Слайд 2
Экспертные системы зародились в ходе развития методов обработки
данных в ЭВМ. Они являлись результатом попыток расширить автоматизацию
обработки информации, обычно выполняемую человеком.
Слайд 3
Важной особенностью экспертных систем является возможность работать с
нечеткими данными и нечеткими знаниями. Используя комбинацию элементов знаний
мы можем прийти к вполне определенным заключениям.
Слайд 4
Отличие ЭС на этапе проектирования состоит в том, что в
ней должны учитываться особенности решаемых задач на стадии разработки
системы. Для сравнения: базы данных поставляются широкому кругу пользователей, которые и занимаются их специализацией уже после создания БД.
Экспертную систему от других автоматизированных систем на этапе ее использования отличают большая интеллектуальность, специализация и ориентация на решение задач в определенной области.
Слайд 5
Пример фреймовой организации данных
Слайд 6
Основными преимуществами ЭС перед другими автоматизированными системами являются:
возможность
решения, оптимизации или получения оценок новых классов трудноформализуемых задач,
реализация которых на ЭВМ до недавнего времени считалась затруднительной или невозможной;
обеспечение возможности пользователю вести диалог на естественном языке и применять методы визуализации информации для эффективного использования ЭВМ и решения задач в своей предметной области;
накопление данных, знаний, правил использования знаний, правил самообучения ЭС для получения все более достоверных и квалифицированных выводов или решений, включая не санкционированные пользователем;
решение вопросов или проблем, которые сам пользователь не в состоянии решить либо из-за отсутствия у него информации, либо из-за ее многообразия, либо из-за длительности обычного решения даже при помощи ЭВМ;
возможность создания индивидуальных специализированных ЭС за счет использования развитых инструментальных средств и личного опыта пользователя-разработчика этой системы.
Слайд 7
Структура экспертной системы
Для экспертных систем необходимы три компоненты:
факты, правила (процедурные знания) и управляющие структуры.
Вся структура экспертной
системы состоит из 4-5 частей: базы знаний, машины вывода, системы накопления метазнаний (т.е. знания второго уровня для самообучения системы), пользовательского интерфейса.
Слайд 8
Проблемы, возникающие при создании ЭС
Обеспечение достаточной полноты информации,
заносимой в память.
Получение эффективной оценки качества функционирования ЭС и
выработка соответствующих критериев.
Возможность получения недостоверного результата из-за вероятностного характера структуры решаемых задач и синтеза знаний.
Слайд 9
Критерии эффективности ЭС
наличие экспертов, желающих передать системе свои
знания;
существование проблемной области, в которой эксперты могут вербализовать свои
методы решения задач;
существование сходимости решений в данной проблемной области у большинства экспертов (минимум рассогласования);
значимость задач в проблемной области, т. е. они должны быть либо сложными, либо недоступными для решения неспециалистом, либо требующими значительных временных затрат;
наличие большого объема данных и знаний для решения задач;
использование эвристических методов в связи с неполнотой и изменчивостью информации в предметной области.
Слайд 10
Классификация ЭС
Планирующие ЭС предназначены для выработки программы действий, необходимых
для достижения определенных целей.
Прогнозирующие ЭС должны предсказывать сценарий будущего, основываясь
на событиях прошлого и настоящего, т.е. выводить вероятные следствия из заданных ситуаций. Для этого в прогнозирующих ЭС используются динамические параметрические модели..
Диагностирующие ЭС имеют способность находить причины аномальности наблюдаемых явлений. Основой для анализа служат наборы данных, с помощью которых выявляются отклонения от эталонного поведения.
Обучающие ЭС должны предоставлять возможность пользователям анализировать ошибки в заданных областях. От таких систем требуется умение формировать гипотезы о знаниях и поведении, определять соответствующие обучающие методы и способы действий.
Слайд 11
Типы экспертных систем для решения задач ГИС
ГИС являются
хорошей средой для внедрения экспертных систем.
В частности, для ГИС
созданы экспертные системы, применяемые для решения разных задач: получения композиции карт, выделения элементов нагрузки, получения тематических карт, поддержки принятия решений, построения оверлейных структур и др.
Слайд 12
Можно выделить три типа экспертных систем для ГИС:
на
уровне сбора информации - системы автоматизированного распознавания образов при
обработке снимков или сканированных картографических данных;
на уровне моделирования или композиции карт - ЭС автоматизированного редактирования картографических данных, оценки качества редактирования. Для управления и принятия решений применяются также ЭС всестороннего анализа атрибутивных данных, данных о запросах пользователей, о посредниках и т.д.;
на уровне представления данных - ЭС для генерализации карт, размещения названий, создания издательских оригиналов.