Википедија

Експертски системи

Експертски системи (такође, експертни системи) су интелигентни рачунарски програми којима се емулира решавање проблема на начин на који то чине експерти и представљају једну од најзначајнијих области истраживања вештачке интелигенције.[1] Експертски системи решавају реалне проблеме из различитих области, који би иначе захтевали људску експертизу. Циљ је да увек рачунарски програм даје коректне одговоре, у датој области, не лошије од експерта, али је то тешко достижно. Зато се поставља мање амбициозан циљ, тражи се да систем пружи помоћ у одлучивању.

Сyмболицс 3640 Лисп машина: рана (1984) платформа за експертске системе

Експертски системи су дизајнирани да решавају сложене проблеме расуђивањем кроз корпус знања, представљеног углавном као правила облика „ако-онда”, а не кроз конвенционални процедурални код.[2] Први експертски системи су створени током 1970-их, а затим су се проширили током 1980-их.[3] Експертски системи су били међу првим заиста успешним облицима софтвера за вештачку интелигенцију (АИ).[4][5][6][7][8] Експертни систем је подељен на два подсистема: механизам закључивања и базу знања. База знања представља чињенице и правила. Механизам закључивања примењује правила на познате чињенице да би закључио нове чињенице. Механизми закључивања такође могу укључити могућности објашњења и отклањања грешака.

Историја уреди

Рани развој уреди

Убрзо након појаве модерних рачунара у касним 1940-им и раним 1950-им, истраживачи су почели да схватају огроман потенцијал који су ове машине имале за савремено друштво. Један од првих изазова био је да се такве машине учине способним да „размишљају“ као људи – посебно, да ове машине буду способне да доносе важне одлуке на начин на који то људи чине. Област медицине/здравства представљала је тегобан изазов за омогућавање овим машинама да доносе медицинске дијагностичке одлуке.[9]

Тако су током касних 1950-их, одмах након што је информационо доба у потпуности наступило, истраживачи почели да експериментишу са могућношћу коришћења компјутерске технологије за опонашање људског доношења одлука. На пример, биомедицински истраживачи су почели да стварају компјутерски потпомогнуте системе за дијагностичке примене у медицини и биологији. Ови рани дијагностички системи су користили симптоме пацијената и резултате лабораторијских тестова као улазне податке за генерисање дијагностичког исхода.[10][11] Ови системи су често описивани као рани облици експертских система. Међутим, истраживачи су схватили да постоје значајна ограничења када се користе традиционалне методе као што су дијаграми тока,[12][13] статистичко подударање образаца[14] или теорија вероватноће.[15][16]

Формални увод и каснији развој уреди

Ова претходна ситуација је постепено довела до развоја експертних система, који су користили приступе засноване на знању. Ти експертни системи у медицини били су експертни систем МYЦИН,[17] експертски систем Интернист-I[18] и касније, средином 1980-их, ЦАДУЦЕУС.[19]

Експертски системи су формално уведени око 1965. године[20] од стране Стенфордског пројекта хеуристичког програмирања који је водио Едвард Фајгенбаум, који се понекад назива „оцем експертских система“; други кључни рани сарадници били су Брус Бјукенен и Рендал Дејвис. Истраживачи са Станфорда покушали су да идентификују домене у којима је стручност високо цењена и сложена, као што је дијагностика заразних болести (Мицин) и идентификација непознатих органских молекула (Дендрал). Идеја да „интелигентни системи црпе своју моћ из знања које поседују, а не из специфичних формализама и шема закључивања које користе“[21] – како је рекао Фајгенбаум – била је у то време значајан корак напред, пошто су ранија истраживања била фокусирана о хеуристичким рачунарским методама, што је кулминирало у покушајима да се развију решавачи проблема опште намене (пре свега заједнички рад Алена Њуела и Херберта Сајмона).[22] Експертски системи су постали неки од првих заиста успешних облика софтвера вештачке интелигенције (АИ).[4][5][6][7][8]

Експерт и експертни системи уреди

Експерт је стручњак у некој области који поседује и ефикасно користи одређено знање, разумевање проблема и задатака, вештине и искуства.

Експерти поседују и способност да у конкретном проблему који решавају препознају типски задатак. Поседују и неке личне особине попут сналажљивости, што чини хеуристичко знање. На основу овог знања могу да препознају најбржи начин доласка до решења, као и исправан приступ у решавању проблема, чак и ако су подаци некомплетни.

Експертни системи из појединих области се повезују чинећи на тај начин базу знања шире намене, која је велики потенцијал за помоћ у одлучивању.

Помоћ у одлучивању је неопходна због:

  • великог броја информација, које треба обрадити и
  • захтева да се одлуке доносе у реалном времену.

Примена уреди

Разлог за примену експертских система је тежња да знање, из разних специфичних области људске делатности, постане доступније кроз примену рачунарских програма. Омогућено је да у сваком тренутку закључивања буде на располагању целокупно знање из одређене области. Захваљујући великој брзини рачунара из тог знања за кратко време је могуће извући закључке.

Разлике између конвенционалног програма и експертног система се састоје у томе што, експертски систем има способност закључивања и објашњавања, може да објасни своје акције, оправда своје закључке и обезбеди кориснику информације о знању које поседује.

Човек не може потпуно бити замењен, нарочито у погледу креативности и коришћења општег знања. Предност експертских система над људима је што се људско знање временом губи нарочито ако се често не користи.

Експертски системи омогућавају корисницима да одговоре на специфична или хипотетичка питања која евентуално резултују добијањем специфичних, релевантних информација. На вишем нивоу могу планирати буџете нација, симулирати ратне ситуације, антиципирати промене у природном окружењу и слично, као "асистенти" људским експертима.

Компоненте експертског система уреди

 
Блок шема експертског система.

Експертски системи имају три компоненте:

Поступак прикупљања знање почиње тако што инжењер знања настоји да од еxперта добије хеуристичко знање, да га кодира и унесе у експерски систем. Корисник са експертским системом комуницира преко терминала.

Основни елементи ескпертског система поред базе знања, механизам закључивања, су и радна меморија и интерфејс према кориснику, као и помоћни модули: подсистеми за прикупљање знања, посебни интерфејси, систем за објашњења.

База знања је специјализована и јединствена за конкретни систем који садржи знање експерата из одређене ообласти а које је унето путем система за прикупљање знања и не мења се током времена. Радна меморија садржи тренутне податке о проблему који се решава. Они су прменљиви и одражавају тренутно стање у процесу решавања. Механизам закључивања на основу тих променљивх података и фиксног знања из базе знања решава проблем. Преко интерфејса према кориснику одвија се комуникација.

Учесници у развоју експертних система уреди

Учесници у развоју ЕС су:

  • експерт (особа која поседује знање, вештину и искуство на основу којих решава проблеме из одређеног домена боље и ефикасније од других људи)
  • инжењер знања (који дизајнира, имплементира и тестира експертски систем, зна који је софтверски алат погодан за решавање проблема који дефинише, интервјуише експерта, идентификује концепте, организује и формализује знање које се представља, идентификује методе, врши избор софтверског окружења за развој, имплементира, тестира и ревидира, инсталира и одржава експертски систем).
  • крајњи корисник (који ради са експерским системом, уноси улазне податке и чињенице захтева објашњења, дефинише захтеве везане за кориснички интерфејс).

Софтверска окружења за развој експертних система уреди

Експертни системи и конвенционални програми уреди

Конвенционални програми се углавном употребљавају за обраду великих количина података нумеричког типа, која се врши према унапред дефинисаним алгоритмима.

Експертски системи манипулишу симболичким подацима и не раде по унапред задатим алгоритмима. Проблеми које решавају су слабо структурирани и не подлежу математичком моделирању и формализму.

Разлике између конвенционалних програма и експерских система су у томе што

  • експерски системи користе хеуристику,
  • представљају и користе знања уместо података,
  • уместо цикличких процеса користе се процеси закључивања,
  • знање и методе знања нису помешани већ се користи одвојени модел,
  • знање је организовано у облику података,
  • садрже базу знања
  • ново знање се додаје без репрограмирања.

Историјат развоја експертних система

  • GPS - први покушај раздвајања знања од начина решавања проблема
  • DENDRAL - анализа спектрограма масе; коришћење хеуристичког знања
  • MYCIN -медицинска дијагностика; коришћење фактора извесности
  • PROSPECTOR - анализа присуства минерала у земљишту.

Види још уреди

Референце уреди

  1. ^ Јацксон, Петер (1998). Интродуцтион То Еxперт Сyстемс (3 изд.). Аддисон Wеслеy. стр. 2. ИСБН 978-0-201-87686-4. 
  2. ^ „Цонвентионал программинг”. Пцмаг.цом. Архивирано из оригинала 2012-10-14. г. Приступљено 2013-09-15. 
  3. ^ Леондес, Цорнелиус Т. (2002). Еxперт сyстемс: тхе тецхнологy оф кноwледге манагемент анд децисион макинг фор тхе 21ст центурy. стр. 1—22. ИСБН 978-0-12-443880-4. 
  4. ^ а б Русселл, Стуарт; Норвиг, Петер (1995). Артифициал Интеллигенце: А Модерн Аппроацх (ПДФ). Симон & Сцхустер. стр. 22—23. ИСБН 978-0-13-103805-9. Архивирано из оригинала (ПДФ) 5. 5. 2014. г. Приступљено 14. 6. 2014. 
  5. ^ а б Лугер & Стубблефиелд 2004, стр. 227–331.
  6. ^ а б Нилссон 1998, цхпт. 17.4.
  7. ^ а б МцЦордуцк 2004, стр. 327–335, 434–435.
  8. ^ а б Цревиер 1993, стр. 145–62, 197−203.
  9. ^ Yанасе Ј, Триантапхyллоу Е (2019). „А Сyстематиц Сурвеy оф Цомпутер-Аидед Диагносис ин Медицине: Паст анд Пресент Девелопментс.”. Еxперт Сyстемс wитх Апплицатионс. 138: 112821. С2ЦИД 199019309. дои:10.1016/ј.есwа.2019.112821. 
  10. ^ Ледлеy РС, анд Лустед ЛБ (1959). „Реасонинг фоундатионс оф медицал диагносис.”. Сциенце. 130 (3366): 9—21. Бибцоде:1959Сци...130....9Л. ПМИД 13668531. дои:10.1126/сциенце.130.3366.9. 
  11. ^ Wеисс СМ, Куликоwски ЦА, Амарел С, Сафир А (1978). „А модел-басед метход фор цомпутер-аидед медицал децисион-макинг.”. Артифициал Интеллигенце. 11 (1–2): 145—172. дои:10.1016/0004-3702(78)90015-2. 
  12. ^ Сцхwартз WБ (1970). „Медицине анд тхе цомпутер: тхе промисе анд проблемс оф цханге.”. Неw Енгланд Јоурнал оф Медицине. 283 (23): 1257—1264. ПМИД 4920342. дои:10.1056/НЕЈМ197012032832305. 
  13. ^ Блеицх ХЛ (1972). „Цомпутер-басед цонсултатион: Елецтролyте анд ацид-басе дисордерс.”. Тхе Америцан Јоурнал оф Медицине. 53 (3): 285—291. ПМИД 4559984. дои:10.1016/0002-9343(72)90170-2. 
  14. ^ Росати РА, МцНеер ЈФ, Стармер ЦФ, Миттлер БС, Моррис ЈЈ, анд Wаллаце АГ (1975). „А неw информатион сyстем фор медицал працтице.”. Арцхивес оф Интернал Медицине. 135 (8): 1017—1024. ПМИД 1156062. дои:10.1001/арцхинте.1975.00330080019003. 
  15. ^ Горрy ГА, Кассирер ЈП, Ессиг А, анд Сцхwартз WБ (1973). „Децисион аналyсис ас тхе басис фор цомпутер-аидед манагемент оф ацуте ренал фаилуре.”. Тхе Америцан Јоурнал оф Медицине. 55 (4): 473—484. ПМИД 4582702. дои:10.1016/0002-9343(73)90204-0. 
  16. ^ Сзоловитс П, Патил РС, анд Сцхwартз WБ (1988). „Артифициал интеллигенце ин медицал диагносис.”. Анналс оф Интернал Медицине. 108 (1): 80—87. ПМИД 3276267. дои:10.7326/0003-4819-108-1-80. 
  17. ^ Схортлиффе ЕХ, анд Буцханан БГ (1975). „А модел оф инеxацт реасонинг ин медицине.”. Матхематицал Биосциенцес. 23 (3–4): 351—379. С2ЦИД 118063112. дои:10.1016/0025-5564(75)90047-4. 
  18. ^ Миллер РА, Попле Јр ХЕ, анд Мyерс ЈД (1982). „Интернист-I, ан еxпериментал цомпутер-басед диагностиц цонсултант фор генерал интернал медицине.”. Неw Енгланд Јоурнал оф Медицине. 307 (8): 468—476. ПМИД 7048091. дои:10.1056/НЕЈМ198208193070803. 
  19. ^ Феигенбаум, Едwард; МцЦордуцк, Памела (1984). Тхе фифтх генератион. Аддисон-Wеслеy. стр. 1—275. ИСБН 978-0451152640. 
  20. ^ кенyон.еду: АИ Тимелине, ретриевед Оцтобер 27, 2018
  21. ^ Едwард Феигенбаум, 1977. Парапхрасед бy Хаyес-Ротх, ет ал.
  22. ^ Хаyес-Ротх, Фредерицк; Wатерман, Доналд; Ленат, Доуглас (1983). Буилдинг Еxперт Сyстемс. Аддисон-Wеслеy. стр. 6–7. ИСБН 978-0-201-10686-2. 

Литература уреди

Спољашње везе уреди

 
Експертски системи на Викимедијиној остави.
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/w/index.php?title=Ekspertski_sistemi&oldid=27554202”