**База знаний** - знания связаны через формы тех или иных объектов(таблицы и т.п.)(?) Различие между базой данных и базой знание: База знаний повышает эффективность базы данных, если хранящаяся информация связана не интуаицонными отношениями, а отношениями отрадующиму существенные связи объекта, его природу, какие-то знание об объекте. Под базой знаний мы понимаем семантическую модель, предназначенную для представления в ЭВМ знаний, накопленных человеком в определенной предметной области На технологическом уровне - хранилище, репозитарий, сложных информационных единиц - знаний База знаний это совокупность знаний, пораженных по принципу выявления знаний явно не присутствующих в исходных данных Организация базы знаний в предметной области происходит в соответствии с методологией классификации объектов Каждый объект это совокупность элементов знаний Базу знаний образуют элементы, который объединяются в соответствии с концептуальными связями и образуют базу знаний # 09.03 # Экспертные системы Предназначения для пользователей, сфера который далека от интеллектуальных систем, для них экспертная система - это система помогающая в повседневной работе, то что даёт выполнить работу лучше, и поэтому общение с экспертной системой для них должно быть простым(стиральная машинка, примерно как она по простоте, должна сработать и выдать результат) Можно сказать, что экспертные системы дают возможность принимать решения в профессиональной деятельности на основе не всегда четко формализованных знаний Экспертные системы ориентированы на теражирование опыта высоко-квалифицированных специалистов, где качество принятия решений традиционо зависит от уровня экспертизы, от уровня знаний экспертов. Экспертные системы эффективны лишь в специфических экспертных областях, где важен имперический опыт специалистов в данной предметной области и важна смысловая логическая обработка информации Лингвистический процессор обеспечивает связь с пользователям на естественном, но на ограниченном языке. Он обеспечивает ввод, вывод текста. Как система принимала решения(?)(эт про чо) Система анализа и синтеза речи - для голосового общения Система зрительного восприятия Че-то позволяет получать результаты работа в графической форме Центральный блок - решатель Это тот блок, который фактически реализует механизм логического вывода Решатель - вычислительная система, которая может состоять даже из одного или несколько процессоров, которые связаны с базой данных и знаний и связана с остальными блоками. Решатель формирует решение. Базу данных понимаем как базу фактов Базу знаний понимаем как базу правил В совокупности они образуют базу знаний. Система планирования хранит априорно(до опыта) введение цели, а также новые цели, которые получены в результате работы обучения. Система обучения ебеспечивает формирование новых знаний, которые возникают в результате взаимодействия с внешней средой Система доверия и сичтема объяснений служат для обоснования полученных системой решений Экспертные системы работают в двух режимах: - Режим преобретения знаний - В этом режиме используют роли двух специалистов: эксперта(носитель знаний) и инженера по знаниям(проектировщик системы) - Режим решения задачи - Когда пользователь, который нуждается в консультировании в рамках предметной области получает некие решения задачи. Если результат окажется неясным для пользователя, то пользователь может обратиться к экспертной системе(тут срабатывает блок 12) Классификация систем по решаемой задачи: - Интерпретация данных - Традиционная сфера применения экспертных систем. В ней мы имеем дело не с четкими символьными представлениями, а непосредственно с реальными данными - Система проектирования - Эта система, которая может проектировать определенный процесс - Прогнозирование - позволяет предсказать появление событий - Задачи планирования - Планирование - нахождение планов действий относительно объектов, выполняющих некоторые функции, мы рассматриваем реальные объекты и мы желаем определить куда этому объекту двигаться. Логически вывести последствия деятельности - Обучение - Обучающая система фиксирует ошибки в процессе обучения и может подсказывать правильные решения, они аккумулируют знания о гипотетическом ученике, о его характерных ошибках и дальше диагностирует слабости, которые показали обучающиеся, и планирует акт как дальше общаться с этим обучающимся - Задачи управления - Под управлением мы понимаем функцию организованной системы, которая поддерживает определенный режим деятельность. Как правило такого рода системы осуществляют управление сложными экономическими, техническими системами. Поддержка принятия решений - совокупность процедур, обеспечивающий принятие решений отдельными лицом и позволяет легче принимать решения, на языке системного анализа это то, что позволяет выбрать или сформировать нужную альтернативу из множества альтернатив, к примеру, метод паттерн, Пол интерпретацией понимается процесс чего-то Диагностика - соотнесение объекта с некоторым классом объектов, обнаружение неисправности в некоторой системе Мониторинг - процесс непрерывной интерпретации данных в реальном масштабе времени и дальше выработка сигнала о выходе тех или иных параметров за допустимые пределы В мониторинге не должно быть ложного срабатывания Моя задача: Система менеджмента организации --- 23.03 Осмыслить задачу - Изучить проблемную область - Определяем в конечном итоге что нужно представить в базе знаний, и что и для чего представляем, должны выявить источники знаний, т.е. должны четко совершенно определить откуда брать знания - Определить типы знания для решения задачи - Пространство поиска решений - Определить взаимодействие структурных частей системы Критическим фактором при разработки является человеческий фактор ---- ## защита Маршрутизация обращений CRL AGREEMENT Принцип первого руководителя(?) rkit.ru ---- *02.03* Концептуальные связи: - Общность - это связь элементов знаний по содержанию их характеристик - Партитивность - соотношение целого и его частей относительно элемента знания - Противопоставление - отображение связей между элементами, которые имеют противоположные характеристики - Функциональная связь - это отображение связей между элементами, имеющими процедурную связь Базы знаний: - Статические - Отображают особенности конкретной предметной области и остаются неизменными в ходе решения задачи - Динамические - Для организации сведений, необходимых для решения задачи, и меняющиеся в процессе решения задачи **База знаний** - это часть системы основанная на знаниях или на экспертной системе, содержащей предметные знания, отображенные той или иной формальной моделью База знаний и база данных рассматриваются как разные уровни знаний: - база знаний: - интенсиональные знания - описывают абстрактные объекты, события и отношения - интенсионал(поставщик; предприятие, с которым заключаем договор) - база данных: - экстенсиональные знания - это данные, которые характеризуют определённые объекты - экстенсионал - это определение понятия через определение его конкретных параметров - экстенсионал(завод Б, завод С, уже конкретные предприятия) Базы знаний: - замкнутые - в процессе функционирования системы, в которую они входят, не меняются. Логические вывод в такой базе знаний эквивалентен выводу формальной системе и обладает свойством монотонности - открытые - система может пополнять, модифицировать и удалять знания из неё, т.е. не открытые не монотонные Попытаться определить для себя предметную область, в которой требуется использование баз знаний --- # Взаимодействие баз знаний с элементами интеллектуальной системы ![](https://i.imgur.com/gjXG7nN.jpg) База знанмий состоит из: - Блок метазнаний - Блок метазнаний необходим для выработки рациональной стратегии поиска, они представлены в ввиду стратегических метаправил, для выбора реливантных правил, они могут применятся для обоснавания применения правил при экспертизе. Используются для адаптации к окружающей среде(вроде бы?). Также используются, чтобы явно указать ограничения системы. Блок метазнаний может быть большим. - Блок моделей знаний или правил - Блок фактографической информации и данных --- *16.03* Если говорить о структуре интеллектуальной системы, то она определяется предметной областью Уровни управления: - Оперативный - Стратегический - Тактический Проблемы разработки: - Изучение предметной области - Что представлять? О чем должна знать экспертная система, чтобы нам помогать? - Выявление источника знаний - Определение типов знаний для решения знаний - Определение пространства поиска решений - Определить структурирование знаний - Как представлять знания? - Взаимодействие структурных частей(факты и знания) ## Как идет работа с системой Разработка базы знаний, определение её структуры, работа с экспертом(человек или книа) - всё это важно при проектировании системы Всё начинается с формирования коллектива разработчиков Коллектив разработчиков: - Состоит из группы специалистов, ответственных за создание экспертной системы - Минимум 4 человека: - Пользователь - может быть заказчиком - должен уметь излагать свою идею не используя жаргон(проффессиональный, скорее всего) - Эксперт - профессиональная подготовка определяет уровень компетентности базы знаний - должен хотеть поделиться опытом - эксперт должен быть не один - специалист предметной области - Инженер по знаниям - аналитик, когнитолог - тот, кто обрабатывает данные - должен оперировать сложные формальные структуры - должен знать программироание, уметь структурировать информацию - Программист - свой взгляд на все вещи, считает себя главным лицом, выбирать с умом - программист должен быть не один **Мощность системы** - это количество знаний, которые внесены в систему, мощь определяется числом экспертов, но есть проблема совмещения противоречивых знаний Этапы для определения состава знаний: - знания в памяти(мозг) - книги и тетради - поле знаний - модель знаний - база знаний ## Этапы создания прототипной системы - Идентификация проблемы - при выборе проблемы требуется учесть, если результативность задачи зависит от знания, которые является субъективным, изменяющемся, символьным, вытикающим из соображения здравого смысла, то эта задача может выступать претендентом для экспертной системы - результат этого этапа --- создание неформальной спецификации задачи - Определение предментой области и задачи - если знания необходимые для решения задачи постоянные, чётко сформулированные и связаны с вычислительной обработкой, то нужно использовать алгоритмические программы, релляционные базы данных, статитистическое ПО, не нужны экспертные системы - цели задачи: - распространение опыты - автоматизации рутинных действий - логических что-то - где-то уже писали про классы задач - нужно посмотреть какие есть аналогичные экспертные системы - определить какие есть ресурсы - Нахождение эксперта - Анализ расходов - после того как задача определена необходимо посчитать прибыль и расходы этой системы - прибыль может быть получена за счет: - сниженний цены - повышение ПРТ - расширение номенкулатуры продукции, разработка новых видов услуг, товаров - План разработки - создаёт инженер по знаниям, он должен убедиться, что: - данная задача должна быть решена с помощью экспертной системы, - есть инструменты, которые позволяеют создать эту системы - есть подходящий эксперт - критерии произовдительности являются разумными - затраты и срок их окупаеости приемлемы для заказчика Этапы разработки системы: 1. разработка демонстрационного прототипа - 10-200 правил 2. исследовательский прототип - 200-500 правил 3. действующий прототип - 500-1000 правил 4. промышленный прототип - 1000-1500 правил 5. коммерческий прототип - 1500+ правил **Инженерная работа** --- это направление исследований и разработок в области интеллектуальных ситем, предполагающая разработку модели, методов, систем для получения, структурирования и формализации знаний экспертов с целью проектирования баз знаний Получение знаний меняется в зависимости от используемых средств и методов и в конце концов на их основании формируется мощность интеллектуальной системы **Прямое извлечение знаний** --- прямой перенос компетенций от эксперта на инженера по знаниям и в базу знаний **База знаний** --- источники знаний в результате которых становится ясным процесс рассуждения специалиста и структуры его представления о предметной области Проблемы при извлечении: - Организационные неувязки - Метод извлечения не соответствующий структуре знаний данной области - Неадекватная модель для представления знаний(?) - Неумение наладить контакт с экспертом - Терминологический разнобой - Нет единой Нельзя подменять инженера по знаниям экспертом, иначе появляется **проблема эксперта**. Знание появляется посредством диалога --- какой-то философ **Автоматизированное получение знаний** --- процесс заполнения базы знаний с использованием програмных средств **Формирование знаний** --- это процесс анализа данных, выявления скрытых закономерностей с использованием специального математического и программного обеспечения Стратегии извлечения знаний: - При использовании репрезентативных данных - Ещё две - Вот **Структурирование знаний** --- это разработка неформального наглядного оценивания знаний и представления его в виде графов, таблицы, диаграммы, текста, которое отражает основные концепции и взаимосвязь между понятиями предметной области Через выявление структуры определяются терминология: - Список основных понятий, концептов и их атрибутов - Отношения между понятиями - Определяются структура входной-выходной информации - Определяется стратегия принятия решений - Определяется вид стратегии? Такое описание называется полем знания. **Поле знаний** - это условное, неформальное описание основных понятий предметной области, выявленных из системы знаний эксперта, представленное в виде графа, таблицы или текста $P_z=(I,O,M)$ $I$ - структура входных данных $O$ - структура выходных знаний $M$ - операциональная модель предметной области на основе которой происходит преобразование и в $O$ с помощью некоторой модели, из: $M=(S_k, S_f)$ $S_k$ - концептуальная структура, статистическая неизменное составляющее поле знаний $S_f$ - динамическое составляющее Формирование концептуальной структуры основано на выявлении понятий и созданий или формировании антологии предметной области, это упорядоченное понятие предметной области Выстраивается некая пирамида Термин понятие тождественен понятию концепт, т.е. понятие = концепт Концептуальная структура $S_f$ это модель отражающая стратегию принятия решений, т.е. это стратегическая составляющая модели, она представляется либо в форме таблицы решений, либо в форме графов ---- ## Инструментальные средства интеллектуальной системы Нужно найти специалистов, владеющих инструментальные средствами Типы: 1. Системы программирования на языках высокого уровня - Языки высокого уровня(ReFal SmallTalk) 1. Lisp, ProLog, (E)MYCIN, DEADRAL, FRL, KRL 2. Фиакр, эксперт 3. Средства автоматизированного создания экспертных систем(GURU Clips) --- ## Задача Данные надёжны и не меняются во времени Условия: - наличие эксперта Критерии применимости ИС: - когда нету строгих процедур, алгоритмов. Но существуют эвристики - должно быть достаточно экспертов - должны быть надёжные данные - задачи распознавания не подходят Узлы это концепты Связи функциональная структура --- ## Классификация моделей представления знаний 1. модульные языки - оперируют отдельными несвязанными элементами знаний - аксиомами, если речь идёт о формальных моделях - продукционными, если речь идёт о продуктах - используются для представления поверхностных знаний (экспертные системы чаще всего строятся на основе поверхностных знаний) 2. формальная-логика - знания представляются как совокупность логических формул, обеспечивающих частичное описание проблемной среды 3. семантические сети - описывают свойства, отношения объектов, понятий, ситуаций, действий с помощью направленного графа - достоинства графа: - можно представлять смысл фраз, ограничений - определять операции над объектами - минусы - отсутствуют средства описания временной зависимости - трудно сочетается с методами(элементамм) логики 1. фреймы - объекты из ООП и фреймы похожи - также плохо сочетается с методами логики цель представленя знаний это организация необходимой информации в такую форму, чтобы программа искусственного интеллекта имела лёгкий доступ к ней для принятия решений, планирования, узнавания объектов и ситуаций и вывода заключений и других когнитивных функций #### Модульные продукционные Они хороши тем, что они модульные, из чего следует лёгкость модификаций и правил Хорошо сочетается с методами логики Недостатки: - зависимость от стратегии вывода ## Продукционные правила Правило продукции - конструкция #### Структура продукционного правила $$(i),Q,P,A=>B,N$$ $i$ - идентификатор правила в системе $Q$ - описание класса ситуации в которой данное правило может использоваться(покупка книги) $P$ - это условие при выполнении которого продукция активизируется(наличие денег) $A=>B$ - ядро продукции(если...то..) $N$ - постусловие данной продукции, здесь описывается операция, которая должна быть выполнена после того как выполнено ядро, точнее после реализации B(снять книгу с учёта на складе) ### Ядро продукции Можно представить в виде - если *<условие>*, то *<действие>* **Антицидент, условие** --- под ним понимается некий образец по которому осуществляется поиск в базе знаний **Консиквент, действие** --- Понимаются действия, которые выполняются при успешном исходе поиска Если учесть, что база знаний в продукционной системе состоит из набора правил, то действия могут быть условиями для других правил, а могут быть и целевыми, т.е. завершающими работу системы Правила срабатываются в соответствии с логическим правилом ***Modus Poneuns*** $$\frac{A,A=>B}{B}$$ Если $A$ возможно, то и $B$ возможно Условие может быть простым и преводить к одному действию, а может быть состовным и преводить к множеству действий Правила могут быть детерминированными или вероятностными Вероятностное правило: - *Если <условие>, то с <вероятностью p> <действие>* $$$$**База знаний** - знания связаны через формы тех или иных объектов(таблицы и т.п.)(?) Различие между базой данных и базой знание: База знаний повышает эффективность базы данных, если хранящаяся информация связана не интуаицонными отношениями, а отношениями отрадующиму существенные связи объекта, его природу, какие-то знание об объекте. Под базой знаний мы понимаем семантическую модель, предназначенную для представления в ЭВМ знаний, накопленных человеком в определенной предметной области На технологическом уровне - хранилище, репозитарий, сложных информационных единиц - знаний База знаний это совокупность знаний, пораженных по принципу выявления знаний явно не присутствующих в исходных данных Организация базы знаний в предметной области происходит в соответствии с методологией классификации объектов Каждый объект это совокупность элементов знаний Базу знаний образуют элементы, который объединяются в соответствии с концептуальными связями и образуют базу знаний # 09.03 # Экспертные системы Предназначения для пользователей, сфера который далека от интеллектуальных систем, для них экспертная система - это система помогающая в повседневной работе, то что даёт выполнить работу лучше, и поэтому общение с экспертной системой для них должно быть простым(стиральная машинка, примерно как она по простоте, должна сработать и выдать результат) Можно сказать, что экспертные системы дают возможность принимать решения в профессиональной деятельности на основе не всегда четко формализованных знаний Экспертные системы ориентированы на теражирование опыта высоко-квалифицированных специалистов, где качество принятия решений традиционо зависит от уровня экспертизы, от уровня знаний экспертов. Экспертные системы эффективны лишь в специфических экспертных областях, где важен имперический опыт специалистов в данной предметной области и важна смысловая логическая обработка информации Лингвистический процессор обеспечивает связь с пользователям на естественном, но на ограниченном языке. Он обеспечивает ввод, вывод текста. Как система принимала решения(?)(эт про чо) Система анализа и синтеза речи - для голосового общения Система зрительного восприятия Че-то позволяет получать результаты работа в графической форме Центральный блок - решатель Это тот блок, который фактически реализует механизм логического вывода Решатель - вычислительная система, которая может состоять даже из одного или несколько процессоров, которые связаны с базой данных и знаний и связана с остальными блоками. Решатель формирует решение. Базу данных понимаем как базу фактов Базу знаний понимаем как базу правил В совокупности они образуют базу знаний. Система планирования хранит априорно(до опыта) введение цели, а также новые цели, которые получены в результате работы обучения. Система обучения ебеспечивает формирование новых знаний, которые возникают в результате взаимодействия с внешней средой Система доверия и сичтема объяснений служат для обоснования полученных системой решений Экспертные системы работают в двух режимах: - Режим преобретения знаний - В этом режиме используют роли двух специалистов: эксперта(носитель знаний) и инженера по знаниям(проектировщик системы) - Режим решения задачи - Когда пользователь, который нуждается в консультировании в рамках предметной области получает некие решения задачи. Если результат окажется неясным для пользователя, то пользователь может обратиться к экспертной системе(тут срабатывает блок 12) Классификация систем по решаемой задачи: - Интерпретация данных - Традиционная сфера применения экспертных систем. В ней мы имеем дело не с четкими символьными представлениями, а непосредственно с реальными данными - Система проектирования - Эта система, которая может проектировать определенный процесс - Прогнозирование - позволяет предсказать появление событий - Задачи планирования - Планирование - нахождение планов действий относительно объектов, выполняющих некоторые функции, мы рассматриваем реальные объекты и мы желаем определить куда этому объекту двигаться. Логически вывести последствия деятельности - Обучение - Обучающая система фиксирует ошибки в процессе обучения и может подсказывать правильные решения, они аккумулируют знания о гипотетическом ученике, о его характерных ошибках и дальше диагностирует слабости, которые показали обучающиеся, и планирует акт как дальше общаться с этим обучающимся - Задачи управления - Под управлением мы понимаем функцию организованной системы, которая поддерживает определенный режим деятельность. Как правило такого рода системы осуществляют управление сложными экономическими, техническими системами. Поддержка принятия решений - совокупность процедур, обеспечивающий принятие решений отдельными лицом и позволяет легче принимать решения, на языке системного анализа это то, что позволяет выбрать или сформировать нужную альтернативу из множества альтернатив, к примеру, метод паттерн, Пол интерпретацией понимается процесс чего-то Диагностика - соотнесение объекта с некоторым классом объектов, обнаружение неисправности в некоторой системе Мониторинг - процесс непрерывной интерпретации данных в реальном масштабе времени и дальше выработка сигнала о выходе тех или иных параметров за допустимые пределы В мониторинге не должно быть ложного срабатывания Моя задача: Система менеджмента организации --- 23.03 Осмыслить задачу - Изучить проблемную область - Определяем в конечном итоге что нужно представить в базе знаний, и что и для чего представляем, должны выявить источники знаний, т.е. должны четко совершенно определить откуда брать знания - Определить типы знания для решения задачи - Пространство поиска решений - Определить взаимодействие структурных частей системы Критическим фактором при разработки является человеческий фактор ---- ## защита Маршрутизация обращений CRL AGREEMENT Принцип первого руководителя(?) rkit.ru ---- *02.03* Концептуальные связи: - Общность - это связь элементов знаний по содержанию их характеристик - Партитивность - соотношение целого и его частей относительно элемента знания - Противопоставление - отображение связей между элементами, которые имеют противоположные характеристики - Функциональная связь - это отображение связей между элементами, имеющими процедурную связь Базы знаний: - Статические - Отображают особенности конкретной предметной области и остаются неизменными в ходе решения задачи - Динамические - Для организации сведений, необходимых для решения задачи, и меняющиеся в процессе решения задачи **База знаний** - это часть системы основанная на знаниях или на экспертной системе, содержащей предметные знания, отображенные той или иной формальной моделью База знаний и база данных рассматриваются как разные уровни знаний: - база знаний: - интенсиональные знания - описывают абстрактные объекты, события и отношения - интенсионал(поставщик; предприятие, с которым заключаем договор) - база данных: - экстенсиональные знания - это данные, которые характеризуют определённые объекты - экстенсионал - это определение понятия через определение его конкретных параметров - экстенсионал(завод Б, завод С, уже конкретные предприятия) Базы знаний: - замкнутые - в процессе функционирования системы, в которую они входят, не меняются. Логические вывод в такой базе знаний эквивалентен выводу формальной системе и обладает свойством монотонности - открытые - система может пополнять, модифицировать и удалять знания из неё, т.е. не открытые не монотонные Попытаться определить для себя предметную область, в которой требуется использование баз знаний --- # Взаимодействие баз знаний с элементами интеллектуальной системы ![](https://i.imgur.com/gjXG7nN.jpg) База знанмий состоит из: - Блок метазнаний - Блок метазнаний необходим для выработки рациональной стратегии поиска, они представлены в ввиду стратегических метаправил, для выбора реливантных правил, они могут применятся для обоснавания применения правил при экспертизе. Используются для адаптации к окружающей среде(вроде бы?). Также используются, чтобы явно указать ограничения системы. Блок метазнаний может быть большим. - Блок моделей знаний или правил - Блок фактографической информации и данных --- *16.03* Если говорить о структуре интеллектуальной системы, то она определяется предметной областью Уровни управления: - Оперативный - Стратегический - Тактический Проблемы разработки: - Изучение предметной области - Что представлять? О чем должна знать экспертная система, чтобы нам помогать? - Выявление источника знаний - Определение типов знаний для решения знаний - Определение пространства поиска решений - Определить структурирование знаний - Как представлять знания? - Взаимодействие структурных частей(факты и знания) ## Как идет работа с системой Разработка базы знаний, определение её структуры, работа с экспертом(человек или книа) - всё это важно при проектировании системы Всё начинается с формирования коллектива разработчиков Коллектив разработчиков: - Состоит из группы специалистов, ответственных за создание экспертной системы - Минимум 4 человека: - Пользователь - может быть заказчиком - должен уметь излагать свою идею не используя жаргон(проффессиональный, скорее всего) - Эксперт - профессиональная подготовка определяет уровень компетентности базы знаний - должен хотеть поделиться опытом - эксперт должен быть не один - специалист предметной области - Инженер по знаниям - аналитик, когнитолог - тот, кто обрабатывает данные - должен оперировать сложные формальные структуры - должен знать программироание, уметь структурировать информацию - Программист - свой взгляд на все вещи, считает себя главным лицом, выбирать с умом - программист должен быть не один **Мощность системы** - это количество знаний, которые внесены в систему, мощь определяется числом экспертов, но есть проблема совмещения противоречивых знаний Этапы для определения состава знаний: - знания в памяти(мозг) - книги и тетради - поле знаний - модель знаний - база знаний ## Этапы создания прототипной системы - Идентификация проблемы - при выборе проблемы требуется учесть, если результативность задачи зависит от знания, которые является субъективным, изменяющемся, символьным, вытикающим из соображения здравого смысла, то эта задача может выступать претендентом для экспертной системы - результат этого этапа --- создание неформальной спецификации задачи - Определение предментой области и задачи - если знания необходимые для решения задачи постоянные, чётко сформулированные и связаны с вычислительной обработкой, то нужно использовать алгоритмические программы, релляционные базы данных, статитистическое ПО, не нужны экспертные системы - цели задачи: - распространение опыты - автоматизации рутинных действий - логических что-то - где-то уже писали про классы задач - нужно посмотреть какие есть аналогичные экспертные системы - определить какие есть ресурсы - Нахождение эксперта - Анализ расходов - после того как задача определена необходимо посчитать прибыль и расходы этой системы - прибыль может быть получена за счет: - сниженний цены - повышение ПРТ - расширение номенкулатуры продукции, разработка новых видов услуг, товаров - План разработки - создаёт инженер по знаниям, он должен убедиться, что: - данная задача должна быть решена с помощью экспертной системы, - есть инструменты, которые позволяеют создать эту системы - есть подходящий эксперт - критерии произовдительности являются разумными - затраты и срок их окупаеости приемлемы для заказчика Этапы разработки системы: 1. разработка демонстрационного прототипа - 10-200 правил 2. исследовательский прототип - 200-500 правил 3. действующий прототип - 500-1000 правил 4. промышленный прототип - 1000-1500 правил 5. коммерческий прототип - 1500+ правил **Инженерная работа** --- это направление исследований и разработок в области интеллектуальных ситем, предполагающая разработку модели, методов, систем для получения, структурирования и формализации знаний экспертов с целью проектирования баз знаний Получение знаний меняется в зависимости от используемых средств и методов и в конце концов на их основании формируется мощность интеллектуальной системы **Прямое извлечение знаний** --- прямой перенос компетенций от эксперта на инженера по знаниям и в базу знаний **База знаний** --- источники знаний в результате которых становится ясным процесс рассуждения специалиста и структуры его представления о предметной области Проблемы при извлечении: - Организационные неувязки - Метод извлечения не соответствующий структуре знаний данной области - Неадекватная модель для представления знаний(?) - Неумение наладить контакт с экспертом - Терминологический разнобой - Нет единой Нельзя подменять инженера по знаниям экспертом, иначе появляется **проблема эксперта**. Знание появляется посредством диалога --- какой-то философ **Автоматизированное получение знаний** --- процесс заполнения базы знаний с использованием програмных средств **Формирование знаний** --- это процесс анализа данных, выявления скрытых закономерностей с использованием специального математического и программного обеспечения Стратегии извлечения знаний: - При использовании репрезентативных данных - Ещё две - Вот **Структурирование знаний** --- это разработка неформального наглядного оценивания знаний и представления его в виде графов, таблицы, диаграммы, текста, которое отражает основные концепции и взаимосвязь между понятиями предметной области Через выявление структуры определяются терминология: - Список основных понятий, концептов и их атрибутов - Отношения между понятиями - Определяются структура входной-выходной информации - Определяется стратегия принятия решений - Определяется вид стратегии? Такое описание называется полем знания. **Поле знаний** - это условное, неформальное описание основных понятий предметной области, выявленных из системы знаний эксперта, представленное в виде графа, таблицы или текста $P_z=(I,O,M)$ $I$ - структура входных данных $O$ - структура выходных знаний $M$ - операциональная модель предметной области на основе которой происходит преобразование и в $O$ с помощью некоторой модели, из: $M=(S_k, S_f)$ $S_k$ - концептуальная структура, статистическая неизменное составляющее поле знаний $S_f$ - динамическое составляющее Формирование концептуальной структуры основано на выявлении понятий и созданий или формировании антологии предметной области, это упорядоченное понятие предметной области Выстраивается некая пирамида Термин понятие тождественен понятию концепт, т.е. понятие = концепт Концептуальная структура $S_f$ это модель отражающая стратегию принятия решений, т.е. это стратегическая составляющая модели, она представляется либо в форме таблицы решений, либо в форме графов ---- ## Инструментальные средства интеллектуальной системы Нужно найти специалистов, владеющих инструментальные средствами Типы: 1. Системы программирования на языках высокого уровня - Языки высокого уровня(ReFal SmallTalk) 1. Lisp, ProLog, (E)MYCIN, DEADRAL, FRL, KRL 2. Фиакр, эксперт 3. Средства автоматизированного создания экспертных систем(GURU Clips) --- ## Задача Данные надёжны и не меняются во времени Условия: - наличие эксперта Критерии применимости ИС: - когда нету строгих процедур, алгоритмов. Но существуют эвристики - должно быть достаточно экспертов - должны быть надёжные данные - задачи распознавания не подходят Узлы это концепты Связи функциональная структура --- ## Классификация моделей представления знаний 1. модульные языки - оперируют отдельными несвязанными элементами знаний - аксиомами, если речь идёт о формальных моделях - продукционными, если речь идёт о продуктах - используются для представления поверхностных знаний (экспертные системы чаще всего строятся на основе поверхностных знаний) 2. формальная-логика - знания представляются как совокупность логических формул, обеспечивающих частичное описание проблемной среды 3. семантические сети - описывают свойства, отношения объектов, понятий, ситуаций, действий с помощью направленного графа - достоинства графа: - можно представлять смысл фраз, ограничений - определять операции над объектами - минусы - отсутствуют средства описания временной зависимости - трудно сочетается с методами(элементамм) логики 1. фреймы - объекты из ООП и фреймы похожи - также плохо сочетается с методами логики цель представленя знаний это организация необходимой информации в такую форму, чтобы программа искусственного интеллекта имела лёгкий доступ к ней для принятия решений, планирования, узнавания объектов и ситуаций и вывода заключений и других когнитивных функций #### Модульные продукционные Они хороши тем, что они модульные, из чего следует лёгкость модификаций и правил Хорошо сочетается с методами логики Недостатки: - зависимость от стратегии вывода ## Продукционные правила Правило продукции - конструкция #### Структура продукционного правила $$(i),Q,P,A=>B,N$$ $i$ - идентификатор правила в системе $Q$ - описание класса ситуации в которой данное правило может использоваться(покупка книги) $P$ - это условие при выполнении которого продукция активизируется(наличие денег) $A=>B$ - ядро продукции(если...то..) $N$ - постусловие данной продукции, здесь описывается операция, которая должна быть выполнена после того как выполнено ядро, точнее после реализации B(снять книгу с учёта на складе) ### Ядро продукции Можно представить в виде - если *<условие>*, то *<действие>* **Антицидент, условие** --- под ним понимается некий образец по которому осуществляется поиск в базе знаний **Консиквент, действие** --- Понимаются действия, которые выполняются при успешном исходе поиска Если учесть, что база знаний в продукционной системе состоит из набора правил, то действия могут быть условиями для других правил, а могут быть и целевыми, т.е. завершающими работу системы Правила срабатываются в соответствии с логическим правилом ***Modus Poneuns*** $$\frac{A,A=>B}{B}$$ t Если $A$ возможно, то и $B$ возможно Условие может быть простым и преводить к одному действию, а может быть состовным и преводить к множеству действий Правила могут быть детерминированными или вероятностными Вероятностное правило: - *Если <условие>, то с <вероятностью p> <действие>*