загрузка. загружено. Курс лекций для студентов специальности 071900 (230201) Информационные системы и технологии
 Скачать 0.78 Mb.
|
Лекция 5. Введение в экспертные системы. Метод экспертных оценок. Проверка гипотезы о согласованности мнений специалистов.Идея метода ранговой корреляции состоит в следующем: специалистам, хорошо знакомым с исследуемым процессом или технологической схемой, предлагается расположить факторы, влияющие на выбранный параметр состояния процесса, в порядке убывания степени их влияния на функцию состояния объекта. Такая процедура называется ранжированием факторов, так как фактору присваивается соответствующая оценка (ранг). Каждому специалисту предлагается заполнить стандартного вида опросный лист (табл. 1). СБ — общая оценка сервиса на борту; К — комфортабельность салона; Б — работа бортпроводников; ПП — питание во время полета; Таблица1 Стандартный опросный лист для изучения мнений экспертов
Ранг фактора указывает место фактора в ранжированном ряду. Если специалист оценивает одинаково несколько факторов по степени их влияния на результаты процесса, то в опросном листе появляются одинаковые оценки («связанные ранги»), которые могут принимать и дробные значения. Дробные значения у «связанных рангов» появляются в следующих: случаях. Предположим, что исследователю надо присвоить, факторам  ранги 3, 4, 5, 6 соответственно, однако специалист оценивает влияние этих факторов на функцию состояния процесса одинаково, и, следовательно, присваивает факторам ранг, равный  имеющий, таким образом, дробное значение.Лекция 6. Технология проектирования и разработки экспертных систем, основанных на знаниях. Проблемы разработки промышленных экспертных систем. Выбор подходящей проблемы. Проблемы разработки промышленных ЭС Разработка программных комплексов экспертных систем как за рубежом, так и в нашей стране находится на уровне скорее искусства, чем науки. Это связано с тем, что долгое время системы искусственного интеллекта внедрялись в основном во время фазы проектирования, а чаще всего разрабатывалось несколько прототипных версий программ, и на их основе уже создавался конечный продукт. Такой подход действует хорошо в исследовательских условиях, однако в коммерческих условиях он является слишком дорогим, чтобы оправдать затраты на разработку.Процесс разработки промышленной экспертной системы, опираясь на традиционные технологии [Николов и др., 1990; Хейес-Рот и др., 1987; Tuthill, 1994], практически для любой предметной области можно разделить на шесть более или менее независимых этапов (рис. 2.3).  Последовательность этапов дана только с целью получения общего представления о процессе создания идеального проекта. Конечно, последовательность эта не вполне фиксированная. В действительности, каждый последующий этап раз работки может принести новые идеи, которые могут повлиять на предыдущие решения и даже привести к их переработке. Именно поэтому многие специалисты по информатике весьма критично относятся к методологии экспертных систем. Они считают, что расходы на разработку таких систем очень большие, время разработки слишком велико, а полученные в результате программы накладывают тяжелое бремя на вычислительные ресурсы. В целом за разработку экспертных систем целесообразно браться организации, где накоплен опыт по автоматизации рутинных процедур обработки информации, таких как: формирование корпоративных информационных систем; организация сложных расчетов; работа с компьютерной графикой; обработка текстов и автоматизированный документооборот. Решение таких задач, во-первых, подготавливает высококвалифицированных специалистов по информатике, необходимых для создания интеллектуальных систем, во-вторых, позволяет отделить от экспертных систем неэкспертные задачи. Выбор подходящей проблемы Этот этап определяет деятельность, предшествующую решению начать разрабатывать конкретную ЭС. Он включает [Николов и др., 1990]: определение проблемной области и задачи; нахождение эксперта, желающего сотрудничать при решении проблемы, и на значение коллектива разработчиков; определение предварительного подхода к решению проблемы; анализ расходов и прибылей от разработки; подготовку подробного плана разработки. Правильный выбор проблемы представляет самую критическую часть разработки в целом. Если выбрать неподходящую проблему, можно очень быстро увязнуть в «болоте» проектирования задач, которые никто не знает, как решать. Не подходящая проблема может также привести к созданию экспертной системы, которая стоит намного больше, чем экономит. Дело будет обстоять еще хуже, если разработать систему, которая работает, но неприемлема для пользователей. Даже если разработка выполняется самой организацией для собственных целей, эта фаза является подходящим моментом для получения рекомендаций извне чтобы гарантировать удачно выбранный и осуществимый с технической точки зрения первоначальный проект. При выборе области применения следует учитывать, что если знание, необходимое для решения задач, постоянное, четко формулируемое и связано с вычисли тельной обработкой, то обычные алгоритмические программы, по всей вероятности, будут самым целесообразным способом решения проблем в этой области. Экспертная система ни в коем случае не устранит потребность в реляционных базах данных, статистическом программном обеспечении, электронных таблицах и системах текстовой обработки. Но если результативность задачи зависит от знания, которое является субъективным, изменяющимся, символьным или вытекающим частично из соображений здравого смысла, тогда область может обоснованно выступать претендентом на экспертную систему. Обычно экспертные системы разрабатываются путем получения специфических знаний от эксперта и ввода их в систему. Некоторые системы могут содержать стратегии одного индивида. Следовательно, найти подходящего эксперта — это ключевой шаг в создании экспертных систем. В процессе разработки и последующего расширения системы инженер по знаниям и эксперт обычно работают вместе. Инженер по знаниям помогает эксперту структурировать знания, определять и формализовать понятия и правила, необходимые для решения проблемы. Во время первоначальных бесед они должны решить, будет ли их сотрудничество успешным. Это немаловажно, поскольку обе стороны будут работать совместно, по меньшей мере в течение одного года. Кроме них в коллектив разработчиков целесообразно включить потенциальных пользователей и профессиональных программистов. Подробно функции каждого члена коллектива описаны в следующем параграфе. Предварительный подход к программной реализации задачи определяется, исходя из характеристик задачи и ресурсов, выделенных на ее решение. Инженер по знаниям выдвигает обычно несколько вариантов, связанных с использованием имеющихся на рынке программных средств. Окончательный выбор возможен лишь на этапе разработки прототипа. После того как задача определена, необходимо подсчитать расходы и прибыль от разработки экспертной системы. В расходы включаются затраты на оплату труда коллектива разработчиков. В дополнительные расходы будет включена стоимость приобретаемого программного инструментария, с помощью которого будет разработана экспертная система. Прибыль может быть получена за счет снижения цены продукции, повышения производительности труда, расширения номенклатуры продукции или услуг или даже разработки новых видов продукции или услуг в области, в которой будет пользоваться ЭС. Соответствующие расходы и прибыль от системы определяется относительно времени, в течение которого возвращаются средства, вложенные в разработку. На современном этапе большая часть фирм, развивающих крупные экспертные системы, предпочли разрабатывать дорогостоящие проекты, вносящие значительную прибыль. Можно ожидать развития тенденции разработки менее дорогостоящих систем, хотяи с более длительным сроком окупаемости вложенных в них средств, так как программные средства разработки экспертных систем непрерывно совершенствуются. После того как инженер по знаниям убедился, что: данная задача может быть решена с помощью экспертной системы; экспертную систему можно создать предлагаемыми на рынке средствами; имеется подходящий эксперт; предложенные критерии производительности являются разумными; затраты и срок их окупаемости приемлемы для заказчика, он составляет план разработки. План определяет шаги процесса разработки и не обходимые затраты, а также ожидаемые результаты. |
