Основы экспертных систем | Статья в журнале «Молодой ученый»

Отправьте статью сегодня! Журнал выйдет 27 июля, печатный экземпляр отправим 31 июля.

Опубликовать статью в журнале

Авторы: ,

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №6 (348) февраль 2021 г.

Дата публикации: 04.02.2021

Статья просмотрена: 300 раз

Библиографическое описание:

Печерский, Д. К. Основы экспертных систем / Д. К. Печерский, Н. А. Забенкова. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2021. — № 6 (348). — С. 31-33. — URL: https://moluch.ru/archive/348/78416/ (дата обращения: 18.07.2024).



В данной статье рассматриваются базовые характеристики экспертных систем, а также их применение на производстве. Рассматриваются значения базы данных и базы знаний для построения эффективной работы экспертной системы.

Ключевые слова: экспертная система, модель представления знаний, база данных, база знаний.

This article discusses the basic characteristics of expert systems, as well as their application in production. The values of the database and the knowledge base for building an effective expert system are considered.

Keywords: expert system, knowledge representation model, database, knowledge base.

Экспертные системы являются одним из разновидностей интеллектуальных систем, предназначенных для частично или полной замены специалиста-эксперта для решения каких-либо нестандартных проблем, в том числе при проверке качества продукта либо процесса его производства [2].

Экспертные системы в том виде, в котором они нам известны были сформированы в 60х-70х годах XX века, однако предпосылки к их разработке появились еще в 1832 году и были предложены С. Н. Корсаковым. Начиная с 90х годов XX века развитие экспертных систем, как и развитие всей IT-сферы, получило огромное ускорение. Сегодня уже никого не удивишь интеллектуальной системой, установленной на предприятии, встроенной в телефон, следящей за включением светофора [3].

Любая экспертная система состоит из стандартных частей:

– База знаний;

– База данных;

– Модель представления данных;

– Механизм логического вывода данных.

База данных

Базой данных является упорядоченная структура неких параметров, фактов, объяснений — информации. Обычно база данных представляет из себя набор таблиц, основной структурной единицей которых является запись. Запись в свою очередь раскладывается на поля — элементарные единицы данных. Поля могу иметь различный тип. Это могут быть численные значения, текстовые значения (для качественных характеристик), логические значения.

Данные являются основой для работы экспертной системы. Некоторые экспертные системы даже имеют возможность обучаться, получая какие-либо новые данные, либо давать прогнозы, основываясь на старых данных. [1]

Данные могут быть получены из 2х типов источников: — от эксперта, который обладает знаниями о состояниях системы, за которой обеспечивает наблюдение; — от датчиков, встроенные в технологические узлы, связанные с экспертной системой.

База знаний

Базой знаний называют закономерности и правила, которыми между собой могут быть связаны данные. Обычно закономерности, которые могут возникать в технологическом процессе можно описать при помощи структуры построение программ «если …, то»; и обычно подразумевают под своим значением либо вычисления, либо действия.

Модель представления данных

Совокупность систем базы данных и базы знаний называется модель представления данных. Модель представления данных описывает в каком виде требуется хранить данные, какие свойства должны быть у этих данных, в какой момент данные становятся знаниями. Также модель представления данных описывает в каком виде данные и знания следует предоставлять пользователю.

Механизм логического вывода данных

Процессы анализа данных и получения новых знаний исходя из информации, которая уже есть в базе данных называется механизмом логического вывода данных. Данный механизм позволяет из каких-то старых данных, которые у нас уже имеются, получить новые данные, используя какие-либо закономерности, а также получить новые закономерности, связывающие старые или новые данные.

Виды моделей представления знаний

В зависимости о конечной цели применения экспертной системы, можно использовать 1 из 4х самых распространённых моделей представления знаний:

– Продукционная модель знаний — такая модель в основе которой лежит правило. Правило представляют из себя условие типа «если условие, то действие». Между собой подобные условия можно сочетать с помощью логических функций «и» и «или». Например: если температура равна 39, и кашель равно «есть», тогда бронхит. Особенность этих условий в том, что верность условий установлена заранее.

– Семантическая модель знаний — такая модель, в основе которой лежит понятия классов и свойств, а также отношения между классами. Отношения могут быть нескольких типов: часть — целое, класс — подкласс, элемент — количество, и тд. Такая модель представляет из себя неориентированный граф. Например: существует класс «автомобиль», у данного класса есть подкласс «двигатель», у этого класса есть свойства «мощность», «вес» и т. д.

– Фреймовая модель знаний — такая модель в основе которой лежит фрейм — некий шаблон описывающий объект предметной области при помощи его свойств, а каждое свойство при этом имеет какое-то действие. Например: свойство «кондиционер», значение «2», действие «включить».

– Формально-логическая модель — такая модель, которая основана на предикатах первого порядка. Предикат первого порядка выглядит как утверждение. Например: сегодня пасмурно, на улице холодно и др. В данной модели сочетать предикаты можно логическим действием «и». Отличие этой модели от продукционной состоит в том, что продукционная модель не требует логической связи между данными.

Экспертная система часто используется в производстве, в том числе и на пищевом производстве, для решения вопрос управления качеством продукции.

Литература:

  1. О. П. Култыгин — «Экспертные системы анализа предметной области для проектирования информационных систем» — Прикладная информатика № 2 (86), 2020.
  2. И. Г. Благовещенский, Е. А. Назойкин, А. В. Татаринов — «Основы создания экспертных систем контроля качества пищевых продуктов с использованием интеллектуальных технологий» — Пищевая промышленность, 4/2017, с. 60–62.
  3. В. Б. Трофимов, И. О. Темкин — «Экспертные системы в АСУ ТП» — Инфро-инженерия, 2020. — 284 с.: ил., табл.
Основные термины (генерируются автоматически): экспертная система, база данных, модель представления данных, база знаний, данные, логический вывод данных, баз знаний, какой вид, класс, предикат первого порядка.


Ключевые слова

база данных, экспертная система, база знаний, модель представления знаний

Похожие статьи

Экспертная система. Классификация. Обзор существующих...

Основным отличием данных программ — это отсутствие базы знаний — все

В рамках логической модели базы знаний формируются на языке Пролог с помощью предикатов для

Экспертная система — это программное средство, использующее знания эксперта для...

Экспертные системы | Статья в журнале «Молодой ученый»

Основу экспертных систем составляет база знаний о предметной области, которая

База знаний отличается от базы данных тем, что в базе данных единицы информации

Логические модели представления знаний — реализуются средствами логики предикатов.

Экспертная система для отгадывания любого персонажа по...

Какими свойствами должны обладать экспертная система? Во-первых, система должна обучаться и добавлять в свою базу данных новых персонажей, так как невозможно изначально создать ее своими силами. Во-вторых, система не должна критически относиться ко всем...

Исследование методов применения СППР в задаче...

Базу знаний, содержащую знания о классе решаемых задач, в том или ином представлении, и способах решения, а также знания о конкретной решаемой задаче.

Экспертная система — это программа, использующая базу знаний для решения задач в некоторой предметной области.

Продукционные правила базы знаний экспертной системы для...

База знаний любой экспертной системы состоит из двух компонент: декларативной и

В промышленных ЭС база знаний чаще всего основывается на продукционной модели или

В БЗ входят порядка 100 продукционных правил. Продукционная система в данной ЭС является...

Экспертные системы | Статья в журнале «Молодой ученый»

База данных используется для хранения исходных и промежуточных данных решаемой

Базы знаний предназначены для хранения долгосрочных данных, которые описывают

Экспертные системы – один из немногих видов систем искусственного интеллекта, которые.

Экспертные системы: элективный курс (электронное учебное...)

Экспертные системы — это прикладные системы ИИ, в которых база знаний представляет собой формализованные эмпирические знания высококвалифицированных специалистов (экспертов) в какой либо узкой предметной области. Экспертные системы предназначены для...

Обзор и анализ существующих баз данных и экспертных систем...

Следующим шагом в развитии электронных баз данных является создание различных экспертных систем, которые, основываясь на заложенных алгоритмах и требованиях к деталям, выбирают из АБД наилучшие для данных условий материалы, покрытия и другие виды...

Методы формализации экспертных знаний для наполнения базы...

На первых этапах создания ЭС формируется база знаний – основа будущей системы. Создание базы знаний для ЭС, так же базируется на ряде основных шагов: Начальное накопление и приобретение знаний. Интерпретация и структурирование знаний.

Похожие статьи

Экспертная система. Классификация. Обзор существующих...

Основным отличием данных программ — это отсутствие базы знаний — все

В рамках логической модели базы знаний формируются на языке Пролог с помощью предикатов для

Экспертная система — это программное средство, использующее знания эксперта для...

Экспертные системы | Статья в журнале «Молодой ученый»

Основу экспертных систем составляет база знаний о предметной области, которая

База знаний отличается от базы данных тем, что в базе данных единицы информации

Логические модели представления знаний — реализуются средствами логики предикатов.

Экспертная система для отгадывания любого персонажа по...

Какими свойствами должны обладать экспертная система? Во-первых, система должна обучаться и добавлять в свою базу данных новых персонажей, так как невозможно изначально создать ее своими силами. Во-вторых, система не должна критически относиться ко всем...

Исследование методов применения СППР в задаче...

Базу знаний, содержащую знания о классе решаемых задач, в том или ином представлении, и способах решения, а также знания о конкретной решаемой задаче.

Экспертная система — это программа, использующая базу знаний для решения задач в некоторой предметной области.

Продукционные правила базы знаний экспертной системы для...

База знаний любой экспертной системы состоит из двух компонент: декларативной и

В промышленных ЭС база знаний чаще всего основывается на продукционной модели или

В БЗ входят порядка 100 продукционных правил. Продукционная система в данной ЭС является...

Экспертные системы | Статья в журнале «Молодой ученый»

База данных используется для хранения исходных и промежуточных данных решаемой

Базы знаний предназначены для хранения долгосрочных данных, которые описывают

Экспертные системы – один из немногих видов систем искусственного интеллекта, которые.

Экспертные системы: элективный курс (электронное учебное...)

Экспертные системы — это прикладные системы ИИ, в которых база знаний представляет собой формализованные эмпирические знания высококвалифицированных специалистов (экспертов) в какой либо узкой предметной области. Экспертные системы предназначены для...

Обзор и анализ существующих баз данных и экспертных систем...

Следующим шагом в развитии электронных баз данных является создание различных экспертных систем, которые, основываясь на заложенных алгоритмах и требованиях к деталям, выбирают из АБД наилучшие для данных условий материалы, покрытия и другие виды...

Методы формализации экспертных знаний для наполнения базы...

На первых этапах создания ЭС формируется база знаний – основа будущей системы. Создание базы знаний для ЭС, так же базируется на ряде основных шагов: Начальное накопление и приобретение знаний. Интерпретация и структурирование знаний.

Задать вопрос