Sisteme expert

Sisteme expert

Sistemele expert (SE) reprezinta pachete de programe bazate pe tehnicile IA, care inmagazineaza cunostiintele ale expertilor dintr-un domeniu bine definit si pe care le utilizeaza pentru a rezolva problemele din domeniu respectiv. Deci un SE incearca sa emite rationamentele expertului uman prin rationamente artificiale.

Knowledge based system

Relatia dintre conceptele "sistem expert" , "sistem bazat pe cunostiinte" si "sistem inteligent" poate fi ilustrat altfel:

Arhitectura Sistemelor Expert sunt alcatuite din urmatoarele componente:

baza de cunostinte (memorie pe TL). ---B.C ;

baza de fapte (memorie temporara sau memorie de lucru).---B.F ;

motor de inferenta.--- M.I. ;

interfata cu utilizatorul.---I.U;

modul de achizitie a cunostintelor (MAC) ;

modul explicativ---M.E.

Unele SE contine in cadrul lor o componenta care permite prelucrarea si rafinarea cunostintelor .

MI - inference engine.

B.C. :

a)     contine cunostinte procedurale si descriptive despre un anumit                 domeniu, care permit intelegerea si rezolvarea problemelor particulare din domeniul respectiv ;

b)     dpdv. al IA cunostintele reprezinta : idei, teori, limbaje, abstractizari si reguli ;

c) o categorie aparte de cunostinte o reprezinta euristicile, care permit alegerea intre mai multe alternative a fi mai eficienta in atentia unui scop ;

d)     in cadrul Sistemelor Expert in care cunostintele sunt reprezentate prin reguli de Q, BC are 2 componente: baza de reguli si baza de fapte.

B.F. : contine datele concrete ale problemei care urmeaza a fi rezolvata, precum si faptele intermediare si finale care rezulta in urma efectuarii rationamentele de catre motorul de inferenta ;

M.I. :

a)     element efectiv de prelucrare din cadrul unui SE care, pornind de la datele de intrare reprezentate de fapte, activeaza cunostintele din BC, contruind rationamente si generand noi fapte ;

b)     MI contine, la randul lui, sisteme de administrare al BC si procesorul de inferente simbolic ;

c)      sistem de administrare al BC efectueaza operatii de organizare automata, control si actualizare a unostintelor, si in acelasi timp, efectueaza cautari pe linile de rationament furnizate de procesorul de inferenta simbolic ;

d)     procesorul de inferenta simbolic ofera o metoda de prelucrare prin care furnizeaza linile de rationament ;

e)     rationament deductiv (rationament dirijat de fapte) pleaca de la datele initiale (de intrare) si ajunge la concluzile finale, deducand noi fapte din cele anterioare :Avantaje :

v    genereaza toate solutile posibile ;

v    dupa fiecare ciclu de baza al MI se imbogateste BF cu noi fapte ;

Dezavantaje :

v    BF trebuie sa contina suficiente fapte initiale pentru a atinge scopul propus ;

v    se declanseaza toate regulile aplicabile chiar daca unele nu prezinta interes ;

v    daca nr. de fapte si reguli e foarte mare, iar scopul nu poate fi atins, exisa riscul generarii unei explozii combinatorice privind numarul de cicluri de baza ale MI ;

Document online: Contabilitatea institutiilor publice - test grila Document online: Impozitul pe profit - cote de impozitare, calculul profitului impozabil

v    rationament deductiv nu e interectiv, a.i. in sisteme de esec cand numarul de fapte necunoscute se reduce la 1 utilizator nu poate afla actualul lucru si nu poate interveni.

v    rationament inductiv pleaca de la scopul pe care il descompune in subscopuri pana cand obtine probleme primitive, adica fapte cunoscute sau necunoscute, dar interogabile :

r.i. prezinta urmatoarele avantaje :

spatiul de memorie interna e mult mai redus, deoarece arborele de cautare e mult mai mic ;

timpul de raspuns din partea SE e mult mai scurt.

dezavantaj : ciclarea .

v    rationamentul mixt face un compromis intre avantajele si dezavantajele celor 2 tipuri de rationament de baza :

principiul de functionare al acestui tip de rationament presupune efectuarea urmatorilor pasi :

se fixeaza scopul ;

se stabilesc faptele deductibile ;

se aplica r.i. pentru a deduce tot ce se poate deduce.

4) Interfata cu utilizatorul :

a)     reprezinta una dintre cele mai importante componente ale unui SE deoarece prin intermediul ei e posibil accesul utilizatorilor la faptele si regulile din baza de cunostiinte ;

b)     dupa finalizarea procesului inferential, sistemele afiseaza solutia insotita de un factor de certitudine sau, in caz de esec, comunica actualul lucru utilizatorului.

Modul de achizitie a cunostintelor :

a)     reprezinta procesul prin care datele din lumea reala sunt codificate in fapte si reguli ale BC ;

b)     modul de achizitie a cunostintelor are rolul de a transforma cunostintele din formatul in care le exprima inginerul de cunostinte intr-un format intern pe un suport ;

c)      anumite SE contin o baza de date relationala in care se stocheaza fapte, evenimente, care asigura o regasire mai usoara a cunostintelor din BC.

Modul explicativ :

a)     are rolul de a prezenta intr-o forma accesibila justificarea rationamentelor efectuate de catre MI, precum si intrebarile la care trebuie sa raspunda utilizatorul in timpul sesiunilor de consultare ;

b)     justificarea rationamentelor efectuate de catre MI se poate realiza prin trasarea lantului de rationamente.

Avantaje si dezavantaje ale SE :

Avantajele sistemelor expert sunt numeroase si variaza in functie de tipul SE si de domeniul in care se aplica acesta :

creste productivitatea muncii ;

creste calitatea produselor si serviciilor ;

se automatizeaza deciziile ;

achizitionarea cunostintelor mai putin disponibile ;

flexibilitatea ;

integrarea cunostintelor mai multor experti ;

functionarea in medii cu grad ridicat de risc ;

SE prelucreaza cunostinte incerte si incomplete;

formarea continua a utilizatorilor ;

accesul la cunostinte si la manuale de instruire ;

intensificarea procesului de rezolvare a problemelor si de elaborare a deciziilor ;

transferul cunostintelor catre locatii aflate la distanta ;

imbunatateste caracteristicile celorlalte sisteme informatice de gestiune ;

gestionarea domeniilor slab structurate ;

sistemele expert prelucreaza informatii numerice si alfanumerice ;

interactivitate.

Dezavantajele SE :

SE nu invata din propria experienta ;

procesul de extragere a cunostintelor si experientei din surse e extrem de dificil ;

SE sunt extrem de fragile, obiectivul lor fiind limitat la sistemele trecute si la sistemele previzionate ;

v    cunostintele si experienta se modifica in mod constant si din actualul motiv SE trebuie sa aiba un comportament dinamic ;

v    comportamentul dinamic se obtine folosind generatoare de SE (Shell), care permit construirea, validarea si executia bazei de cunostinte ;

v    un generator de SE poate contine mai multe motoare de inferenta si nici o BC ;

v    folosind generatoare de SE, un inginer de cunostinte poate defini liber baza de cunostinte in etapa de cosntruire a acesteia, poate elimina eventualele erori si chiar folosi acelasi MI pentru mai multe BC.

utilizatorii nu dispun de cunostinte in domeniul SE ;

SE functioneaza foarte bine doar intr-un domeniu strict delimitat ;

expertii nu dispun de mijloace independente pentru a rezolva situatiile in care concluzile lor nu sunt rezonabile ;

vocabularul expertiilor e greoi si dificil de inteles de catre inginerii de cunostinte ;

lipsa de incredere a utilizatorului final in folosirea SE ;

transferul expertizei de la experti e un subiect delicat datorita legislatiei si perceptiei multor personae;

SE nu ajung niciodata la concluzii acceptabile in primele lor stadii de dezvoltare ;

complexitatea SE creste pe masura dezvoltarii lui, in special in cazul in care are o arhitectura de tip monolist, si de aceea gestiunea informatiilor si a cunostintelor e din ce in ce mai greoaie.

Clasificarea SE :

In functie de raportul cu celelalte sisteme bazate pe cunostinte (SBC) rezulta SE include SBC include SIA ;

Dupa caracteristicile cunoasterii memorate sau dupa metoda de reprezentare a cunostintelor

a)     SE bazate pe reguli (SEBR) sunt cele mai numeroase deoarece tehnologia lor e foarte bine pusa la punct ;

b)     SE bazate pe cadre (frames) se caracterizeaza prin faptul ca in cadrul lor cunostintele sunt reprezentate prin cadre si prin faptul ca folosesc concepte specifice tehnologiei orientate obiect (clase, proprietati, instante, mostenire) ;

c)      SE hibrizi includ cateva metode de reprezentare a cunostintelor, adica cel putin regulile de Q si cadrele ;

d)     SE bazate pe modele se construiesc in jurul unui model care simuleaza structura si functionarea unui sistem aflat in studiu ;

e)     SE bazate pe rationamentul cauzal

Dupa domeniul aplicativ

a)     SE de tip diagnostic realizeaza expertize folosind in actualul scop euristici ;

b)     SE de control sprijina deciziile care trebuie luate foarte repede si care prelucreaza un volum mare de informatii;

c)      SE de previziune - planificare.

Dupa clasa de utilizare:

a)     SE de clasa I sunt deja comercializate si au fost acceptate de utilizatori ;

b)     SE de clasa a II- a prezinta performanta de expert, dar nu si-au castigat renumele in randul comunitatii de utilizatori ;

c)      SE de clasa a III- a nu au nici performanta de expert si nu prezinta nici popularitate datorita domeniului aplicativ foarte ambitios si numeroaselor erori obtinute in functionarea lor ;

In functie de modul in care se trateaza incertitudinea

a)     SE clasice ;

b)     SE fuzzy (confuz) ;

Dupa criteriul organizational :

a)     SE interne si externe :

v    SE interne sunt construite si intretinute de un grup de specialisti din interiorul firmei sau de un grup de persoane din exterior pe baza cunostintelor angajatilor ;

v    SE externe se adreseaza publicului larg datorita domeniului problemei de interes general, bazei de cunostinte relativ stabila  si experientei care provine de la un expert recunoscut.

b)     Sisteme de consultanta, SE si SE de transfer al expertizei :

v    Sisteme de consultanta nu au toate caracteristicile SE, dar au capacitatea de a integra si utiliza experienta ;

v    SE se foloseste pentru a realiza activitatile care in mod curent sunt efectuate de un expert uman ;

v    SE de transfer al expertizei se utilizeaza pentru a achizitiona cunostintele de la angajatii competenti si pentru a le utiliza in formarea celor incepatori.