Биотехнические системы и технологии (Семенова ФИБС БТС 11 семестр) / Лекции 1-6

Структура ММ

27

Е – результат действия системы;

Xi – переменные и параметры, которыми можно управлять;

Yi – переменные и параметры, которыми невозможно управлять;

F – функциональная зависимость между xi и yi, которая определяет величину E.

Экспертные системы

Экспертные системы

Экспертная система (ЭС) – это система,

основанная на знаниях о заданной предметной области, в которой знания слабо структурированы, решаются сложные задачи, осуществляется взаимодействие с естественным языком на основе рассуждений и комментирования своих действий с целью обучения пользователя при самообучении системы.

Архитектура экспертных систем

По степени соответствия реальному масштабу времени различают статические и динамические ЭС.

Статические системы используют постоянную информацию из базы данных (БД) и неизменные правила в базе знаний (БЗ). Данные и знания не могут быть добавлены в процессе работы информационного приложения (ИП). ЭС данного типа разрабатываются, как правило, для приложений, в которых нет необходимости учитывать влияние окружающей среды.

Динамические системы, напротив, ориентированы на работу с постоянно меняющейся информацией в БД и в БЗ системы или ИП.

Современные ЭС обычно сочетают в себе оба указанных класса, реализованных в виде соответствующих режимов работы. Например, в зависимости от вида работы, архитектура ЭС будет просто включать различные функциональные элементы.

Архитектура экспертной системы

В статическом режиме система использует:

рабочую область памяти;

блок логического вывода, осуществляющий сопоставление данных и знаний, которые требуются лишь на заданном промежутке времени;

базу знаний, содержащую правила логического вывода, не меняющиеся на

заданном промежутке времени и представленные в установленных для системы формализмах (фреймах, семантических сетях и др.);

базу данных, содержащую постоянные, не меняющиеся на заданном промежутке времени данные, необходимые для работы БЗ;

блок приобретения знаний, предназначенный для работы с экспертом и когнитологом;

блок рекомендаций и комментариев;

интерфейс пользователя, предназначенный для взаимодействия с пользователем и отображающий состояние рабочей памяти на основе рекомендаций и комментариев;

блок проверки знаний на корректность и противоречивость, выполняющий согласование вновь поступающих в базу правил с уже имеющимися в ней.

Архитектура экспертной системы

Динамический режим работы системы предполагает использование:

рабочей памяти;

блока логического вывода;

базы данных;

базы знаний;

блока рекомендаций и комментариев;

интерфейса пользователя;

информационного приложения, работающего в автономном («А») или интерактивном («И») режиме.

Кроме этого, имеется система датчиков взаимодействия с

внешней средой и информационная база ИП.

Режимы функционирования ЭС

ЭС может функционировать в 2-х режимах.

Режим ввода знаний — в этом режиме эксперт вводит известные ему сведения о предметной области в базу знаний ЭС.

Режим консультации — пользователь ведет диалог с ЭС, сообщая ей сведения о текущей задаче и получая рекомендации ЭС. Например, на основе сведений о физическом состоянии больного ЭС ставит диагноз в виде перечня заболеваний, наиболее вероятных при данных симптомах.

Классификация ЭС

Классификация ЭС по решаемой задаче:

Интерпретация данных

Диагностирование

Мониторинг

Проектирование

Прогнозирование

Обучение

Управление

Классификация ЭС

Классификация по другим признакам:

По степени сложности;

По степени связанности правил;

По классу решаемых задач;

По типу используемых методов.