием больного при
менингите и бактериальных инфекциях.
HASP/SIAP — интерпретирующая система, которая определяет
местоположение и типы судов в Тихом океане по данным акустических
систем слежения.
Акинатор — интернет-игра. Игрок должен загадать любого персонажа, а
Акинатор должен его отгадать, задавая вопросы. База знаний автоматически
пополняется, поэтому программа может отгадать практически любого
известного персонажа.
IBM Watson — суперкомпьютер фирмы IBM, способный понимать вопросы,
сформулированные на естественном языке, и находить на них ответы в базе
данных.

11. Спасибо за внимание!