Какво е експертна система в AI (изкуствен интелект)? с Пример
Евелин Кларк
Какво е експертна система?
Експертна система е интерактивна и надеждна компютърно базирана система за вземане на решения, която използва както факти, така и евристични методи за решаване на сложни проблеми с вземането на решения. Счита се за най-високо ниво на човешки интелект и опит. Целта на експертната система е да решава най-сложните проблеми в определена област.
Експертни системи в изкуствения интелект
Експертната система в AI може да разреши много проблеми, които обикновено изискват човешки експерт. Базира се на знания, придобити от експерт. Изкуственият интелект и експертните системи са способни да изразяват и разсъждават относно някои области на знанието. Експертните системи бяха предшественик на днешния ден системи за изкуствен интелект, дълбоко обучение и машинно обучение.
Примери за експертни системи
Следват примери за експертни системи:
- MYCIN: Той се основава на обратно верижно свързване и може да идентифицира различни бактерии, които могат да причинят остри инфекции. Може също така да препоръча лекарства въз основа на теглото на пациента. Това е един от най-добрите примери за експертни системи.
- DENDRAL: Експертна система, използвана за химичен анализ за прогнозиране на молекулна структура.
- PXDES: Пример за експертна система, използвана за прогнозиране на степента и вида на белодробния рак
- CaDet: Един от най-добрите примери за експертна система, който може да идентифицира рака в ранен стадий
Характеристики на експертната система
Следват важните характеристики на експертната система в AI:
- Най-високо ниво на експертиза: Експертната система в AI предлага най-високо ниво на експертиза. Осигурява ефективност, точност и въображаемо решаване на проблеми.
- Реакция на точното време: Експертна система в областта на изкуствения интелект взаимодейства с потребителя за много разумен период от време. Общото време трябва да е по-малко от времето, необходимо на експерт, за да получи най-точното решение за същия проблем.
- Добра надеждност: Експертната система в AI трябва да е надеждна и не трябва да прави грешки.
- Гъвкава: Жизненоважно е той да остане гъвкав, тъй като се притежава от експертна система.
- Ефективен механизъм: Експертната система в областта на изкуствения интелект трябва да има ефективен механизъм за администриране на компилацията от съществуващите знания в нея.
- Способни да се справят с предизвикателни решения и проблеми: Експертната система е в състояние да се справи с предизвикателни проблеми с решения и да предостави решения.
Компоненти на експертната система
Експертната система в AI се състои от следните дадени компоненти:
User Interface
Потребителският интерфейс е най-важната част от софтуера на експертната система. Този компонент приема заявката на потребителя в четима форма и я предава на машината за изводи. След това показва резултатите на потребителя. С други думи, това е интерфейс, който помага на потребителя да комуникира с експертната система.
Двигател за извод
Машината за изводи е мозъкът на експертната система. Машината за изводи съдържа правила за решаване на конкретен проблем. Препраща към знанията от базата знания. Той избира факти и правила, които да приложи, когато се опитва да отговори на запитването на потребителя. Той предоставя разсъждения относно информацията в базата знания. Също така помага при дедукцията на проблема, за да се намери решението. Този компонент също е полезен за формулиране на заключения.
Знание
Базата от знания е хранилище на факти. Той съхранява всички знания за проблемния домейн. Това е като голям контейнер със знания, които се получават от различни експерти в определена област.
Така можем да кажем, че успехът на Софтуера на експертната система зависи главно от високоточните и прецизни знания.
Други ключови термини, използвани в експертните системи
Факти и правила
Факт е малка порция важна информация. Фактите сами по себе си са от много ограничена полза. Правилата са от съществено значение за избора и прилагането на факти към потребителски проблем.
Придобиване на знания
Терминът придобиване на знания означава как да получите необходимите знания за домейна от експертната система. Целият процес започва с извличане на знания от човешки експерт, превръщане на придобитите знания в правила и инжектиране на разработените правила в базата от знания.
Участник в разработката на експертни системи
| участник | Роля |
|---|---|
| Експерт по домейни | Той е лице или група, чийто опит и знания се използват за разработване на експертна система. |
| Инженер по знания | Инженерът по знания е техническо лице, което интегрира знания в компютърни системи. |
| Краен потребител | Това е лице или група от хора, които използват експертната система, за да получат съвет, който няма да бъде предоставен от експерта. |
Процесът на изграждане на експертни системи
- Определяне на характеристиките на проблема
- Инженер по знания и експерт по домейн работят в съгласуваност, за да дефинират проблема
- Инженерът по знания превежда знанията на компютърно разбираем език. Той проектира машина за изводи, структура за разсъждение, която може да използва знания, когато е необходимо.
- Knowledge Expert също така определя как да се интегрира използването на несигурни знания в процеса на разсъждение и какъв тип обяснение би било полезно.
Конвенционална система срещу експертна система
| Конвенционална система | Експертна система |
|---|---|
| Знанието и обработката са комбинирани в едно звено. | Базата данни със знания и механизмът за обработка са два отделни компонента. |
| Програмата не прави грешки (Освен ако грешка в програмирането). | Експертната система може да направи грешка. |
| Системата работи само когато е напълно развита. | Експертната система се оптимизира текущо и може да бъде стартирана с малък брой правила. |
| Изисква се поетапно изпълнение по фиксирани алгоритми. | Изпълнението се извършва логично и евристично. |
| Нуждае се от пълна информация. | Може да работи с достатъчно или с недостатъчна информация. |
Човешки експерт срещу експертна система
| Човешки експерт | Изкуствена експертиза |
|---|---|
| Нетрайни | Постоянен |
| Трудно за прехвърляне | прехвърлими |
| Трудно за документиране | Лесен за документиране |
| Непредвидим | последователен |
| Скъп | Рентабилна система |
Предимства на експертната система
По-долу са основните предимства/ползи на експертните системи в областта на изкуствения интелект (AI):
- Подобрява качеството на решението
- Намалява разходите за консултации с експерти за решаване на проблеми
- Осигурява бързи и ефективни решения на проблеми в тясна област на специализация.
- Може да събере оскъдна експертиза и да я използва ефективно.
- Предлага последователен отговор за повтарящия се проблем
- Поддържа значително ниво на информация
- Помага ви да получите бързи и точни отговори
- Правилно обяснение на вземането на решения
- Способност за решаване на сложни и предизвикателни проблеми
- Експертните системи с изкуствен интелект могат да работят стабилно, без да бъдат емоционални, напрегнати или уморени.
Ограничения на експертната система
По-долу са недостатъците/ограниченията на експертната система в AI:
- Невъзможност за креативен отговор в извънредна ситуация
- Грешките в базата от знания могат да доведат до грешно решение
- Разходите за поддръжка на една експертна система са твърде скъпи
- Всеки проблем е различен, следователно решението от човешки експерт също може да бъде различно и по-креативно
Приложения на експертни системи
Някои популярни приложения на експертна система:
- Управление на информацията
- Болници и медицински заведения
- Управление на бюрото за помощ
- Оценка на работата на служителите
- Анализ на кредита
- Откриване на вируси
- Полезно за проекти за ремонт и поддръжка
- Оптимизация на склада
- Планиране и планиране
- Конфигурацията на произведените обекти
- Вземане на финансови решения Публикуване на знания
- Мониторинг и контрол на процесите
- Наблюдава работата на инсталацията и контролера
- Търговия с акции
- Разписание на авиокомпаниите и графици за товари
Oбобщение
- Експертната система е интерактивна и надеждна компютърно базирана система за вземане на решения, която използва както факти, така и евристични методи за решаване на сложен проблем за вземане на решения
- Ключови компоненти на експертна система са 1) Потребителски интерфейс, 2) Машина за изводи, 3) База знания
- Ключови участници в Изкуствен интелект Разработката на експертни системи е 1) експерт по домейн 2) инженер по знания 3) краен потребител
- Подобрено качество на решенията, намаляване на разходите, последователност, надеждност, скорост са ключови предимства на експертната система
- Една експертна система не може да даде креативни решения и може да бъде скъпа за поддръжка.
- Експертна система може да се използва за широки приложения като фондова борса, склад, човешки ресурси и др
Ако искате да научите за изкуствения интелект, ето безплатен урок, който ще искате да разгледате: Урок за изкуствен интелект