Какие функции выполняют отдельные блоки экспертной системы? Стр 15

Типичная ЭС состоит из следующих основных компонентов (см. рисунок 1.1): решателя (интерпретатора), рабочей памяти (РП), называемой также базой данных (БД), базы знаний (БЗ), компонентов приобретения знаний, объяснительного и диалогового [I].

База данных предназначена для хранения исходных и промежуточных данных решаемой в текущей момент задачи. Этот термин совпадает по названию, но не по смыслу с термином, используемым в информационно-поисковых системах (ИПС) и системах управления базами данных (СУБД) для обозначения всех данных (и в первую очередь не текущих, а долгосрочных), хранимых в системе.

База знаний в ЭС предназначена для хранения долгосрочных данных, описывающих рассматриваемую область (а не текущих данных), и правил, описывающих целесообразные преобразования данных этой области.

Решатель, используя исходные данные из БД и знания из БЗ, формирует такую последовательность правил, которые, будучи примененными к исходным данным, приводят к решению задачи.

Компонента приобретения знаний автоматизирует процесс наполнения ЭС знаниями, осуществляемый пользователем-экспертом.

 

Рис.1.1. Схема обобщенной экспертной системы

Объяснительная компонента объясняет, как система получила решение задачи (или почему она не получила решения) и какие знания при этом она использовала, что облегчает эксперту тестирование системы и повышает доверие пользователя к полученному результату.

Диалоговая компонента ориентирована на дружелюбное общение со всеми категориями пользователей, как в ходе решения задач, так и в ходе приобретения знаний, объяснения результатов работы.

В разработке ЭС участвуют представители следующих специальностей: эксперт в той проблемной области, задачи которой будет решать ЭС; инженер по знаниям (когнитолог) — специалист по разработке ЭС; программист — специалист по разработке инструментальных средств (ИтС). Необходимо отметить, что отсутствие среди участников разработки инженера по знаниям (т.е. его замена программистом) либо приводит к неудаче в процессе создания ЭС, либо значительно удлиняет его.

Эксперт определяет знания (данные и правила), характеризующие проблемную область, обеспечивает полноту и правильность введения в ЭС знаний.

Инженер по знаниям помогает эксперту выявить и структурировать знания, необходимые для работы ЭС, осуществляет выбор того ИтС, которое наиболее подходит для данной проблемной области, и определяет способ представления знаний в этом ИтС, выделяет и программирует (традиционными средствами) стандартные функции (типичные для данной проблемной области), которые будут использоваться в правилах, вводимых экспертом.

Уже при разработке первых ЭС стало очевидно, что наиболее ответственным этапом является построение БЗ, для чего в общем случае и необходим посредник — так называемый инженер по знаниям (или аналитик), который должен обеспечить проведение домашинных этапов разработки систем, основанных на знаниях (СОЗ), заключающихся, как правило, в анализе предметной области, извлечении знаний из эксперта и их структурировании.

Эти процедуры оказались самыми тяжелыми, поскольку, с одной стороны, чрезвычайно высок уровень требований, предъявляемых к личности инженера по знаниям (высококвалифицированный специалист в вычислительной науке, обладающий способностями к контакту с экспертами, умеющий побудить эксперта поставлять нужную информацию, умеющий отделять главное от второстепенного и т.д.), а с другой — стали наблюдаться трудности с поисками

собственно экспертов (например, эксперт испытывает затруднения с четкой формулировкой своих знаний, не всегда расположен полностью делиться знаниями и т.п.).

Поэтому почти одновременно с появлением индустрии знаний стали разрабатываться автономные системы, автоматизирующие процессы получения необходимой информации от экспертов. Позднее подобные программные средства получили название «оболочек приобретения», а затем — инструментальных средств.

Программист разрабатывает ИтС, содержащее в пределе все основные компоненты ЭС, осуществляет сопряжение ИтС с той средой, в которой оно может быть использовано.