Ekspertų sistema yra kompiuterinė programa, skirta sudėtingoms problemoms spręsti ir suteikti sprendimų priėmimo gebėjimus kaip žmogaus ekspertas. Tai atlieka ištraukdama žinias iš savo žinių bazės, naudodama samprotavimo ir išvadų taisykles pagal vartotojo užklausas.

Ekspertų sistema yra AI dalis, o pirmasis ES buvo sukurtas 1970 m., o tai buvo pirmasis sėkmingas dirbtinio intelekto metodas. Jis išsprendžia sudėtingiausią problemą kaip ekspertas, išgaudamas žinias, saugomas savo žinių bazėje. Sistema padeda priimti sprendimus dėl sudėtingų problemų naudojant tiek faktai, tiek euristika kaip žmogaus ekspertas . Jis taip vadinamas, nes turi tam tikros srities ekspertinių žinių ir gali išspręsti bet kokią sudėtingą tos konkrečios srities problemą. Šios sistemos skirtos konkrečiam domenui, pvz medicina, mokslas, ir tt

Ekspertų sistemos veikimas grindžiamas eksperto žiniomis, saugomomis jo žinių bazėje. Kuo daugiau žinių saugoma KB, tuo labiau ta sistema pagerina savo veikimą. Vienas iš įprastų ES pavyzdžių yra rašybos klaidų pasiūlymas įvedant tekstą „Google“ paieškos laukelyje.

Žemiau yra blokinė diagrama, vaizduojanti ekspertų sistemos darbą:

np.argmax

Pastaba: Svarbu atsiminti, kad ekspertų sistema nenaudojama žmonių ekspertams pakeisti; vietoj to jis naudojamas padėti žmogui priimti sudėtingą sprendimą. Šios sistemos neturi žmogaus mąstymo galimybių ir veikia remdamosi konkrečios srities žinių baze.

Žemiau pateikiami keli populiarūs ekspertų sistemos pavyzdžiai:

DENDRAL:Tai buvo dirbtinio intelekto projektas, kuris buvo sukurtas kaip cheminės analizės ekspertų sistema. Jis buvo naudojamas organinėje chemijoje, siekiant aptikti nežinomas organines molekules, naudojant jų masės spektrus ir chemijos žinių bazę.MYCIN:Tai buvo viena iš pirmųjų atgalinio grandininio ekspertinių sistemų, skirtų surasti bakterijas, sukeliančias tokias infekcijas kaip bakteriemija ir meningitas. Jis taip pat buvo naudojamas antibiotikų rekomendacijoms ir kraujo krešėjimo ligoms diagnozuoti.PXDES:Tai ekspertų sistema, naudojama plaučių vėžio tipui ir lygiui nustatyti. Norėdami nustatyti ligą, daroma nuotrauka iš viršutinės kūno dalies, kuri atrodo kaip šešėlis. Šis šešėlis nustato žalos tipą ir laipsnį.CaDeT:CaDet ekspertų sistema yra diagnostinė pagalbinė sistema, kuri gali aptikti vėžį ankstyvose stadijose.

Ekspertų sistemos charakteristikos

Didelis našumas:Ekspertų sistema užtikrina aukštą našumą sprendžiant bet kokio tipo sudėtingas konkrečios srities problemas, efektyviai ir tiksliai.Suprantamas:Jis reaguoja taip, kad vartotojas būtų lengvai suprantamas. Jis gali priimti įvestį žmonių kalba ir pateikti išvestį tokiu pačiu būdu.Patikimas:Tai labai patikima, kad būtų sukurta efektyvi ir tiksli išvestis.Labai reaguoja:ES pateikia bet kokios sudėtingos užklausos rezultatą per labai trumpą laiką.

Ekspertų sistemos komponentai

Ekspertų sistemą daugiausia sudaro trys komponentai:

hrithik roshan amžius

Vartotojo sąsaja Išvadų variklis Žinių bazė

1. Vartotojo sąsaja

Naudodama vartotojo sąsają, ekspertų sistema sąveikauja su vartotoju, užklausas priima kaip įvestį skaitomu formatu ir perduoda ją išvadų sistemai. Gavęs atsakymą iš išvadų variklio, jis rodo išvestį vartotojui. Kitaip tariant, tai sąsaja, padedanti neekspertiškam vartotojui susisiekti su ekspertų sistema ir rasti sprendimą .

2. Išvados variklis (variklio taisyklės)

• Išvadų variklis yra žinomas kaip ekspertų sistemos smegenys, nes tai yra pagrindinis sistemos apdorojimo blokas. Ji taiko išvadų taisykles žinių bazei, kad padarytų išvadas arba gautų naują informaciją. Tai padeda gauti be klaidų vartotojo užduotų užklausų sprendimą.
• Naudodama išvadų variklį, sistema ištraukia žinias iš žinių bazės.
• Yra dviejų tipų išvadų varikliai:
Deterministinės išvados variklis:Manoma, kad išvados, padarytos remiantis šio tipo išvadų varikliu, yra teisingos. Jis remiasi faktus ir taisykles .Tikimybinių išvadų variklis:Šio tipo išvadų varikliuose yra išvadų neapibrėžtumas ir pagrįstas tikimybe.

Išvadų variklis naudoja toliau nurodytus režimus, kad gautų sprendimus:

mockito bet kada

Priekinė grandinė:Jis pradedamas nuo žinomų faktų ir taisyklių ir taiko išvadų taisykles, kad pridėtų savo išvadas prie žinomų faktų.Grandininimas atgal:Tai atgalinio samprotavimo metodas, kuris prasideda nuo tikslo ir veikia atgal, kad įrodytų žinomus faktus.

3. Žinių bazė

• Žinių bazė yra saugyklos tipas, kuriame saugomos žinios, gautos iš skirtingų konkrečios srities ekspertų. Tai laikoma didele žinių saugykla. Kuo daugiau žinių bazės, tuo tikslesnė bus ekspertų sistema.
• Tai panaši į duomenų bazę, kurioje yra tam tikro domeno ar dalyko informacija ir taisyklės.
• Žinių bazę taip pat galima vertinti kaip objektų ir jų atributų rinkinius. Pavyzdžiui, liūtas yra objektas ir jo savybės yra žinduolis, ne naminis gyvūnas ir pan.

Žinių bazės komponentai

Faktinės žinios:Faktais pagrįstos ir žinių inžinierių priimtos žinios patenka į faktines žinias.Euristinės žinios:Šios žinios pagrįstos praktika, gebėjimu atspėti, vertinimu ir patirtimi.

Žinių atstovavimas: Jis naudojamas žinių bazėje saugomoms žinioms formalizuoti naudojant If-else taisykles.

Žinių įgijimas: Tai yra srities žinių išgavimo, tvarkymo ir struktūrizavimo procesas, nurodant taisykles, kaip įgyti žinių iš įvairių ekspertų ir saugoti tas žinias žinių bazėje.

Ekspertų sistemos kūrimas

Čia mes paaiškinsime, kaip veikia ekspertų sistema, pateikdami MYCIN ES pavyzdį. Toliau pateikiami keli MYCIN kūrimo žingsniai:

• Pirma, ES turėtų būti aprūpinta ekspertinėmis žiniomis. MYCIN atveju žmonių ekspertai, besispecializuojantys bakterinės infekcijos medicinos srityje, teikia informaciją apie priežastis, simptomus ir kitas žinias šioje srityje.
• MYCIN KB sėkmingai atnaujintas. Norėdamas jį išbandyti, gydytojas pateikia naują problemą. Problema yra nustatyti bakterijų buvimą įvedant paciento duomenis, įskaitant simptomus, dabartinę būklę ir ligos istoriją.
• ES reikės anketos, kurią turi užpildyti pacientas, kad sužinotų bendrą informaciją apie pacientą, pvz., lytį, amžių ir kt.
• Dabar sistema surinko visą informaciją, todėl ji suras problemos sprendimą taikydama jei-tada taisykles naudodama išvadų variklį ir naudodama KB saugomus faktus.
• Galų gale jis pateiks atsakymą pacientui naudodamas vartotojo sąsają.

Ekspertų sistemos kūrimo dalyviai

Yra trys pagrindiniai ekspertų sistemos kūrimo dalyviai:

Ekspertas:ES sėkmė labai priklauso nuo žmonių ekspertų suteiktų žinių. Šie ekspertai yra tie asmenys, kurie specializuojasi toje konkrečioje srityje.Žinių inžinierius:Žinių inžinierius yra asmuo, kuris surenka žinias iš srities ekspertų, o vėliau jas kodifikuoja sistemoje pagal formalizmą.Galutinis vartotojas:Tai yra konkretus asmuo arba žmonių grupė, kurie gali būti ne ekspertai, o dirbant su ekspertų sistema reikalingas sprendimas ar patarimas jo sudėtingoms užklausoms.

Kodėl ekspertų sistema?

Prieš naudodami bet kokią technologiją, turime turėti idėją, kodėl tą technologiją naudoti, taigi ir ES. Nors kiekvienoje srityje turime žmogiškųjų ekspertų, kam tada reikia kurti kompiuterinę sistemą. Taigi toliau pateikiami punktai, apibūdinantys ES poreikį:

vidinis hashmap veikimas

Nėra atminties apribojimų:Jis gali saugoti tiek duomenų, kiek reikia, ir gali juos įsiminti taikymo metu. Tačiau žmonių ekspertams yra tam tikrų apribojimų, kad kiekvieną kartą įsimena viską.Didelis efektyvumas:Jei žinių bazė atnaujinama teisingomis žiniomis, tai suteikia labai veiksmingą rezultatą, kuris žmogui gali būti neįmanomas.Specializacija šioje srityje:Kiekvienoje srityje yra daug žmonių ekspertų, ir jie visi turi skirtingus įgūdžius, skirtingą patirtį ir skirtingus įgūdžius, todėl nėra lengva gauti galutinį užklausos rezultatą. Bet jei iš žmonių ekspertų gautas žinias įtrauktume į ekspertų sistemą, tai sumaišydama visus faktus ir žinias suteiks efektyvų rezultatą.Neveikia emocijos:Šioms sistemoms nedaro įtakos žmogaus emocijos, tokios kaip nuovargis, pyktis, depresija, nerimas ir tt. Taigi veikimas išlieka pastovus.Aukštas saugumas:Šios sistemos užtikrina aukštą saugumą, kad būtų galima išspręsti bet kokią užklausą.Atsižvelgia į visus faktus:Kad atsakytų į bet kokią užklausą, ji patikrina ir apsvarsto visus turimus faktus ir atitinkamai pateikia rezultatą. Tačiau gali būti, kad žmonių ekspertas dėl kokių nors priežasčių gali neatsižvelgti į kai kuriuos faktus.Reguliarūs atnaujinimai pagerina našumą:Jei ekspertinių sistemų pateiktame rezultate kyla problemų, galime pagerinti sistemos veikimą atnaujindami žinių bazę.

Ekspertų sistemos galimybės

Žemiau pateikiamos kai kurios ekspertų sistemos galimybės:

Pataria:Jis gali patarti žmogui užklausant bet kurį domeną iš konkrečios ES.Suteikti sprendimų priėmimo galimybes:Tai suteikia galimybę priimti sprendimus bet kurioje srityje, pavyzdžiui, priimti bet kokį finansinį sprendimą, medicinos mokslo sprendimus ir pan.Parodykite įrenginį:Jis gali parodyti bet kokius naujus produktus, pvz., jo funkcijas, specifikacijas, kaip naudoti tą gaminį ir kt.Problemų sprendimas:Jis turi problemų sprendimo galimybes.Problemos paaiškinimas:Jis taip pat gali pateikti išsamų įvesties problemos aprašymą.Įvesties interpretavimas:Jis gali interpretuoti vartotojo pateiktą įvestį.Numatyti rezultatai:Jis gali būti naudojamas rezultato prognozavimui.Diagnozė:Medicinos sričiai sukurtas ES gali diagnozuoti ligą nenaudojant kelių komponentų, nes jame jau yra įvairių integruotų medicinos priemonių.

Ekspertų sistemos privalumai

• Šios sistemos yra labai atkuriamos.
• Jie gali būti naudojami rizikingose ​​vietose, kur žmogaus buvimas nėra saugus.
• Klaidų tikimybė mažesnė, jei KB yra teisingų žinių.
• Šių sistemų veikimas išlieka pastovus, nes jo neveikia emocijos, įtampa ar nuovargis.
• Jie suteikia labai greitą atsakymą į tam tikrą užklausą.

Ekspertų sistemos apribojimai

• Ekspertų sistemos atsakymas gali būti klaidingas, jei žinių bazėje yra neteisinga informacija.
• Kaip ir žmogus, jis negali sukurti kūrybinių rezultatų įvairiems scenarijams.
• Jo priežiūros ir plėtros išlaidos yra labai didelės.
• Projektavimo žinių įgijimas yra labai sunkus.
• Kiekvienam domenui reikia konkretaus ES, o tai yra vienas iš didžiausių apribojimų.
• Jis negali mokytis iš savęs, todėl jį reikia atnaujinti rankiniu būdu.

„Expert System“ programos

Projektavimo ir gamybos srityje
Jis gali būti plačiai naudojamas projektuojant ir gaminant fizinius įrenginius, tokius kaip fotoaparatų objektyvai ir automobiliai.Žinių srityje
Šios sistemos pirmiausia naudojamos atitinkamų žinių paskelbimui vartotojams. Šiam domenui naudojami du populiarūs ES yra patarėjas ir mokesčių patarėjas.Finansų srityje
Finansų sektoriuje jis naudojamas aptikti bet kokį galimą sukčiavimą, įtartiną veiklą ir patarti bankininkams, ar jie turėtų teikti paskolas verslui, ar ne.Įrenginių diagnostika ir gedimų šalinimas
Medicininėje diagnostikoje naudojama ES sistema, ir tai buvo pirmoji sritis, kurioje šios sistemos buvo panaudotos.Planavimas ir planavimas
Ekspertų sistemos taip pat gali būti naudojamos planuojant ir planuojant kai kurias konkrečias užduotis, kad būtų pasiektas tos užduoties tikslas.