Поняття експертних методів. Експертні системи

Основная идея экспертных методов состоит в том, чтобы использовать интеллект людей, их способность искать и находить решение слабо формализованных задач. Простейший вариант состоит в следующем: экспертам раздаются анкеты с просьбой оценить предлагаемые альтернативы, заполненные анкеты собирают, обрабатывают, и полученную информацию в некотором обобщенном виде передают лицу, принимающему решения.

Рассмотрим несколько вариантов решения данной задачи:

1) Предположим, эксперты оценивают альтернативы в численных шкалах. Пусть оценка q_i(x_i); i – альтернатива; j – эксперты; оценки q(x) можно рассматривать как измерение искомой истинной характеристики q(x_i). В качестве приближения можно использовать некоторую статистику

q(x₁) = q(q₁(x₁), …, q_n(x₁)) =

2) Альтернативы нельзя оценить одним числом, и экспертам предлагается дать оценки отдельно по каждому показателю.

q(x₁) =

3) В случае неоднородности группы экспертов вводят понятие α – коэффициент компетенции j-того эксперта. Тогда вид оценки будет следующим:

q(x₁) =

Эксперты могут лишь упорядочивать альтернативы, тогда приходится использовать порядковые шкалы и их модификации.

Экспертные системы используют знания специфичной предметной области. Разработчики экспертных систем приобретают знания с помощью экспертов, методологию и деятельность которых затем эмулирует система.

Экспертная система обычно представляет следующие возможности:

- Отслеживать свои процессы рассуждения, выводя промежуточные результаты и отвечая на вопросы о процессе решения.

- позволяет модифицировать базу знаний

- рассуждает эвристически, используя для получения полезных решений во многом несовершенные знания.

Архитектура экспертных систем:

Пользователь взаимодействует с системой через пользовательский интерфейс. Машина вывода является интерпретатором базы знаний. Разделение механизма вывода и базы знаний является общим для большинства экспертных систем.

Экспертная система должна сохранять информацию о частных случаях, в том числе факты и выводы.

Критерии оправданности решений с помощью экспертной системы:

- необходимость решения оправдывает стоимость и усилия для ЭС

- проблемная область является хорошо структурированной и не требует рассуждений на основе здравого смысла

- проблема не может быть решена традиционными вычислительными методами

- известные эксперты способны взаимодействовать между собой и четко выражать свою мысль

- проблема имеет приемлемые размеры и границы.

К разработке экспертной системы необходимо привлекать:

- инженер по знаниям

- экспертов в данной предметной области

- конечных пользователей.

Инженер по знаниям – эксперт по языку и представлениям. Его задача выбрать программный и аппаратный инструментарий, сформулировать информацию и реализовать её в эффективной БЗ.

Эксперт обеспечивает знания предметной области. Им обычно является человек, работающий в этой области, понимает принципы решения задач, знает приемы решения, может обеспечить управление неточными знаниями, оценку частичных решений и т.д. Эксперт отвечает за передачу этих навыков инженеру по знаниям.

Потребности пользователя учитываются в течение всего цикла разработки.