-10 дәріс. Сарапшылық жүйелер

Дәріс жоспары:

• 
  Сарапшылық жүйе анықтамасы
  
• 
  СЖ міндеттері
  
• 
  СЖ ерекшеліктері
  

Сарапшылық (эксперттік) жүйелер - зерделі есептегіш жүйе, бұған кейбір пәндік (қаржы, медицина, құық, геология, сақтандыру, радиоэлектрондық аппаратуралардағы ақауларды іздеу және т.б) саладағы тәжірибелі мамандардың (сарапшылардың білімі енгізілген, олар осы сала шеңберінде сарапшылық шешімдер (кеңес беру, диагноз қою) қабылдауға қабілетті.

СЖ – нақты міндеттерді жақсы шешетін сарапшылардың білімдерін, кәсіби тәжірибесін жинақтауға, жүйелеуге және сақтауға мүмкіндік береді. СЖ-де жинақталған білім іс-тәжірибеде шексіз мәрте қолданылады.

Сарапшылық жүйелердің жұмысы жасанды зерденің алгоритмдеріне негізделген және маман-сарапшылардан алдын-ала алынған ақпаратты қолдануды көздейді. Осылайша, сарапшылық жүйе – электронды сарапшыға (кеңесші) көмекші болып табылады.

СЖ-ның қалыптасқан теория жоқ жерде, толық тория, дәл математикалық үлгі жасауды қиындататын, өзгермелі шамалар (факторлар, көрсеткіштер, тән белгілер(симптомдар) өте көп, мәнді сомаларда қолданылады. Осындай мәнді салаларда міндеттер шешу кезінде іс-тәжірибедегі шеберлер өз тәжірибесіне, дағдыларына және түйсіктеріне сүйенеді.

2 сурет. Сарапшылық жүйенің құрылымдық сызбасы.

Пайдаланушы интерфейсінің көмегімен электронды сарапшының кеңесіне мұқтаж СЖ адамдарымен қарым-қатынас жасалады. Пайдаланушылар СЖ-ге тар ауқымды мәнді салалардағы арнайы мәселелер жөнінде кеңес сұрайды, оған ерекшелікті фактілер мен гипотезалар ұсынады.

Білім базасы(ББ) дегеніміз – жарияланымдардан алынған осы мәнді сала бойынша, сондай-ақ сарапшылық жүйемен (немесе бірнеше сарапшыларынан) өзара әрекеттесетін процесінде эксперт енгізген білімнің жиыниығы.

Ұйғарушы (басқа аты- логикалық қорытынды машинасы) - ББ-да бар білім және пайдаланушы енгізген мәліметтер негізінде сарапшының пайымдаулар барысын үлгілейтін(ұқсатқыш) программа.

Ұйғарушы – СЖ-ның «миы». Ұйғарушының көмегімен енгізілген мәліметтер өңделеді және тиісті тұжырымдар жасайды.

Түсіндірмелер жүйесі (подсистема) – яғни электронды сарапшының ойлар тізбегін, қорытындының, қалай алынғанын ашық көрсетуге мүмкіндік беретін программа. Түсіндірмелер жүйесі погнитологқа қателерді табу мен СЖ жаңғыртып, жетілдіруді жеңілдетеді.

Жоғарыда баяндалған СЖ құрылымында білім білімді өңдеу алгоритмінен ажыратылған. Мұндай бөлу мынадай себептер бойынша қойылады. Білім базасының құрамы нақты мәнді салаға байланысты. Екінші жағынан, пайдаланушылық интерфейс, ұйғарушы, білім базасының редакторы, түсіндірмелердің жүйешесі (кейде бұл блоктар қабық деп аталады) пәндік салаға тәуелді емес. Осылайша, бірнеше тіркемелерге арналған сарапшылық жүйені жасаудың ақылға қонымды тәсілі әмбебап қабықтан тұрады. Мұндай СЖ-де әрбір жаңа тіркеме үшін білім базасын ерекшелікті мәліметтерімен толтыру жеткілікті.

EMYCIN (Empty MYCIN – бос MYCIN) осындай СЖ (қабық) мысалы болып табылады.

Білім базасында фактілер мен ережелер болады. Фактілер қысқа мерзімді ақпарат болып саналады және кеңес беру процесінде өзгеруі мүмкін. Ережелер жаңа фактілер немесе болжамдарды қалай жасау қажеттігі туралы ұзақ уақыттық ақпарат ұсынады. Ережелер күмәнсіз фактіден гөрі шындыққа жуықтайтын кеңесті шоғырландыратын, табиғаты жағынан эвристикалық (тәжірибелік) болады.

Тәжірибеден және түйсік бойынша алынатын білім сарапшылық жүйе терминологиясында эвристикалық деп аталады. Білім базасында, сондай-ақ, метабілім, яғни білім жайлы білім ( сарапшының қалай ойлайтындығы жайлы) кіруі мүмкін. Кәдімгі мәліметтер базасына қарағанда білім базасында фактілер ғана емес, жаңа фактілер шығаруға мүмкіндік беретін ережелер де сақталады.

Ұйғарушы (логикалық қорытынды машинасы) «пайымдаушылық қабілетін» қамтамасыз етеді, ол сарапшылық жүйеге қорытынды қалыптастырып, кеңес беруге жол ашады. Логикалық қорытынды машинасы ізденістің әр түрлі стратегиясын: «фактіден мақсатқа дейін» тікелей ізденісті және «мақсаттан фактілерге» кері ізденісті қолданады. Алғашқы жағдайда ЭЕМ проблеманың бастапқы жағдайынан мақсаттарға баратын жолдарды, яғни, қорытындыға немесе кеңеске іздейді.Екінші жағдайда, мақсаттан (қорытындыдан) бастап, ЭЕМ қорытындының шынайылығын дәлелдеуге тырысады. Сарапшылық жүйе ерекшеліктерін қарастырайық.

1. 
   СЖ белгілі бір мәндік саламен шектелген.
   
2. 
   СЖ күмәнді бастапқы мәліметтермен де қабылдауға қабілетті.
   
3. 
   СЖ өзі жасауға пайымдаулар тізбегін түсіндіруге қабілетті.
   
4. 
   Қорытынды қалыптастыратын фактілер мен механизм(прогамма) бір – бірінен аық ажврвтылған .
   
5. 
   СЖ оны біртіндеп өсіру (кеңейту) және жаңғыртып , жетілдіру мүмкіндігін болатындай етіліп құрылыды.
   
6. 
   СЖ жұмысы нәтижесінде зерттелетін объектісімен не болғандығы жорамал немесе нақтылы жағдайды не істеу керектігі жайлы түсінік диагноз қою , ұсыныс , кеңес қалыптасады.
   

құдіреттілікпен шешуге қабілетті .Кейбір СЖ- ны қысқаша сипаттайық , бұл «электронды кеңесшілерді» қолдану өрісін тағы да көрнекті көрсетуге мүмкіндік береді.

MYCIN (Станфорд университеті) сарапшылық жүйесі – алғашқы және ең әйгілі СЖ-ның бірі , жиырмасыншы ғасырдың 70 жылдарының ортасында жасалды. Жүйе жұқпалы аурулар диагностикасына арналған.

Гейдельберг пен Дармштадт университеттерінде заңгерлерге азаматтық істер жөніндегі сарапшылық қорытындыларды алуға мүмкіндік беретін алғашқы заңдық ЭС - JUDITH нің (1975ж) бірі жасалады.

INTERNIST сарапшылық жүйесі білікті дәрігер жасаған диагноздың дәлдігімен слыстыруға болатындай дәлдікпен бірнеше жүздеген ауруларға диагностика қояды.

PROSPECTOR – жаңа пайдалы қазбаларды іздегенде геологтарға көмектесетін сарапшылық жүйе. Географиялық карталардан, шолулардан, геологтарға қойылатын сұрақтарға жауаптардан ЭЕМ-ға көшірілген ақпараттың негізінде PROSPECTOR жаңа кен орындарын болжайды. Бұл жүйені қолдану британ Колумбиясында молибден кенін табуға мүмкіндік береді.

TIIM жүйесі (жасап шығарушы General Research) әскери ұшқышқа тікұшақтың ұрыс қимылдары кезінде көмек көрсетеді.

Management Advisor (менеджер кеңесшісі) сарапшылық жүйесін 1986 ж Paladin Software6 Inc. Фирмасы жасаған. Жүйе басшыға өзінің коммерциялық іс-қызметін жоспарлауға жәрдемдеседі.

XCON(Carnegie- Melon university) жүйес компьютерлерді сатқан кезде пішін үйлесімін айқындауға арналған. Сатып алушы мен белгілі бір сипаттамалары бар ЭЕМ тапсырыс береді; ал СЖ кешенді құрастыратын блоктарды(дисплей типі, ОЗУ көлемі, процессор типі, дыбыс картасының типі, бейнежады көлемі және т.б) оңтайлы таңдап алуға мүмкіндіе береді.

EXPRETAX ( Coopert and Lybrand) сарапшылық жүйесі қаржылық диаграммаларды әзірлеу мен салық жөніндегі есеп айырысуларды даярлауда ревизорлар салық мамандарына ұсыныстар дайындайды. Білім базасын 20-дан астам сарапшының тәжірибесі бейнелейді.

Өзін тексеруге арналған сұрақтар

1. 
   СЖ деген не?
   
2. 
   СЖ мақсаты неде?
   
3. 
   СЖ дәстүрлі программалардан айырмашылығы неде?
   
4. 
   СЖ атқаратын іс-қызметтердің негізгі түрлерін атаңыз.
   
5. 
   Экономикада, компьютерлік жүйеде, экологияда, медицинада СЖ шешетін міндеттердің түрлерін сипаттаңыз.
   
6. 
   СЖ жинақтап қорытылған құрылымын келтіріңіз. Жекелеген блоктарға сипаттама беріңіз.
   
7. 
   СЖ ерекшеліктерін атаңыз.
   

Ұсынылатын әдебиеттер:

1. Лорьер Ж.Л. Системы исскуственного интеллекта. М.:Мир.1991.

2. Умнстон П. Искусственный интеллект. М.:Мир. 1980.

3. Г.Ә.Жапарова. Информатика негіздері.Алматы. Экономика.2006 ж.