Технология разработки и жизненный цикл экспертных систем

Экспертные системы являются ярким примером успешного построения программных систем, базирующихся на знаниях.

Специалисты в области искусственного интеллекта всегда стремились разрабаты­вать программы, которые сами могли бы решать задачи, при­чем тем способом, который свойственен человеку.

Экспертные системы (ЭС) появились в результате двадцати­летних поисков в виде сложных программ, которые манипули­руя знаниями, дают возможность получать с достаточной достоверностью и эффективностью решения задач, относящихся к узкой предметной области. Поэтому ЭС относят к классу систем, основанных на знаниях, а технологию их построения называют инженерией знаний.

Процесс создания экспертных систем требует специфичес­кой формы взаимодействия инженера по знаниям (разработ­чика ЭС) и одного или нескольких экспертов в предметной области. Инженер по знаниям "извлекает" из экспертов процедуры, приемы и эмпирические правила, которыми они пользуются при решении задач и встраивает эти знания в программу.

Установлено, что в процессе решения задачи специалисту приходится выполнять ряд действий, которые в принципе должны быть реализованы в интеллектуальных системах.

1. Специалист должен применять свои знания и опыт для оптимального решения задач и делать достоверные выводы и заключения, исходя из неполных и ненадежных данных.

2. Он должен уметь объяснять и обосновывать свои действия.

3. Он должен общаться с другими экспертами и приобретать новые знания.

4. Ему приходится время от времени заново систематизировать свои знания.

5. Специалисту приходится нарушать правила и в его распоряжении обычно практически столько же исключений из правил, сколько и самих правил; эксперт разбирается в правилах не только по форме, но и по содержанию.

6. Эксперту необходимо определять степень своей компетентности в каждом конкретном случае. Он должен представлять себе, какие задачи выходят из сферы его компетенции и в каких случаях следует обращаться за консультацией к дру­гим источникам.

7. Для специалиста характерно плавное снижение уровня компетентности, если процесс решения какой-либо задачи не вкладывается в рамки его профессионального опыта. А именно, недостаточная компетентность проявляется не во внезапном отказе от принятия решения, а в постепенном ухудшении его качества.

Этапы разработки экспертных систем (ЭС)

В случае успешной реализации всех этапов последний этап – это коммерческая реализация ЭС.

При разработке ЭС рекомендуется последовательность этапов разработки:

1. Демонстрационный прототип (апробация выбранной модели знаний и механизма вывода; база знаний содержит порядка 10 правил).

2. Исследовательский прототип (база знаний содержит несколько десятков правил, отлажен механизм вывода решений, разработан пользовательский интерфейс, система работает не вполне надежно).

3. Промышленный прототип (база знаний соответствует необходимым условиям предметной области, протестирована, отлажен пользовательский интерфейс)

4. Коммерческий прототип.