Лекция 13. Особенности проектирования ЭС.
Цель лекций. Критерий использования ЭС. Ограничения в ЭС.
Содержание лекций. Разработка ЭС существенно отличается от разработки обычного программного продукта. Опыт разработки ранних ЭС показал, что использование при их разработке методологии, принятой в традиционном программировании, либо чрезмерно затягивает процесс создания ЭС, либо вообще приводит к отрицательному результату. Дело в том, что неформализованность задач, решаемых ЭС, отсутствие завершенной теории ЭС и методологии их разработки приводят к необходимости модифицировать принципы и способы построения ЭС в ходе процесса разработки по мере того, как увеличивается знание разработчиков о проблемной области. При разработке ЭС используется концепция «быстрого прототипа». Суть ее состоит в том, что разработчики не пытаются сразу создать конечный продукт. На начальном этапе они создают прототип ЭС, который должен удовлетворять двум противоречивым требованиям: с одной стороны, решать типичные задачи конкретного приложения, а с другой - время и трудоемкость его разработки должны быть весьма незначительны, чтобы можно было максимально запараллелить процесс накопления и отладки знаний с процессом выбора программных средств. Для удовлетворения указанных требований при создании прототипа, как правило, используются разнообразные ИС, ускоряющие процесс проектирования. Экспертные системы отличаются от большинства обычных компьютерных программ несколькими важными аспектами. В обычных компьютерных программах знания и методы для использования этих знаний заложены таким образом, что изменить программу весьма сложно. В экспертной системе обычно имеется четкое разделение между общими знаниями о задаче и информацией о текущей задаче, а также методами, необходимыми для применения общих знаний к конкретной задаче. В результате программу можно видоизменять путем простой модификации базы знаний. Это особенно верно для систем, основанных на правилах, где система может быть изменена путем простого добавления или извлечения правил из базы знаний.. Особенности создания ЭС. Существует ряд прикладных задач, которые решаются с помощью систем, основанных на знаниях, более успешно, чем любыми другими средствами. При определении целесообразности применения таких систем нужно руководствоваться следующими критериями: 1)Данные и знания надежны и не меняются со временем; 2)Пространство возможных решений относительно невелико; 3)В процессе решения задачи должны использоваться формальные рассуждения; 4)Должен быть по крайней мере один эксперт, который способен явно сформулировать свои знания и объяснить свои методы применения этих знаний для решения задач. Ограничения в применение экспертных систем. Даже лучшие из существующих ЭС, которые эффективно функционируют как на больших. Так и на мини-ЭВМ, имеют определенные ограничения по сравнению с человеком-экспертом. Большинство ЭС не вполне применениям конечным пользователем. Если вы не имеете некоторого опыта работы с такими системами, то у вас могут возникнуть серьезные трудности. Многие системы оказываются доступными только тем экспертам, которые создавали из базы знаний. Вопросно-ответный режим, обычно принятый в таких системах, замедляет получение решений. Например, без системы MYCIN врач может (а часто и должен) принять решение значительно быстрее, чем с ее помощью. Навыки системы не возрастают после сеанса экспертизы. Все еще остается проблемой приведение знаний, полученных от эксперта, к виду, обеспечивающему их эффективную машинную реализацию. ЭС могут быть способным обучаться, но не обладают здравым смыслом. Домашние кошки способны обучаться даже без специальной дрессировки, ребенок в состоянии легко уяснить, что он станет мокрым, если опрокинет на себя стакан с водой, однако если начать выливать кофе на клавиатуру компьютера, у него не хватит “ума” отодвинуть ее. ЭС не применим в больших предметных областях. Их использование ограничивается предметными областями, в которых эксперт может принять решение за время от нескольких минут до нескольких часов. В тех областях, где отсутствуют эксперты (например, в астрологии), применение ЭС оказывается невозможным. Имеет смысл привлекать ЭС только для решения когнитивных задач. Теннис, езда на велосипеде не могут являться предметной областью для ЭС, однако такие системы можно использовать при формировании футбольных команд. Человек-эксперт при решении задач обычно обращается к своей интуиции или здравому смыслу, если отсутствуют формальные методы решения или аналоги таких 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. В таких случаях лучше использовать базы данных с интерфейсом на естественном языке. Преимущества ЭС перед человеком - экспертом. Системы, основанные на знаниях, имеют определенные преимущества перед человеком-экспертом. 1. У них нет предубеждений. 2. Они не делают поспешных выводов. 3. Эти системы работают в режиме, рассматривая все детали, часто выбирая наилучшую альтернативу из всех возможных. 4. База знаний может быть очень и очень большой. Будучи введены в машину один раз, знания сохраняются навсегда. Человек же имеет ограниченную базу знаний, и если данные долгое время не используются, то они забываются и навсегда теряются.
Достарыңызбен бөлісу: |
