Особливість застосування експертних систем

Експертна система (ЕС) - це система штучного інтелекту, що використовує накопичені знання для забезпечення високоефективного рішення задач у вузькій професійній області. Експертні системи відносяться до систем підтримки прийняття рішень (СППР), заснованим на знаннях. Традиційні СППР універсальні і застосовуються для рішення унікальних проблем у різних предметних областях, а ЕС дають відповіді на питання у вузькій предметній області і роблять висновки, що міг би зробити людина-професіонал високої кваліфікації. Інтеграція традиційної СППР із ЕС утворить більш складний вид - так називану експертну систему підтримки прийняття рішень (ЕСППР). Така система, виходячи з загальних вимог, пропонованих до ЕС, повинна пояснювати свої ради кінцевому користувачу, і, крім того, надавати йому універсальні засоби вільного моделювання. Таким чином, саме такий варіант організації системи буде розглядатися в магістерській роботі, тому що він надає найбільше раціональний підхід до одержання результативного аналізу.

У загальному випадку дані в системі підтримки прийняття рішень - це відособлена база, дані якої отримані або від експерта - людини, або просто як статистична інформація, що збирається за визначеними правилами в плині деякого проміжку часу. Інструментальними засобами побудови ЕС служать мова програмування і підтримуючий пакет програм, використовувані при створенні ЕС.

ЕС являють собою реальний практичний додаток штучного інтелекту, що підкреслено ще одним визначенням: ЕС - це інформаційну систему, заснована на знаннях визначеної комплексної предметної області, що виконує роль експерта-консультанта для кінцевих користувачів. Ресурсними компонентами ЕС є апаратні, програмні і людські ресурси.

Апаратні ресурси складаються з автономних мікрокомп'ютерних систем, а також мікрокомп'ютерних робочих станцій і терміналів, приєднаних до мінікомп'ютерам чи великих ЕОМ за допомогою телекомунікаційної мережі. Складні ЕС іноді розробляються на могутніх комп'ютерах спеціального призначення, безпосередньо спроектованих для передових програмних пакетів розробки експертних чи систем мов программування ЛІСП чи ПРОЛОГ.

Програмні ресурси - це механізм введення-висновку і представлення інформації, а також засобу для роботи зі знаннями і для зв'язку з кінцевими користувачами. Програми одержання знань не є частиною експертної системи, а є програмними засобами тільки для розробки бази знань. База знань у розроблювальній системі заснована на концепції сховища даних. За допомогою цієї концепції можна досить просто агрегировать дані з різних джерел, різного формату, розміру і способу представлення. Зручними засобами розробки ЕС на основі сховища даних є програми-оболонки експертних систем без її ядра (основного змісту), тобто без її баз знань і фактів. Загальновизнано також, що кінцевим користувачам і експертам великі практичні можливості створення ЕС надають кошти СКБД (Microsoft SQL, Oracle і т.д). Особливо корисні при розробці СППР, заснованих на сховищах даних, реляційні СКБД, що підтримують багатомірне представлення даних. Засобу СКБД називають також обмеженими генераторами підтримки прийняття рішень, оскільки вони надають користувачу кілька основних аналітичних інструментів (запити "якщо", кореляційно-регресійний і деякі інші види статистичного аналізу, оптимізацію, побудову й аналіз трендів). Для рішення складних задач аналізу і прогнозу цих засобів недостатньо, у зв'язку з чим виникає задача розробки або добірки необхідних методів.

Людські ресурси. Коли створюється велика ЕС, те база знань і процес експертизи звичайно проектуються інженером по знаннях з фактів і правил, наданих експертом. ЕС дає рекомендації кінцевому користувачу. Експерти і кінцеві користувачі можуть бути і самі собі інженерами по знаннях, якщо уміють використовувати програмні оболонки ЕС чи інтелектуальні можливості електронних таблиць.

По сферах використання ЕС їх можна розділити на виробничі й управлінські. Виробничі ЕС дають експертний висновок по керуванню виробничими процесами, управлінські - допомагають менеджерам приймати рішення. У даній роботі буде розглядатися варіант комбінованої системи, тому що керуючому персоналу необхідне як рішення задач по організації навчального процесу, так і можливість одержання аналітичної інформації з визначених питань.

На початку 80-х років у дослідженнях зі штучного інтелекту сформувався самостійний напрямок, що одержав назву "експертні системи" (ЕС). Основним призначенням ЕС є розробка програмних засобів, які при рішенні задач, важких для людини, одержують результати, що не уступають по якості й ефективності розвязків, розвязків одержаним людиною-експертом. ЭС використовуються для рішення так званих неформалізованих задач, загальним для яких є те, що:

• задачі не можуть бути задані в числовій формі;

• висновки не можна виразити в термінах точно визначеної цільової функції;