Взаимодействие пользователей с экспертной системой

Взаимодействие с ЭС осуществляют различные типы пользователей: пользователи-неспециалисты, пользователи-специалисты, эксперты, пользователи-студенты, инженеры по знаниям [10, 11].

Задача пользователей, не являющихся специалистами в области экспертизы, состоит в получении от ЭС решения некоторой задачи.

Задача пользователей-специалистов в области экспертизы заключается в использовании ЭС для сокращения трудоемкости получения результата или повышения его качества.

Задача пользователей-студентов состоит в обучении с помощью ЭС методам решения задач из области экспертизы.

Задача экспертов, т.е. высококвалифицированных специалистов, заключается в обнаружении недостающих знаний и вводе их в систему, т.е. осуществлении отладки знаний.

Задача инженеров по знаниям заключается в отладке управляющего механизма, анализе и модификации ЭС.

Каждый из перечисленных типов пользователей предъявляет свои специфические требования к общению, но всех их объединяет следующее:

· языком общения является ограниченный естественный язык, а не формальный язык программирования;

· процесс взаимодействия пользователей любого типа с ЭС не сводится к обмену изолированными парами предложений («запрос–ответ»), а представляет собой разветвленный диалог, в котором инициатива переходит от одного участника к другому.

Сложность и обособленность задач, решаемых в процессе общения пользователей с ЭС, приводит к необходимости выделения в структуре ЭС компоненты взаимодействия.

Назначение компоненты взаимодействия состоит в следующем:

· организовать диалог «пользователь – ЭС», т.е. распределить функции участников общения в ходе кооперативного решения задачи и отслеживать состояние диалога как функцию текущих целей участников и фазы решения задачи;

· осуществить обработку отдельного сообщения с учетом текущего состояния диалога, т.е. осуществить преобразование сообщения из естественно-языковой формы в форму внутреннего представления или обратное преобразование.

Общая схема компоненты взаимодействия, состоящей из диалоговой подсистемы и подсистемы анализа и синтеза, приведена на рис. 3.5.

Рис. 3.5. Схема компоненты взаимодействия

В настоящее время не существует полной общепринятой модели диалога. Диалог рассматривается как процесс непротиворечивого взаимодействия участников, в котором они преследуют свои цели с помощью обмена сообщениями на установленном языке общения [10].

Диалог возможен благодаря согласованности целей участников. При этом цели известны участникам заранее и дополняют друг друга, например диалог-покупка (покупатель/продавец) и т.д. Именно пара целей определяет тип диалога, т.е. множество диалогов, преследующих данные цели, вне зависимости от конкретных участников общения и решаемой ими задачи.

Информация о типе диалога может быть охарактеризована следующими компонентами: множеством параметров, описаниями параметров и макроструктурой диалога.

Множество параметров несет информацию о том, в каких пределах может варьироваться данный тип диалога. Обычно достаточно охарактеризовать любой диалог тремя параметрами: двумя параметрами, определяющими участников (их роли), и предметом (темой) диалога.

Описания параметров содержат множество утверждений о параметрах. В первую очередь эти утверждения определяют цели и состояния участников, которые должны соблюдаться в ходе ведения диалога данного типа. Описания характеризуют те аспекты диалога, которые остаются неизменными на протяжении всего диалога данного типа. Аспекты диалога, изменяемые систематическим образом, представляются в виде общей структуры (макроструктуры) диалога. Макроструктура задается в виде множества подцелей участников, частично упорядоченных во времени.

Элементарную единицу диалога называют шагом диалога. Последовательность нескольких шагов диалога называют диалоговой последовательностью. Шаг диалога состоит из действия первого участника (инициатора действия) и следующей за ним реакции второго участника. Действие всегда составляет первую часть шага, а реакция – вторую. Термин “реакция” является более предпочтительным, чем термин “ответ”, так как реакция по форме может быть не ответом (в смысле ответа на вопрос), а, например, вопросом. Действие состоит из подготовки и осуществления сообщения инициатором. Реакция состоит из подготовки и осуществления сообщения вторым участником.

При рассмотрении последовательности шагов диалога для определения того, от кого исходит действие, а от кого – реакция, необходимо учитывать смысл. Участники могут перехватывать инициативу, т.е. вместо реакции в ответ на действие первого участника второй участник может совершить действие. Например, вместо ответа на поставленный вопрос задается встречный вопрос. Перехват инициативы необходим при возникновении непонимания, несогласия или недоверия к действиям собеседника.

Шаг диалога характеризуется следующими параметрами:

· инициатор и тип инициирования;

· способ и форма влияния действия на реакцию;

· способ спецификации шага (подзадачи).

Инициатором шага диалога может быть пользователь или система. При этом действия пользователя всегда обозначают выбор или явную формулировку определенной задачи. Действия системы обычно подразделяются на запрос и предложение. В случае действия-запроса система предлагает пользователю определить (ввести) задачу. В случае действия-предложения система предлагает пользователю выбрать из некоторого ограниченного множества задач интересующую его задачу.

Влияние действия на реакцию обычно представляют в виде следующих форм: команды (задание действия), “меню” (предложение для выбора реакции) и анкеты (предложения для выбора значений некоторых сущностей).

По способу влияния действия на реакцию выделяют:

· свободный (неограниченный) выбор, т.е. действие не накладывает ограничений на вид реакции;

· ограниченный выбор, т.е. действие ограничивает разнообразие реакций. Ограничения на возможные реакции могут быть заданы либо путем указания множества выбора (как в “меню”), либо заданием жесткого формата, который должен быть соблюден в реакции.

По способу спецификации шага можно говорить об автоматической (однозначной) спецификации задачи, обсуждаемой на данном шаге, и о возможной, но не обязательно однозначной спецификации задачи. Например, “меню” и синтаксически правильная “команда” вызывают однозначную спецификацию задачи системой, а высказывания на ограниченном естественном языке не гарантируют однозначной спецификации.