Структура экспертной системы

Типовая структура ЭС представлена на рис. 5.1.4 и включает (реализуя вышеперечисленные характеристики) следующие компоненты:

• подсистему приобретения знаний,

• базу знаний,

• машину вывода,

• рабочую память,

• интерфейс пользователя.

• подсистему объяснения,

• подсистему совершенствования вывода и «очищения» знаний.

Рис. 5.1.4 Типовая структура экспертной системы

Подобная структура обеспечивает пользователю возможность наполнения ЭС необходимыми данными и знаниями и проведение консультаций с системой при решении конкретных задач.

Приведенная структура ЭС является весьма обобщенной. В содержании и возможностях каждой из структурных компонент существует большое разнообразие.

Подсистема приобретения знаний - это система сбора, передачи и преобразования опыта решения проблем из некоторых источников знаний в компьютерные программы при их создании и расширении. Потенциальные источники знаний включают людей-экспертов, учебники, базы данных, исследовательские отчеты, собственный опыт пользователей.

База знаний представляет собой совокупность всей информации, необходимой для формирования решения проблемы, состоящей из фактов (данные из предметной области) и правил (управляющих использованием фактов при решении задачи).

Машина вывода - является «мозгом» ЭС и представляет собой компьютерную программу, определяющую методологию обработки информации из базы знаний, получение и представление заключений.

Основными элементами машины вывода являются интерпретатор (выбирает правила операций с данными базы знаний) и планировщик (оценивает эффективность применения конкретных правил с точки зрения удовлетворения установленным приоритетам).

Рабочая память (доска объявлений) - область памяти, выделенная для текущей записи управляющей информации и промежуточных результатов.

Интерфейс пользователя обеспечивает проблемно-ориентированное общение между пользователем и компьютером в режиме естественного языкового диалога.

Подсистема объяснения заключает в себе возможность проверки соответствия выводов их посылкам, обеспечивает передачу опыта путем объяснения поведения ЭС.

Совершенствование вывода («очищение» знаний). Данная структурная составляющая ЭС анализирует причины достижения качества того или иного решения, обеспечивая улучшение базы знаний и совершенствование логического вывода.

Наиболее «узким» местом в создании ЭС является подсистема приобретения знаний. Основным источником знаний в ЭС является - эксперт в предметной области, а также книги, сообщения, базы данных, курсы обучения, эмпирические данные, личный опыт. Для построения базы знаний необходим инженер по знаниям - разработчик знаний, - помогающий эксперту структурировать его знания в предметной области.

Экспертные системы находят все большее применение в коммерческой деятельности, позволяя аккумулировать знания дорогостоящих экспертов и использовать их на практике неограниченное число раз. Эти системы служат в качестве автоматизированных помощников при страховании, кредитном обслуживании и управлении портфелями ценных бумаг, финансовом планировании, оценке риска, аудиторских и ревизорских проверках. Так, например, одним из направлений использования ЭС является отслеживание моделей развития валютных курсов с целью выбора оптимальных вариантов вложения.