Основные компоненты

Основными компонентами информационной технологии, используемой в экспертной системе, являются (рис. 3.17): интерфейс пользователя, база знаний, интерпретатор, модуль создания системы.

Интерфейс пользователя. Менеджер (специалист) использует интерфейс для ввода информации и команд в экспертную систему и получения выходной информации из нее. Команды включают в себя параметры, направляющие процесс обработки знаний. Информация обычно выдается в форме значений, присваиваемых определенным переменным.

Менеджер может использовать четыре метода ввода информации: меню, команды, естественный язык и собственный интерфейс.

Технология экспертных систем предусматривает возможность получать в качестве выходной информации не только решение, но и необходимые объяснения. Различают два вида объяснений:

- объяснения, выдаваемые по запросам. Пользователь в любой момент может потребовать от экспертной системы объяснения своих действий;

- объяснения полученного решения проблемы. После получения решения пользователь может потребовать объяснений того, как оно было получено. Система должна пояснить каждый шаг своих рассуждений, ведущих к решению задачи.

Хотя технология работы с экспертной системой не является простой, пользовательский интерфейс этих систем является дружественным и обычно не вызывает трудностей при ведении диалога.

База знаний. Она содержит факты, описывающие проблемную область, а также логическую взаимосвязь этих фактов. Центральное место в базе знаний принадлежит правилам. Правило определяет, что следует делать в данной конкретной ситуации, и состоит из двух частей: условия, которое может выполняться или нет, и действия, которое следует произвести, если условие выполняется.

Все используемые в экспертной системе правила образуют систему правил, которая даже для сравнительно простой системы может содержать несколько тысяч правил.

Все виды знаний в зависимости от специфики предметной области и квалификации проектировщика (инженера по знаниям) с той или иной степенью адекватности могут быть представлены с помощью одной либо нескольких семантических моделей. К наиболее распространенным моделям относятся логические, продукционные, фреймовые и семантические сети (см. гл. 16, 17).

Интерпретатор. Это часть экспертной системы, производящая в определенном порядке обработку знаний (мышление), находящихся в базе знаний. Технология работы интерпретатора сводится к последовательному рассмотрению совокупности правил (правило за правилом). Если условие, содержащееся в правиле, соблюдается, выполняется определенное действие, и пользователю предоставляется вариант решения его проблемы.

Кроме того, во многих экспертных системах вводятся дополнительные блоки: база данных, блок расчета, блок ввода и корректировки данных. Блок расчета необходим в ситуациях, связанных с принятием управленческих решений. При этом важную роль играет база данных, где содержатся плановые, физические, расчетные, отчетные и другие постоянные или оперативные показатели. Блок ввода и корректировки данных используется для оперативного и своевременного отражения текущих изменений в базе данных.

Модуль создания системы. Он служит для создания набора (иерархии) правил. Существуют два подхода, которые могут быть положены в основу модуля создания системы: использование алгоритмических языков программирования и использование оболочек экспертных систем.

Для представления базы знаний специально разработаны языки Лисп и Пролог, хотя можно использовать и любой известный алгоритмический язык.

Оболочка экспертных систем представляет собой готовую программную среду, которая может быть приспособлена к решению определенной проблемы путем создания соответствующей базы знаний. В большинстве случаев использование оболочек позволяет создавать экспертные системы быстрее и легче в сравнении с программированием.

Важность экспертных систем состоит в следующем:

• технология экспертных систем существенно расширяет круг практически значимых задач, решаемых на компьютерах, решение которых приносит значительный экономический эффект;
• ЭС будут играть ведущую роль во всех фазах проектирования, разработки, производства, распределения, продажи, поддержки и оказания услуг;
• технология ЭС, получившая коммерческое распространение, обеспечит революционный прорыв в создании интеллектуально взаимодействующих модулей.

Использовать ЭС следует только тогда, когда разработка ЭС возможна, оправдана и методы инженерии знаний соответствуют решаемой задаче. Применение ЭС может быть оправдано одним из следующих факторов:

• решение задачи принесет значительный эффект, например экономический;
• использование человека-эксперта невозможно либо из-за недостаточного количества экспертов, либо из-за необходимости выполнять экспертизу одновременно в различных местах;
• использование ЭС целесообразно в тех случаях, когда при передаче информации эксперту происходит недопустимая потеря времени или информации;
• использование ЭС целесообразно при необходимости решать задачу в окружении, враждебном для человека.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Что такое информационная система?

2. Как вы понимаете информационную технологию?

3. В чем состоит разница между компьютерами и информационными системами?

4. Как можно представить процессы, происходящие в информационной системе?

5. Как развивались информационные системы?

6. Почему информационные системы являются стратегическим средством развития фирмы и в чем состоит их вклад?

7. Расскажите о пирамиде уровней управления в фирме.

8. Почему при создании информационной системы следует учитывать влияние внешней среды?

9. Приведите примеры информационных систем, поддерживающих деятельность фирмы.

10. Какие задачи стоят при создании информационной системы?

11. Расскажите об основных функциональных информационных системах.

12. Приведите примеры информационных систем, обеспечивающих эффективность работы.

13. Как вы представляете структуру информационной системы?

14. Расскажите об информационном, техническом, программном и математическом обеспечении, об организационном и правовом обеспечении.

15. Для чего нужна схема информационных потоков?

16. В чем суть методологии построения баз данных?

17. Почему при разработке информационной системы важным фактором является структурированность задач?

18. Как структурированность задач влияет на классификацию информационных систем?

19. Каковы особенности информационных систем, создающих управленческие отчеты?

20. Каковы особенности и виды информационных систем, разрабатывающих альтернативы решений?

21. В чем суть функционального признака при классификации информационных систем?

22. Что такое признак уровней управления при классификации систем?

23. Расскажите о пирамиде информационных систем в фирме, где используется функциональный признак классификации.

24. Каковы роль и функции ИС оперативного уровня, ИС для специалистов, для менеджеров среднего звена, стратегических ИС?

25. Приведите классификацию информационных систем по характеру использования информации, по степени автоматизации, по сфере применения.

26. В чем сходство и в чем различие информационной технологии и технологии материального производства?

27. Отобразите информационную технологию в виде иерархической структуры и приведите примеры ее составляющих.

28. Изложите требования, которым должна отвечать информационная технология.

29. Что такое инструментарий информационной технологии?

30. Как следует понимать новую информационную технологию?

31. Как соотносятся информационная технология и информационная система?

32. Какова история развития информационной технологии?

33. Охарактеризуйте методологию использования информационной технологии.

34. Дайте общее представление об информационной технологии обработки данных, ИТ управления, автоматизации офиса, ИТ поддержки принятия решений и назовите их основные компоненты.

35. Расскажите о компьютерных и некомпьютерных офисных технологиях.

36. Что такое база моделей и какие модели вы знаете ? Приведите примеры.

37. Расскажите об интерфейсе информационной системы и его составляющих.