Информационные и экспертные системы

Введение

Информационная система — это система, которая основана на использовании базы знаний, что позволяет сформировать алгоритм решения задач разнообразных типов, отвечающих заданным информационным требованиям пользователя. Совокупность программных средств, применяемых в информационных системах, подразделяются на следующие типы:

• Программы, которые являются проблемно ориентированными приложениями, предназначенными для реализации математических моделей.
• Программы, предназначенные для осуществления статистического анализа информации.
• Программы, предназначенные для реализации интеллектуальной доступности информационных баз данных.
• Программы, предназначенные для решения задач анализа, диагностики, и формирования прогнозов на основе применения экспертных систем и при помощи эвристических методов.
• Программные продукты, предназначенные для выполнения анализа и формирования прогнозов для специалистов сферы управления на основе использования инструментов нейронных сетей.
• Программы, которые служат для формирования динамических планов на основе использования Сase-технологий.

Экспертные системы, их структурная организация и базовые характеристики

Экспертная система — это интеллектуальная информационная система, предназначенная для решения слабо формализованных задач на основе имеющегося опыта деятельности передовых экспертов в требуемой области, который накоплен в базе знаний. В состав экспертной системы входит база знаний с набором правил и механизмом доступа к ним, которая позволяет на основе представленной пользователем практической информации выполнить анализ ситуации, сформулировать диагноз, найти решение или предоставить рекомендации по необходимым дальнейшим действиям.

Экспертные системы предназначены, чтобы воспроизводить опыт, знания профессионалов самого высокого уровня и использовать весь этот багаж при реализации управленческих процессов. Они создаются с использованием математического аппарата нечёткой логики и применяются в достаточно узких сферах, поскольку их использование требует наличия значительных компьютерных мощностей, требуемых для обработки и хранения знаний.

Главной особенностью экспертных систем считается их направленность на пользователей, сфера деятельности которых никак не связана с системами искусственного интеллекта, написанием программ, математикой и логикой. Этим пользователям экспертные системы способны оказать помощь в их профессиональной деятельности. По этой причине общение пользователя с экспертной системой, её использование, должно быть не очень трудным и сравнимым с уровнем доступности при использовании, к примеру, телевизора, микроволновки или автомобиля.

Экспертная система представляет собой стандартную человеко-машинную систему, подразумевающую присутствие в её комплектации устройства, которое называется «интеллектуальный интерфейс». Он служит для реализации диалогового режима работы пользователя с системой на понятном ему языке. Интеллектуальный интерфейс может содержать модули визуализации, с помощью которых на экране дисплея формируются необходимые образы, используемые в процессе общения пользователя с системой. Диалог системы и пользователя строится на основе режима «вопрос-ответ», причём вопросы может задавать как пользователь, так и система.

Таким образов, экспертная система — это вычислительная система, которая использует познания экспертов и операции логических выводов для разрешения задач, где требуется экспертиза, дающая возможность объяснения сформированных результатов. Экспертная система способна копить знания, формировать рекомендации и давать пояснения к полученным итоговым результатам, а, помимо этого, имеет возможность корректировать правила. Экспертные системы обладают следующими свойствами:

1. Интеллектуальность.
2. Несложные способы организации взаимодействия с компьютерным оборудованием.
3. Возможность наращивания используемых модулей.
4. Наличие возможности осуществлять интеграцию разнообразной информации.
5. Возможность решать задачи, обладающие множеством критериев, при учёте пожеланий специалистов, участвующих в выработке решений.
6. Наличие возможности использовать режим работы в реальном масштабе времени.
7. Свойство документальности.
8. Унифицированный формат сохранения знаний.
9. Независимый механизм логических выводов.
10. Способность давать пояснения к полученным результатам.

На сегодняшний день основными сферами применения экспертных систем считаются следующие:

• Область диагностирования.
• Область формирования планов.
• Имитационное моделирование.
• Область исследования положения дел в организации перед реализацией проекта.
• Офисная деятельность.

Экспертные системы часто не обладают возможностью общаться с пользователем на естественных языках или с использованием визуального набора средств, поскольку в подобных системах взаимодействие с пользователем реализовано на базе языка типа ПРОЛОГ или аналогичных языков. Задачей систем данного направления является исследование и проектирование программ, которые применяют знания и операции вывода для разрешения проблем, считающихся трудноразрешимыми для специалистов-экспертов.

Большой интерес к экспертным системам со стороны пользователей определяется следующими причинами:

1. Данные системы имеют ориентацию на разрешение обширного перечня проблем в областях, не имеющих чёткой формализации, а также на приложения, считающиеся малодоступными для вычислительной техники.
2. При помощи экспертных систем работники, не владеющие программированием, способны сами проектировать необходимые им приложения, что существенно расширяет область применения вычислительной техники.