2.3 СИСТЕМЫ, ОСНОВАННЫЕ НА ЗНАНИЯХ

Примеры промышленных реализаций названных классов ЭС можно найти в литературе [3, 11, 18].

Типовая структура ЭС представлена следующими блоками (см. рисунок 3):

- база знаний (БЗ). Под БЗ понимают физическое хранилище экспертных знаний, которые представляются с помощью  специальных моделей знаний. Практически БЗ может быть реализована, например, в виде текстового файла, с помощью в виде реляционной или объектно-ориентированной СУБД, в виде электронной таблицы и т.п. Важным является то, что с помощью редактора БЗ возможно управление содержимым базы знаний, в том числе распечатка тех или иных ее фрагментов, редактирование, пополнение и т.п.

Рис.3. Обобщенная структурная схема ЭС

Иногда различают базу знаний (базу правил) и базу данных, имея ввиду, что в БД хранятся данные (статичные и обновляемые)  о значениях тех или иных параметров, которые могут потребоваться в ходе вывода для означивания некоторых переменных в базе знаний;

- интерпретатор базы знаний, он же – механизм или машина вывода. По сути это управляющая система в ЭС, которая организует весь вывод решения,  взаимодействие с пользователем, выборку и активизацию нужного сегмента БЗ;

- подсистема приобретения знаний в простом случае является редактором БЗ, позволяющем управлять содержимым базы знаний подобно тому, как редактируются данные с помощью СУБД или тексты с помощью текстового редактора.

В сложных случаях подсистема приобретения знаний может быть достаточно развитой интеллектуальной системой, позволяющей формализовать знания путем имитации процессов и отслеживания того, как эксперт управляет процессами;

- подсистема объяснений предназначена для выдачи пользователю объяснений логики рассуждений системы, пояснения того, почему получены те или иные результаты. Как и при работе с настоящим экспертом пользователь, возможно,  захочет узнать у ЭС, почему система выдает те или иные результаты, рекомендует те или иные решения.  Объяснение действий системы является важным моментом в обеспечении доверия к  ее результатам, что особенно актуально в системах, связанных с принятием решений.  

Реально выполнимым  способом пояснений является фиксация в памяти ЭС (рабочей памяти) всех промежуточных результатов вывода и последовательности применения тех или иных правил БЗ. Выдача пользователю этой цепочки рассуждений с промежуточными результатами будет характеризовать логику работы системы и пояснять ее результат;

- рабочая память является аналогом оперативной памяти компьютера (возможно, что и организуется в оперативной памяти), содержит в себе результаты промежуточных выводов и вычислений, информацию о примененных знаниях, текущие запросы пользователей и т.п. ;

- компонента взаимодействия (интеллектуальный интерфейс) – подсистема, которая обеспечивает общение с пользователем понятным и удобным ему способом. Интеллектуальный интерфейс, как это полагалось в классических ЭС, должен обеспечивать общение на языке, близком к естественному.  В более простых реализациях это может быть традиционная система  меню и форм, позволяющих вводить данные о тех или иных параметрах, отвечать на те или иные вопросы системы.

База знаний является ядром ЭС. При ее создании используются специальные модели представления знаний, о которых рассказано в следующей главе. Скорее всего, создание БЗ будет самым трудоемким и длительным процессом в ходе разработки ЭС,

В то же время в рамках одной модели представления знаний, как правило, удается создавать базы знаний для разных задач и предметных областей. Так появляется возможность построения систем с пустой базой знаний. Такие системы называются оболочками экспертных систем или предметно-неориентированными ЭС (есть также название «пустая» ЭС). 

В процессах создания и эксплуатации ЭС выделяются следующие основные участники:

- конечный пользователь. Это специалист предметной области, который будет работать с системой, т.е. тот, кому ЭС придается в качестве  «интеллектуального усилителя» знаний и опыта;

- эксперт предметной области. Это высоко квалифицированный специалист в данной предметной области, имеющий специальные знания и опыт  решения задач, на которых рассчитана система. Немаловажным требованием, предъявляемым к эксперту, является, способность разъяснять свои рассуждения и действия, а также желание передать свои знания;

- инженер по знаниям. Это специалист, владеющий способами и приемами работы с экспертами, методами извлечения и представления знаний, знающий технологии экспертных систем.

Читать дальше:

2.4 СИСТЕМЫ, ОСНОВАННЫЕ НА ЗНАНИЯХ