Що таке експертна система в AI (штучному інтелекті)? з прикладом

Що таке експертна система?

Експертна система це інтерактивна та надійна комп’ютерна система прийняття рішень, яка використовує як факти, так і евристичні методи для вирішення складних проблем прийняття рішень. Це вважається найвищим рівнем людського інтелекту та досвіду. Метою експертної системи є вирішення найскладніших завдань у певній області.

Експертні системи в штучному інтелекті

Експертна система в штучному інтелекті може вирішити багато проблем, які зазвичай потребують експерта-людини. Він базується на знаннях, отриманих від експерта. Штучний інтелект та експертні системи здатні висловлювати та міркувати про певну область знань. Експертні системи були попередниками сучасності системи штучного інтелекту, глибокого та машинного навчання.

Приклади експертних систем

Нижче наведено приклади експертних систем:

• MYCIN: Він базувався на зворотному ланцюжку та міг ідентифікувати різноманітні бактерії, які можуть викликати гострі інфекції. Він також може рекомендувати препарати на основі ваги пацієнта. Це один із найкращих прикладів експертної системи.
• DENDRAL: Експертна система, яка використовується для хімічного аналізу для прогнозування молекулярної структури.
• PXDES: Приклад експертної системи, яка використовується для прогнозування ступеня та типу раку легенів
• CaDet: Один із найкращих прикладів експертної системи, який може ідентифікувати рак на ранніх стадіях

Характеристика експертної системи

Нижче наведено важливі характеристики експертної системи в ШІ:

• Найвищий рівень експертизи: Експертна система в AI пропонує найвищий рівень експертизи. Це забезпечує ефективність, точність і творче вирішення проблем.

• Своєчасна реакція: Експертна система зі штучного інтелекту взаємодіє з користувачем протягом дуже розумного періоду часу. Загальний час має бути меншим, ніж час, витрачений експертом на отримання найточнішого рішення для тієї ж проблеми.

• Хороша надійність: Експертна система в ШІ повинна бути надійною, і вона не повинна допускати жодних помилок.

• Гнучка: Важливо, щоб він залишався гнучким, оскільки він містить експертну систему.

• Ефективний механізм: Експертна система штучного інтелекту повинна мати ефективний механізм для керування компіляцією наявних у ній знань.

• Здатний впоратися зі складними рішеннями та проблемами: Експертна система здатна вирішувати складні проблеми прийняття рішень і надавати рішення.

Компоненти експертної системи

Експертна система в ШІ складається з таких компонентів:

Інтерфейс користувача

Інтерфейс користувача є найважливішою частиною програмного забезпечення експертної системи. Цей компонент приймає запит користувача в доступній для читання формі та передає його механізму логічного висновку. Після цього він відображає результати для користувача. Іншими словами, це інтерфейс, який допомагає користувачеві спілкуватися з експертною системою.

Висновок двигуна

Механізм логічного висновку є мозком експертної системи. Механізм висновків містить правила для вирішення конкретної проблеми. Він посилається на знання з бази знань. Він вибирає факти та правила для застосування під час спроби відповісти на запит користувача. Він забезпечує міркування щодо інформації в базі знань. Це також допомагає визначити проблему та знайти її рішення. Цей компонент також корисний для формулювання висновків.

База знань

База знань – це сховище фактів. Він зберігає всі знання про проблемну область. Це як великий контейнер знань, які отримані від різних експертів у певній галузі.

Таким чином, ми можемо сказати, що успіх програмного забезпечення експертної системи в основному залежить від високоточних і точних знань.

Інші ключові терміни, що використовуються в експертних системах

Факти і правила

Факт - це невелика порція важливої ​​інформації. Факти самі по собі дуже обмежені. Правила необхідні для вибору та застосування фактів до проблеми користувача.

Набуття знань

Термін отримання знань означає, як експертною системою отримати необхідні знання предметної області. Весь процес починається з отримання знань від людини-експерта, перетворення отриманих знань у правила та введення розроблених правил у базу знань.

Учасник розробки експертних систем

Учасник	Роль
Експерт домену	Це особа або група, чий досвід і знання використовуються для розробки експертної системи.
Інженер знань	Інженер знань — це технічна особа, яка інтегрує знання в комп’ютерні системи.
Кінцевий користувач	Це особа або група людей, які використовують експертну систему, щоб отримати пораду, яка не буде надана експертом.

Процес побудови експертних систем

• Визначення характеристик проблеми
• Інженер із знань та експерт із домену працюють узгоджено, щоб визначити проблему
• Інженер знань перекладає знання на мову, зрозумілу комп’ютеру. Він розробляє механізм висновків, структуру міркувань, яка може використовувати знання, коли це необхідно.
• Knowledge Expert також визначає, як інтегрувати використання невизначених знань у процес міркування та який тип пояснення буде корисним.

Звичайна система проти експертної системи

Звичайна система	Експертна система
Знання та обробка поєднані в одному блоці.	База даних знань і механізм обробки є двома окремими компонентами.
Програма не робить помилок (Якщо не помилка в програмуванні).	Експертна система може помилитися.
Система працює лише тоді, коли вона повністю розроблена.	Експертна система оптимізується на постійній основі і може бути запущена з невеликою кількістю правил.
Потрібне покрокове виконання за фіксованими алгоритмами.	Виконання виконується логічно та евристично.
Для цього потрібна повна інформація.	Він може бути функціональним з достатньою або недостатньою інформацією.

Людський експерт проти експертної системи

Людський експерт	Штучна експертиза
Швидкопсувний	Перманент
Важко перенести	Передатний
Важко задокументувати	Легко документувати
Непередбачуваний	Послідовний
Дорогий	Економічна система

Переваги експертної системи

Нижче наведено основні переваги/переваги експертних систем у штучному інтелекті (AI):

• Це покращує якість рішення
• Скорочує витрати на консультації експертів для вирішення проблем
• Він забезпечує швидке та ефективне вирішення проблем у вузькій галузі спеціалізації.
• Він може зібрати обмежений досвід і ефективно його використовувати.
• Пропонує послідовну відповідь для повторюваної проблеми
• Зберігає значний рівень інформації
• Допомагає отримати швидкі та точні відповіді
• Належне пояснення прийняття рішень
• Здатність вирішувати складні та складні завдання
• Експертні системи штучного інтелекту можуть стабільно працювати, не відчуваючи емоцій, напруги чи втоми.

Обмеження експертної системи

Нижче наведено недоліки/обмеження експертної системи в ШІ:

• Нездатність творчо реагувати в екстраординарній ситуації
• Помилки в базі знань можуть призвести до неправильного рішення
• Вартість обслуговування експертної системи занадто висока
• Кожна проблема відрізняється, тому рішення людини-експерта також може бути іншим і більш креативним

Застосування експертних систем

Деякі популярні програми експертної системи:

• Управління інформацією
• Лікарні та медичні установи
• Управління довідковими службами
• Оцінка роботи співробітників
• Аналіз кредиту
• Виявлення вірусів
• Корисно для проектів ремонту та технічного обслуговування
• Оптимізація складу
• Планування та планування
• Конфігурація виготовлених об'єктів
• Прийняття фінансових рішень Публікація знань
• Моніторинг і контроль процесів
• Контролювати роботу установки та контролера
• Торгівля на фондовому ринку
• Розклад авіакомпаній і розклад вантажів

Підсумки

• Експертна система — це інтерактивна та надійна комп’ютерна система прийняття рішень, яка використовує як факти, так і евристичні методи для вирішення складної проблеми прийняття рішень.
• Ключовими компонентами експертної системи є 1) Інтерфейс користувача, 2) Механізм висновків, 3) База знань
• Ключові учасники в Штучний Інтелект Розробка експертних систем - це 1) Експерт домену 2) Інженер знань 3) Кінцевий користувач
• Покращена якість рішень, зниження вартості, послідовність, надійність, швидкість є ключовими перевагами експертної системи
• Експертна система не може дати креативних рішень і може бути дорогою в обслуговуванні.
• Експертну систему можна використовувати для широких програм, таких як фондовий ринок, склад, HR тощо

Якщо ви хочете дізнатися про штучний інтелект, ось безкоштовний посібник, який ви захочете переглянути: Підручник AI