Инженерия знаний. Виды знаний. База знаний. Экспертная система. Классификация экспертных систем. Средства для разработки презентация

Средства для разработки экспертных систем. Оболочки экспертных систем.

УФИМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
Архитектурно-строительный институт

создание систем, которые предназначены для решения проблем с использованием знаний. Фактически инженерия знаний – это теория, методология и технология, которые охватывают методы добычи, анализа, представления и обработки знаний экспертов.  

УГНТУ
АСИ

области, являются предметом инженерии знаний.
На высоком уровне, процесс инженерии знаний состоит из двух:
1. Извлечение знаний – преобразование «сырых знаний» в организованные.
2. Внедрение знаний – преобразование организованных знаний в реализованные.
 С областью инженерии знаний тесно связано понятие искусственного интеллекта (ИИ).
Сущностью искусственного интеллекта (ИИ) можно считать научный анализ и автоматизацию интеллектуальных функций человека. Однако для большинства проблем общая реальность – трудность их машинного воплощения. Исследования по ИИ позволили утвердиться во мнении, что подлинно необходимым для решения проблем являются знания экспертов, т.е. если создать систему, способную запоминать и использовать знания экспертов, то она найдет применение в практической деятельности.

УГНТУ
АСИ

(ППО) области (статьи, книги, журналы, инструкции, архивные документы, и др);
б) личностные (экспертные) знания, которые являются личным достоянием специалистов (экспертов) в данной ППО и отражают их индивидуальный профессиональный опыт;
в) поверхностные знания описывают совокупности причинно-следственных отношений между отдельными понятиями ППО;
г) глубинные знания, отображающие детальную структуру и глубинную природу процессов, протекающих в ППО (например, знания физиологов и врачей о причинах и видах болезней и методах лечения);
д) процедурные знания, "растворенные" в алгоритмах и программных средствах решения задач, при изменении которых надо изменять программы;
е) декларативные знания, записанные на языке представления знаний, приближенном к естественному языку и понятном пользователям, которые не являются специалистами в данной ППО.

УГНТУ
АСИ

закономерностях исследуемой предметной области, полученных от опытных специалистов, из публикаций, документов и других источников информации. Для базы знаний характерны сравнительно небольшой объем и большая удельная стоимость информации. Следует отметить, что в составе современной СИИ могут быть как базы знаний, так и базы данных.

УГНТУ
АСИ

знания представлены в явном виде и отделены от прочих знаний системы
Искусственный интеллект - способность прикладного процесса обнаруживать свойства, ассоциируемые с разумным поведением человека.
Искусственный интеллект - раздел информатики, занимающийся вопросами имитации мышления человека с помощью компьютера.

База знаний

метаданные.

Знания делятся на четыре вида: понятийные, конструктивные, процедурные.
Понятийные или концептуальные знания - это набор понятий из некоторой области знания, их свойства и взаимосвязи.
Конструктивные знания — знания о структуре объектов, о взаимодействии их
частей.
Процедурные или алгоритмические знания - это уже известные людям методы решения задач, алгоритмы, программы.
Фактуальные или фактографические знания - это количественные и качественные характеристики конкретных объектов.

обеспечения высокоэффективного решения неформализованных задач в узкой предметной области. Основу ЭС составляет база знаний (БЗ) о предметной области, которая накапливается в процессе построения и эксплуатации ЭС. Накопление и организация знаний - важнейшее свойство всех ЭС.

УГНТУ
АСИ

знаний, средства построения ЭС:

УГНТУ
АСИ

экспертных систем (public domain)
- OpenCyc — мощная динамическая экспертная система с глобальной онтологической моделью и поддержкой независимых контекстов.
- WolframAlpha — база знаний и набор вычислительных алгоритмов, интеллектуальный «вычислительный движок знаний»
- MYCIN — наиболее известная диагностическая система, которая предназначена для диагностики и наблюдения за состоянием больного при менингите и бактериальных инфекциях.
- HASP/SIAP — интерпретирующая система, которая определяет местоположение и типы судов в Тихом океане по данным акустических систем слежения.
- Акинатор — интернет-игра. Игрок должен загадать любого персонажа, а Акинатор должен его отгадать, задавая вопросы. База знаний автоматически пополняется, поэтому программа может отгадать практически любого известного персонажа.
- IBM Watson — суперкомпьютер фирмы IBM, способный понимать вопросы, сформулированные на естественном языке, и находить на них ответы в базе данных.

УГНТУ
АСИ

позволить непрограммистам воспользоваться результатами работы программистов, решавших аналогичные проблемы. При применении этого типа инструментария разработчик ЭС полностью освобождается от работ по созданию программ и занимается лишь наполнением базы знаний. 

УГНТУ
АСИ

неопределенности. Некоторые оболочки уже включают в себя определенный формальный механизм работы с неопределенностью, например основанный на использовании коэффициентов уверенности. Однако большинство, если не все использованные в оболочках экспертных систем механизмы такого рода, не согласуются с выводами теории вероятностей и обладают свойствами, которые с трудом поддаются анализу. Конечно, конкретному методу обработки неопределенности при решении конкретной задачи в данной предметной области можно дать прагматическое обоснование, как поступил, например, Шортлифф по отношению к схеме обработки коэффициентов уверенности в системе MYCIN. Но вряд ли оправданно распространять этот аппарат на другие области применения, встроив его в оболочку. По сравнению с первыми разработками современные оболочки экспертных систем более гибкие, по крайней мере, в том, что без особого труда могут быть интегрированы в большинство операционных сред, доступных на рынке программного обеспечения, и оснащены достаточно развитыми средствами пользовательского интерфейса.

УГНТУ
АСИ