Экспертные системы как инструменты познания

Кадровая политика - Маркетинг знаний

Что такое экспертные системы?

Экспертные системы — это инструменты на базе компьютера, которые используются в качестве интеллектуальных средств при принятии решений. Экспертные системы были разработаны для того, чтобы помочь геологам решить, в каком месте бурить скважины во время разведки месторождений нефти, помочь пожарным решить, как гасить пожары различных типов, помочь специалистам, занимающимся продажей компьютеров, правильно сконфигурировать компьютерные системы, помочь предпринимателям выбрать нужное решение, обеспечивающее максимальные прибыли компании. Проблемы, решение которых включает в себя рекомендации, основанные на различных выводах, требуют использования экспертных систем.

Экспертные системы явились результатом исследований в области искусственного интеллекта. Экспертная система является компьютерной программой, которая моделирует порядок действий, выполняемых человеком, являющимся экспертом в данной области, при решении проблем — это искусственное средство принятия решений (Grablnger, Wilson & Jonassen, 1990). Например, когда мы консультируемся с экспертом (например, с врачом, адвокатом, учителем) относительно какой-нибудь проблемы, эксперт получает от нас текущую информацию по поводу нашего состояния, просматривает свою базу данных (память) для сопоставления элементов нашего текущего состояния с известными знаниями, обрабатывает информацию, принимает решение и предлагает свое решение проблемы. Перед экспертной системой частным лицом (человеком неосведомленным) ставится проблема подобно тому, как ставится проблема перед человеком-экспертом. Система опрашивает частное лицо относительно текущего состояния проблемы, просматривает свою собственную базу данных для нахождения относящихся к делу фактов и правил, которые отражают знания эксперта и которые были накоплены ранее, обрабатывает информацию, приходит к решению и сообщает об этом решении пользователю.

Большинство экспертных систем состоит из нескольких компонентов, включающих в себя базу данных, машину логических умозаключений и интерфейс пользователя. База данных обычно включает в себя факты и правила, которые запрограммированы в системе разработчиком. Например, экспертная система, разработанная для классификации математических функций, может включать в себя следующие факты и правила:

  ЕСЛИ вход или независимые значения (х) ситуации возрастают, выход или зависимые значения всегда увеличиваются
И ЕСЛИ прибавление постоянной величины к входным значениям (х) вызывает прибавление другого постоянного значения к выходному значению [f(х)],
ТО функция является линейной,

  ЕСЛИ вход или независимые значения (х) ситуации возрастают, выход или зависимые значения всегда увеличиваются
И ЕСЛИ прибавление постоянной величины к входным значениям (х) НЕ вызывает прибавления другого постоянного значения к выходному значению [f(х)],
И ЕСЛИ умножение входных (х) значений на постоянную величину НЕ вызывает увеличения выходных значений [f(x|] в число раз, равное постоянной величине, на которое умножается входное (х) значение,
И ЕСЛИ прибавление постоянной величины к входным значениям (х) вызывает умножение выходных значений [f(х)] на другую постоянную величину,
ТО функция является экспонентой.

Машина логических умозаключений обеспечивает логику, или интеллект, в экспертной системе. Она отыскивает информацию из базы данных и данные, относящиеся к текущей проблеме, необходимые для принятия решений. Она ставит цель, а затем собирает информацию из базы данных для принятия решения. Когда база данных не содержит достаточно информации, машина логических умозаключений просит пользователя предоставить ей недостающую информацию. Машина логических умозаключений продолжает отыскивать информацию до тех пор, пока она не будет способна получить решение, которое экспертная система затем предоставляет пользователю.

Частью экспертной системы, которая делает ее инструментом познания, является база данных. Создание базы данных требует от обучаемого ясной формулировки случайных знаний. Идентификация случайных соотношений и процедурных знаний, лежащих в основе области знаний, обязательно приводит разработчиков к мышлению высшего порядка.