 |
Классификация по решаемой задаче
|
|
|
|
Рассмотрим указанные на рисунке типы задач подробнее.
¨ Интерпретация данных. Это одна из традиционных задач для экспертных систем. Под интерпретацией понимается процесс определения смысла данных, результаты которого должны быть согласованными и корректными. Обычно предусматривается многовариантный анализ данных.
• Все примеры далее из работ [Попов и др., (ред.), 1990; Соловьев, Соловьева, 1989; Хейес-Рот и др., 1987].
• Обнаружение и идентификация различных типов океанских судов по результатам аэрокосмического сканирования — SIAP;
• определение основных свойств личности по результатам психодиагностического тестирования в системах АВТАНТЕСТ и МИКРОЛЮШЕР и др.
¨ Диагностика. Под диагностикой понимается процесс соотнесения объекта с некоторым классом объектов и/или обнаружение неисправности в некоторой системе. Неисправность — это отклонение от нормы. Такая трактовка позволяет с единых теоретических позиций рассматривать и неисправность оборудования в технических системах, и заболевания живых организмов, и всевозможные природные аномалии. Важной спецификой является здесь необходимость понимания функциональной структуры («анатомии») диагностирующей системы.
• Диагностика и терапия сужения коронарных сосудов — ANGY;
• диагностика ошибок в аппаратуре и математическом обеспечении ЭВМ — система CRIB и др.
¨ Мониторинг. Основная задача мониторинга — непрерывная интерпретация данных в реальном масштабе времени и сигнализация о выходе тех или иных параметров за допустимые пределы. Главные проблемы — «пропуск» тревожной ситуации и инверсная задача «ложного» срабатывания. Сложность этих проблем в размытости симптомов тревожных ситуаций и необходимость учета временного контекста.
|
|
|
• Контроль за работой электростанций СПРИНТ, помощь диспетчерам атомного реактора — REACTOR;
• контроль аварийных датчиков на химическом заводе — FALCON и др.
¨ Проектирование. Проектирование состоит в подготовке спецификаций на создание «объектов» с заранее определенными свойствами. Под спецификацией понимается весь набор необходимых документов — чертеж, пояснительная записка и т. д. Основные проблемы здесь — получение четкого структурного описания знаний об объекте и проблема «следа». Для организации эффективного проектирования и в еще большей степени перепроектирования необходимо формировать не только сами проектные решения, но и мотивы их принятия. Таким образом, в задачах проектирования тесно связываются два основных процесса, выполняемых в рамках соответствующей ЭС: процесс вывода решения и процесс объяснения.
• Проектирование конфигураций ЭВМ VAX — 11/780 в системе XCON (или R1), проектирование БИС - CADHELP;
• синтез электрических цепей — SYN и др.
¨ Прогнозирование. Прогнозирование позволяет предсказывать последствия некоторых событий или явлений на основании анализа имеющихся данных. Прогнозирующие системы логически выводят вероятные следствия из заданных ситуаций. В прогнозирующей системе обычно используется параметрическая динамическая модель, в которой значения параметров «подгоняются» под заданную ситуацию. Выводимые из этой модели следствия составляют основу для прогнозов с вероятностными оценками,
• Предсказание погоды — система WILLARD;
• ценки будущего урожая — PLANT;
• прогнозы в экономике — ECON и др.
¨ Планирование. Под планированием понимается нахождение планов действий, относящихся к объектам, способным выполнять некоторые функции. В таких ЭС используются модели поведения реальных объектов с тем, чтобы логически вывести последствия планируемой деятельности.
|
|
|
• Планирование поведения робота — STRIPS;
• планирование промышленных заказов — ISIS;
• планирование эксперимента — MOLGEN и др.
¨ Обучение. Под обучением понимается использование компьютера для обучения какой-то дисциплине или предмету. Системы обучения диагностируют ошибки при изучении какой-либо дисциплины с помощью ЭВМ и подсказывают правильные решения. Они аккумулируют знания о гипотетическом «ученике» и его характерных ошибках, затем в работе они способны диагностировать слабости в познаниях обучаемых и находить соответствующие средства для их ликвидации. Кроме того, они планируют акт общения с учеником в зависимости от успехов ученика с целью передачи знаний.
• Обучение языку программирования ЛИСП в системе «Учитель ЛИСПа»;
• система PROUST — обучение языку Паскаль и др.
¨ Управление. Под управлением понимается функция организованной системы, поддерживающая определенный режим деятельности. Такого рода ЭС осуществляют управление поведением сложных систем в соответствии с заданными спецификациями.
• Помощь в управлении газовой котельной — GAS;
•управление системой календарного планирования Project Assistant и др.
¨ Поддержка принятия решений. Поддержка принятия решения — это совокупность процедур, обеспечивающая лицо, принимающее решения, необходимой информацией и рекомендациями, облегчающими процесс принятия решения. Эти ЭС помогают специалистам выбрать и/или сформировать нужную альтернативу среди множества выборов при принятии ответственных решений.
• Выбор стратегии выхода фирмы из кризисной ситуации — CRYSIS;
• помощь в выборе страховой компании или инвестора — CHOICE и др.
В общем случае все системы, основанные на знаниях, можно подразделить на системы, решающие задачи анализа, и на системы,решающие задачи синтеза. Основное отличие задач анализа от задач синтеза заключается в том, что если в задачах анализа множество решений может быть перечислено и включено в систему, то в задачах синтеза множество решений потенциально не ограничено и строится из решений компонент или под-проблем. Задачами анализа являются: интерпретация данных, диагностика, поддержка принятия решения; к задачам синтеза относятся проектирование, планирование, управление. Комбинированные: обучение, мониторинг, прогнозирование.
|
|
|
Классификация по связи с реальным
Временем
• Статические ЭС разрабатываются в предметных областях, в которых база знаний и интерпретируемые данные не меняются во времени. Они стабильны.
Пример
Диагностика неисправностей в автомобиле.
• Квазидинамические ЭС интерпретируют ситуацию, которая меняется с некоторым фиксированным интервалом времени.
Пример
Микробиологические ЭС, в которых снимаются лабораторные измерения с технологического процесса один раз в 4-5 часов (производство лизина, например) и анализируется динамика полученных показателей по отношению к предыдущему измерению.
• Динамические ЭС работают в сопряжении с датчиками объектов в режиме реального времени с непрерывной интерпретацией поступающих в систему данных.
Примеры
Управление гибкими производственными комплексами, мониторинг в реанимационных палатах;
программный инструментарий для разработки динамических систем — G2 [Попов, 1996].
|
|
|
