ОБОЛОЧКИ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ

Пользователю, обладающему лишь поверхностным знанием методологии разработки экспертных систем, трудно судить о трудоемкости создания таких систем, их сопровождения и, следовательно, стоимости соответствующих работ.

Автоматизация существенно облегчает усилия по проектированию всего комплекса программных средств, принимая в данном случае форму так называемой программной оболочки, которая имеет все необходимые элементы экспертной системы в готовом виде. Программная оболочка содержит, как правило, модули трех основных компонентов: базы знаний, базы фактов и механизма вывода. Тем самым отпадает необходимость в программировании и задача сводится к вводу знаний, фактов и правил их обработки. Ввиду того что модули независимы от процедур ввода/вывода, оболочка может использоваться для создания конкретных экспертных систем в разных предметных областях.

Основным ограничением в применении оболочек является структура модулей, которые ориентированы на конкретные способы работы со знаниями. В связи с этим изменение стратегии логического вывода, учет специфики предметной области, введение определенных модификаций в архитектуру системы становятся проблематичными.

Считая одной из важнейших задач быстрое и эффективное создание экспертных систем для решения актуальных экономических задач, следует признать несомненное преимущество использования программных оболочек. Во всяком случае, это верно для этапа внедрения интеллектуального информационного обеспечения, предназначенного для поддержки принятия решений.

Этапы проектирования в таком случае могут быть представлены следующими шагами:

• идентификация предметной области и решаемой проблемы;

• составление словаря системы;

• заполнение базы знаний и базы фактов;

« внедрение системы.

Общая эффективность использования оболочки выражается в ускорении прохождения стадий разработки экспертной системы. Их можно перечислить в естественном порядке: демонстрационный прототип, исследовательский прототип, действующий прототип, промышленная экспертная система. Совершенно очевидно, что, приняв за основу разработки программную оболочку, придется ослабить некоторые критерии экономической эффективности получаемых решений. Но во многих ситуациях подобные действия оправданы.

Итак, программные оболочки, а более общо — интеллектуальные системы предлагают множество технологий, пригодных для решения комплексных экономических проблем в тех случаях, когда математические решения либо неизвестны, либо малоэффективны. Стремление к полному соблюдению корпоративных интересов, урегулированию конфликтных ситуаций, учету случайного характера внешней среды и субъективного характера знаний экспертов играет важнейшую роль в повышении качества принимаемых решений в сфере управления. Интеллектуальные системы, в экономике и менеджменте по крайней мере, как раз и призваны эффективно решать подобные трудные практические задачи.

Основные выводы:

1. Процесс применения правил из базы знаний можно описать в терминах базового цикла работы механизма вывода.

2. Семантические сети имеют много общего с реляционными моделями баз данных и часто используются для описания элементов окружающего мира.

3. Использование фреймов для представления знаний отражает концептуальную основу организации памяти человека, ее гибкость и наглядность.

4. Недостаточно полное знание предметной области и недостаточная информация о конкретной экономической ситуации являются основными источниками неопределенности. Разработка методов оперирования знаниями в условиях неопределенности является важнейшим фактором повышения эффективности интеллектуальных систем.

5. Программные оболочки позволяют автоматизировать разработку экспертных систем, предоставляя готовые компоненты для введения и обработки знаний.

Ключевые понятия

Апостериорная вероятность Правила трансформаций

Априорная вероятность Программная оболочка

Базовый цикл Прямая цепочка рассуждений

Обратная цепочка рассужде- Семантическая сеть

ний Фрейм

Правила продукций

Вопросы для самоконтроля

1. Приведите краткую характеристику элементов архитектуры экспертной системы.

1. Опишите базовый цикл работы механизма вывода экспертной системы.

2. Рассмотрите предложения: «Организация В является коммерческим банком» и «Каждый коммерческий банк является финансовым посредником». Представьте их в виде семантической сети.

3. Перечислите и приведите примеры разных видов фреймов.

4. Рассмотрите некоторую финансовую ситуацию, в которой находится фирма Ф. Например, финансовые показатели за истекший год значительно улучшились и фирма планирует выйти на новые рынки сбыта. Опишите рассматриваемую ситуацию тремя разными способами:

а) с помощью ряда фактов и правил;

б) с помощью семантической сети;

в) с помощью фреймов.

5. Приведите схему классификации экспертных систем.

Задания для самостоятельной работы

Для модели предметной области задания 1 (см. главу 7.1) и базы знаний, подготовленной в соответствии с заданием 2 на основе правил продукций, рассмотрите примеры вывода с помощью прямой и обратной цепочек рассуждений.

Исследуйте возможность появления коллизий и выбор стратегий для их разрешения.

Список РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Джексон И Введение в экспертные системы. — M.: Вильямс, 2001.-С. 177-216.

2. Попов Э.В., Фоминых И.Б., Кисель Е.Б., Шапот МД. Статические и динамические экспертные системы. — M.: Финансы и статистика, 1996. — С. 37—77.

3. Уотерман Д. Руководство по экспертным системам. — M.: Мир, 1989.-С. 70-113.