 |
Оценка, стыковка, сопровождение системы
|
|
|
|
Оценка- после получения промышленной ЭС осуществляется анализ эффективности с использованием:
· Критерии пользователей (понятность, прозрачность, удобство интерфейсных компонентов в процессе эксплуатации);
· Критерии экспертов приглашенных со стороны (оценка адекватности решений, сравнение естественного и искусственного решений, объяснений);
· Критерии коллектива разработчиков (эффективность реализации, производительность, время отклика, дизайн, широта и глубина охвата предметной области, непротиворечивость БЗ, наличие нештатных ситуаций)
Стыковка- анализ среды функционирования системы и интеграция ЭС в эту среду.
Поддержка- обслуживание системы в процессе эксплуатации с целью поддержания и повышения ее функционирования.
Приложение
1. Идентификация проблемы
На этапе идентификации определяются задачи, участники процесса разработки и их роли, ресурсы и цели. Определение участников и их ролей сводится к определению количества экспертов и инженеров по знаниям, а также формы их взаимоотношений. Обычно в основном цикле разработки ЭС участвуют не менее трех-четырех человек (один эксперт, один или два инженера по знаниям и один программист, привлекаемый для модификации и согласования инструментальных средств). К процессу разработки ЭС могут привлекаться и другие участники. Например, инженер по знаниям может привлекать других экспертов для того, чтобы убедиться в правильности своего понимания основного эксперта; представительности тестов, демонстрирующих особенности рассматриваемой задачи; совпадении взглядов различных экспертов на качество предлагаемых решений. Формы взаимоотношений экспертов и инженеров следующие: эксперт исполняет роль информирующего или эксперт выполняет роль учителя, а инженер - ученика. По нашему мнению, форма "учитель - ученик" больше соответствует методологии ЭС. Вне зависимости от выбранной формы взаимоотношений инженер по знаниям должен быть готов и способен изучать специфические особенности той проблемной области, в рамках которой предстоит работать создаваемой ЭС. Несмотря на то, что основу знаний ЭС будут составлять знания эксперта, для достижения успеха инженер по знаниям должен использовать дополнительные источники знаний в виде книг, инструкций, которые ему рекомендовал эксперт.
|
|
|
Идентификация задачи заключается в составлении неформально (вербального) описания решаемой задачи. В этом описании указываются общие характеристики задачи; подзадачи, выделяемые в данной задаче; ключевые понятия (объекты), характеристики и отношения; входные (выходные) данные; предположительный вид решения; знания, релевантные решаемой задаче; примеры (тесты) решения задачи.
Цель этапа идентификации задачи состоит в том, чтобы характеризовать задачу и структуру поддерживающих ее знаний и приступить к работе по созданию базы знаний. Если исходная задача оказывается слишком сложной с учетом имеющихся ресурсов, то этап идентификации может потребовать нескольких итераций.
В ходе идентификации задачи необходимо ответить на следующие вопросы: "Какие задачи предлагается решать экспертной системе?", "Как эти задачи могут быть охарактеризованы и определены?", " На какие подзадачи разбивается каждая задача, какие данные они используют?", "Какие ситуации препятствуют решению?", "Как эти препятствия будут влиять на экспертную систему?"
В процессе идентификации задачи инженер и эксперт работают в тесном контакте. Начальное содержательное описание задачи экспертом влечет за собой вопросы инженера по знаниям с целью уточнения терминов и ключевых понятий. Эксперт уточняет описание задач объясняет, как решать эту задачу и какие рассуждения лежат в основе решения. После нескольких циклов, уточняющих описание, эксперт и инженер по знаниям получают окончательное неформальное описание задачи.
|
|
|
При разработке экспертной системы типичными ресурсами являются: источники знаний, время разработки, вычислительные средства (возможности ЭВМ и программного инструментария) и объем финансирования. Для достижения успеха эксперт и инженер должны использовать при построении ЭС все доступные им источники знаний, эксперта источниками знаний могут быть его предшествующий опыт по решению задачи, книги, конкретные примеры задач и использованных решений. Для инженера по знаниям источниками знаний мог быть опыт в решении аналогичных задач, методы решения и представления знаний, программный инструментарий.
При определении (назначении) временных ресурсов необходимо иметь в виду, что сроки разработки и внедрения экспертной систем составляют (за редким исключением) не менее шести месяцев (при трудоемкости от двух до пяти человеко- лет). Задача определения ресурсов является весьма важной, поскольку ограниченность какого-либо ресурса существенно влияет на процесс проектирования. Так, например, при недостаточном финансировании предпочтение может быть отдано не разработке оригинальной новой системы, а адаптации существующей.
Задача идентификации целей заключается в формулировании в явном виде целей построения экспертной системы. При этом важно отличать цели, ради которых строится система, от задач, которые она должна решать. Примерами возможных целей являются: формализация неформальных знаний экспертов; улучшение качества решений, принимаемых экспертом; автоматизация рутинных аспектов работы эксперта (пользователя); тиражирование знаний эксперта.
На первом этапе инженер по знаниям должен ответить на основной вопрос: "Подходят ли методы инженерии знаний для решения предложенной задачи?" Для положительного ответа на данный вопрос необходимо, чтобы задача относилась к достаточно узкой, специальной области знаний и не требовала для своего решения использования того, что принято называть здравым смыслом, поскольку методы искусственного интеллекта не дают возможности формализовать это понятие. Кроме того, качество ЭС зависит в конечном счете от уровня сложности решаемой задачи и ясности ее формулировки. Задача не должна быть ни слишком легкой, ни слишком трудной. Обычно число связанных понятий, релевантных проблеме, должно составлять несколько сотен. Говоря другими словами, назначение экспертной системы в том, чтобы решать некоторую задачу из данной области, а не в том, чтобы быть экспертом в этой области.
|
|
|
Следует подчеркнуть, что в настоящее время при разработке ЭС (особенно динамических ЭС) применяется принцип кооперативного проектирования, заключающийся в участии конечных пользователей системы в процессе разработки. Пользователи обладают неформальным пониманием прикладных задач, которые должна решать разрабатываемая программная система. Хотя системные аналитики и программисты могут изучить этот класс прикладных задач, затраты на обучение (прежде всего время) будут высоки, а их компетентность все равно останется более низкой, чем у опытных пользователей. Поэтому включение конечных пользователей в группу разработчиков обычно более эффективно и позволяет более качественно анализировать автоматизируемые операции. Эти преимущества усиливаются по мере усложнения решаемой задачи.
. Концептуализация
На этапе концептуализации эксперт и инженер по знаниям выделяют ключевые понятия, отношения и характеристики, необходимые для описания процесса решения задачи. На этом этапе определяются следующие особенности задачи: типы доступных данных; исходные и выводимые данные; подзадачи общей задачи; используемые стратегии и гипотезы; виды взаимосвязей между объектами проблемной области; типы используемых отношений (иерархия, причина/следствие, часть/целое и т.п.); процессы, используемые в ходе решения задачи; типы ограничений, накладываемых на процессы, используемые в ходе решения; состав знаний, используемых для решения задачи и для объяснения решения.
|
|
|
Для определения перечисленных характеристик задачи целесообразно составить детальный протокол действий и рассуждений эксперта в процессе решения хотя бы одной конкретной задачи. Такой протокол обеспечивает инженера по знаниям словарем терминов (объектов) и некоторым приблизительным представлением о тех стратегия которые использует эксперт. Кроме того, протокол помогает ответит на многие другие вопросы, возникающие в ходе разработки. На этом этапе инженер по знаниям рассматривает вопросы, относящиеся представлению знаний и методам решения, но говорить о выборе конкретных способов и методов здесь еще рано.
Адекватным средством для выделения ключевых понятий, отношений и характеристик являются диаграммы, которые используют практически все современные ИС.
Диаграммы используются как средства проектирования, сопровождения и документирования, а также для организации взаимодействия между различными участниками процесса создания системы.
Являясь языком для описания требований и проектирования системы, диаграммы должны быть небольшими по размеру, простыми, понятными и полными. Для этого они должны опираться на формальные правила и использовать небольшое количество абстрактны" символов.
К числу базовых типов диаграмм относятся:
· контекстные диаграммы (структурно-функциональные схемы);
· диаграммы "сущность-связь";
· диаграммы потоков данных;
· диаграммы "состояния-переходы".
|
|
|
