Жасанды интелект ғылыми бағыт ретінде адам ойлау қабілетін түрленуге бағытталған. ЖИ аумағындағы зерттеулердің көп бөлігінде моделдеудің негізгі объектісі адам мен жануардың жүйке жүйесіндегі құрылымдар мен процестер болып табылады. ОЖЖ-ны моделдеп зерттеу кезінде ең алдымен жүйке клеткаларына-нейрондарға және өзара байланысқан жүйелерге-нейрон торына көңіл бөледі. Нейрон тәріздес торлар жұмыстехникалық қондырғыларды басқару жұйесінің эффективті құралы болып келеді. Нейронды торларды моделдеу аумағындағы зерттеулер нейрон тәріздес торлармен шешілетін мәселер классын кеңейтті. Енді бұл классқа комбинирленген, оптимизационды және т.б. мәселелер кіреді. Экспертті жүйе-интелектуалді жүйелердің ең белгілі және кең таралғаны.
Эксперттік жүйе – интеллектуальды жүйелердің неғұрлым таныс (атақты) және кең тараған түрі.
Эксперттік жүйенің құрылуының кезеңдері.
Эксперттік жүйе жоспарының 5 кезеңін шартты түрде бөлу жеткілікті. Ол жоспар нашар құрылған, сызықтықтан гөрі циклдік және көбінесе нашар болжаушы процесс болып табылады:
Теңістіру (идентификация) кезеңі
Кезеңнің мақсаты – мәселені формальді емес, вербальді түрде сипаттау арқылы білім негізін құруға арналған бастапқы импульспен қамтамасыз ету. Осы кезеңде шынайы өмірден (дүниеден) абстракциллаудың ұзақ процесі басталады:
- ПА-ның бөлінуі,
- Оның білімді ұсынудың нақты моделінің көмегімен білім негізінде ұсынылуы, және,
- Білім негізінің (базасының) нақты программалық жабдықтардың көмегімен компьютерде жүзеге асуы.
ПА автоматты түрде анықталмайды, мысалы, кейбір аурулардың диагностикасының эксперттік жүйесінің мақсаты ретінде анықталғаннан кейін. Дәрігерлер (пофилакторияда, стационарда, жедел жәрдемде, реанимацияда) біріңғай ауруларды емдейді, бірақ оларды түрліше көреді, оларда ПА әртүрлі эксперттік жүйелер, ережеге сай, бір ғана пән аумағында жұмыс істейді.
Теңестіру кезеңінде инженер білім бойынша мына сұрақтарға жауап беруі тиіс:
- Эксперттік жүйенің міндеттерін анықтау,
- Эксперттік жүйенің қолданылу шегін бағалау,
- Пән аумағының нысандарын бөлуді және олардың арасындағы байланысты анықтауды бастау,
- Қолданылып жүрген мәліметтердің жалпы түрін бағалау,
- Білімнің қайнар көзін және қажетті көлемін анықтау,
- Пән аумағының ерекше өзгешеліктерін анықтау,
- Эксперт тәжірибесінде қолданылған аспектілерді бағалау,
- Эксперт қателігінің мүмін қайнар көздерін болжауға тырысу. Осы кезеңде жоспардың қатысушыларының құрамы, олардың рөлі және қажетті ресурстары толық анықталады (білім көздері, уақыт, қаражат, есептелуіш техника).
Концептуализация кезеңі
Кезеңнің мақсаты – кезкелген пән аумағына (ПА) арналған жалпы әдіс болмағандықтан, пән аумағы жайлы білімді ұсынудың әдісін таңдау. Сондықтан осы кезеңде алдын-ала білімді ұсынудың моделі таңдалады. Ол пән аумағының нысандарының ұйымын және олардың арасындағы байланысты көрсетеді. Медицина мен биологияда пән аумағы көбінесе иерархиялық құрылымда болады. Пән аумағында (ПА) үш түрдің иерархиясын бөлуге болады. Олардың әрқайсысы пән аумағына қатысты белгілі бір көзқарасқа сәйкес келеді:
- құрылымдық (пән аумағында объективті түрде бола алады немесе оның моделінде, классификациясында беріле алады),
- функциональды,
- себеп нәтижелік.
Ойлап отырған адам иерархия типтерін ажырату мәселесін қарастырмайды, ал білім негізін (базасын) қалауда бұл өте қажет. Құрылымдық иерархия әдетте беткейлік білімге, ал қалғаны – терең білімге жақын болады.
Концептуализация кезеңінде келесі мәселелерді қарастыру қажет:
- негізгі ұғымдарды, қатынастарды және сипаттарды анықтау (терминдер сөздігінің қалыптасуы, оның толық болуы),
- жалпы стратегиялар мен жеке гипотезалардың анықталуы,
- білімді ұсынудың моделін алдын-ала таңдау,
- мәселені шешу процесіне берілген типтердің шектелуі.
Бір мәселені шешу кезінде эксперттің іс-әрекеті мен ойлауына толық протокол құру және білімді ұсынуда әдістің соңғы тандауын жасамау ұсынылады.
Формализация кезеңі
Кезеңнің мақсты – пән аумағын (ПА) абстракциялаудың нәтижесін, білім негізін (базасын) құру. Бұл кезеңде білімнің негізгі бөлігі алынады. Алайда, бұл процесс теңестіру кезеңінде басталады. Формализация процесі басқа кезеңдерге қарағанда нашар циклді және құрылымы да нашар. Ұғымның формализациялануы медициналық мәнін сақтай отырып олардың бағасын дәрігерлердің қайта өндіруін қамтамасыз ету қажет. Осы кезеңде білімді ұсыну моделі және эксперттік жүйе жоспарының инструменттік жабдығы нақты таңдалады.
Осы кезеңде келесі мәселелерді шешу қажет:
- қолданылған мәліметтердің толық сипаттамасы,
- мәліметтер арасындағы, олардың уақытында пайда болу тәртібінің қарым-қатынасының орнығуы,
- білім алудың нақты әдістері,
- толыққандылық, біркелкілік білімдерін тексеру,
- іздеу кеңістігі құрылымының толық анықталуы.
Орындау кезеңі
Кезеңнің мақсаты – бір немесе бірнеше прототиптерді, сосын өндірісте қолдану үшін соңғы программалық өнімді жасау. Эксперттік жүйенің прототипінің алғашқы үлгісінің жоспарын жұмыстың алғашқы мысалы жақсы түсінілген кезде бастау керек. Бұл прототип қойылатын мәселе бойынша білімді ұсынудың идеяларының әдістерінің жән тәсілдерінің адекваттылығын тексеруді қамтамасыз етуі қажет.
Көптеген қиындықтар мен іске асыратын инженерияның қиын методтарын талап ететін сұрақтар бұл этапта әдетте сыртта қалады. ЭС прототипінің біріншісін құру кезінде ЭВМ есте сақтауын және ЭС жұмысының жылдамдығын үнемдемейді. Әрбір өзгерістің және жалпы құжаттарды протоколдауға бса назар аудару керек.
Орындау этапына қайта келгенде білім базасының кеңейген кездегі ЭС жұмысын қорытындылау, кемшіліктері туралы тұтынушылардың пікірін анализдеу, енгізу-шығарудың ыңғайлы жүйесін дайындау.
Тестілеу кезеңі және тәжірибелі эксплутация
ЭС басынан аяғына дейін 2-3 мысалды орындағаннан кейін басталады. Тестілеу кезіндегі сәтсіздіктердің негізгі көздері:
- басқарушы стратегия мен шығару ережелерін қате жинау (ережелердің байланысын ескермеу, олардың толық еместігі, қарама-қайшылығы),
- мысалдардың қате жинағы (тапсырмалардың барлық типін қамтымайды, көрсеткішті емес, ең нашары ПА-да жатпайды),
- интерфейстің жетіспеушілігі.
ЭС бағасының критерийі ертерек құрылуы керек және зерттеудің әрбір кезеңінде әртүрлі болу керек. Бұл критерийлер:
- консультация режимінде жауаптың дұрыстығына кепілдік,
- білім базасы мен эксперт бөлімінің байланысы (статистикалық баға),
- ЭС пен эксперт ойларының эквиваленттілігі (динамикалық баға), интерфейс интеллектуалдығы,
- жұмыс уақыты,
- баға байланысы ЭС эффектілігі.
Бірінші прототип эксперт көзқарасымен бағаланады, жұмыс деңгейінің өнімділігі – инженер көзқарасы бойынша, ал тәжірибелі эксплутациядан кейін соңғы тұтынушының пікірі болып табылады.
Соңғы тұтынушы үшін ЭС жарамдылығын оның жұмысына байланысты мақсатты түрде тексеру қажет. Осы этаптың нәтижесі бойынша басқармалардың өзгерістерін, енгізу-шығару құрылғылардың өзгерісін, ЭС-і ЭВМ-нің басқа типіне ауыстыру, және этап шешімі ЭС-тің коммерциялық нұсқасы болып табылады.
ЭС модификациясы әр этапта болуы мүмкін – минимальдіден білім көрсету тәсілінің қайта қарастыру және түсінікті қайта құрастыруға дейін.
ЭС архитектурасы
Кәдімгі ЭС келесі негізгі компоненттерден тұрады: шешуші (интерпретаторлық), жұмыстың есте сақтауы (РП), осылайша аталатын берілгендер базасы (БД), білім базасы (БЗ), білім алу компоненттері, түсіндірмелі және диалогтық компоненттер. Берілгендер базасы тапсырманың ағымды сәтінде шешілетін шықпаған және аралық берілгендерді сақтауға арналған. Бұл термин аты бойынша сәйкес келеді, бірақ мәні бойынша ақпараттық – іздеу жүйелерінде (ИПС) және берілгендер базасының басқару жүйелерінде (СУБД) сақталған барлық берілгендерді көрсету үшін (ең бірінші кезекте ағымдық емес, көп уақыттық) қоданылатын терминмен сәйкес келмейді.
ЭС-гі білім базасы қарастырылудағы облысты сипаттау үшін қажетті берілгендерді (ағымдық емес, көп уақыттық), осы облыстың білімдерін сипаттайтын ережелерді сақтауға арналған.
Шешуші РП-дан шықпаған берілгендерді және БЗ білімдерін қолдана отырып шықпаған берілгендерге пайдаланып тапсырманы шешкен ережелерді құрастырады.
Түсіндірмелі компонент тапсырманың шешімін жүй қалай алғанын (немесе неліктен алмағанын) және ол үшін қандай білімдерді қолданғанын түсіндіреді. Бұл экспертке жүйені тестілеуді жеңілдетеді және шыққан нәтижеге тұтынушының сенімін көтереді.
Диалогтық компонент барлық тұтынушылар категорияларымен достық қарым-қатынасты құруға бағытталған. Ол тапсырманы шешу барысында да, білім алу, жұмыс нәтижесін түсіндіруде де болады.
ЭС зерттеуінде келесі мамандық иелері қатысады: тапсырманы ЭС шешетін проблемалы облыс эксперті; білім бойынша инженер – ЭС зерттеуі бойынша маман; программист – құрал саймандарын зерттеу бойынша маман (ИС).
Қатысушылардың арасында білім бойынша инженерінің (яғни оны программистпен ауыстыру) болмауы ЭС процессінің сәтсіздігіне немесе оның ұзаруына әкелетінін айта кету керек. Эксперт білімдерді (берілгендер мен ережелер) анықтайды, ЭС білімдеріне енгізудің толықтығын және дұрыстығын қамтамасыз етеді.
Білім бойынша инженер экспертке ЭС жұмысына қажетті білімдерді анықтауға және құруға көмектеседі; Берілген мәселені облысқа сәйкес келетін ИС-ті таңдауға және осы ЭС-та білім көрсетудің әдістерін анықтайды, стандартты функцияларды анықтайды және бағдарламалайды.
Программист ЭС-тің барлық негізгі компоненттерін қамтитын ИС-і зерттейді.
Экспертті жүйе 2 режимде жұмыс істейді: білім алу мен тапсырманы шешу (консультация режимі және ЭС қолдану режимі деп те аталады). Білім алу режимінің ЭС-пен қарым-қатынасы білім бойынша инженерінің делдалдылығымен іске асады. Эксперт проблеманы облысты берілгендер мен ережелер мәні түрінде сипаттайды. Берілгендер объектілерді анықтайды, экспертиза облысындағы мінездемелер мен маңызын анықтайды. Ережелер проблемалы облысты зерттеуге арналған берілгендерді басқару әдістерін анықтайды. Эксперт білім алу компонентін қолдана отырып, ЭС-ке шешу режимінде мәселені өз бетінше шешуге көмектесетін білімдер жүйесін толықтырады.
Білім алу режимінде түсіндірмелі компонент маңызды орын алады. Осының көмегімен эксперт тестілеу кезеңінде ЭС-тің сәтсіз жұмысының себебін локализдейді. Бұл экспертке ескі білімдерді модифицирлеп, жаңасын енгізуге көмектеседі. Эдетте түсіндірмелі компонент келесілерді айтады: тұтынушы ақпаратын қалай дұрыс қолдану керек; берілгендер мен ережелер неге қолданылды немесе қолданылмады; қандай қорытындылар шығарылды, т.б. Барлық түсіндірулер, ереже бойынша, шектелген анық тілде немесе графикалық тілде жасалады.
Білім алу режимінде бағдарламаны шешуге дәстүрлі көзқараспен қарағанда алгоритмизация кезеңдері, бағдарламалау сәйкес келеді. Дәстүрлі көзқарастан айырмашылығы бағдарлама зерттеуін эксперт іске асырады (ЭС көмегімен).
Консультация режимінде ЭС-пен қарым-қатынас нәтиже мен шешім алу әдісін қызықтыратын соңғы тұтынушы іске асырады. Тұтынушы ЭС тағайындауына тәуелді берілген проблемалы облыста маман өзі жауап ала алмағандықтан ЭС-ке кеңсе алуға келеді; ал егер ол оның маманы болса, ол нәтижені процесін жылдамдату үшін ЭС-ке келеді: «тұтынушы» термині ол экспертте, білім бойынша инженер де, программист те бола алуын білдіреді. Сондықтан ЭС кім үшін жасалғанын айту үшін «соңғы тұтынушы» терминін қолданады.
Дата добавления: 2014-12-20; просмотров: 80 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |