Составные части экспертной системы и порядок ее функционирования

Обобщенная структурная схема ЭС приведена на рис. 3.

Рисунок 3 - Обобщенная структурная схема ЭС

Основными компонентами ЭС являются ниже перечисленные элементы.

Машина логического вывода – механизм рассуждений, оперирующий

знаниями и данными с целью получения новых данных из знаний и других данных, имеющихся в рабочей памяти. Для этого обычно используется программно реализованный механизм дедуктивного логического вывода (какая-либо его разновидность) или механизм поиска решения в сети фреймов или семантической сети.

Машина логического вывода может реализовывать рассуждения в виде:

- дедуктивного вывода (прямого, обратного, смешанного);

- нечеткого вывода;

- вероятностного вывода;

- унификации (подобно тому, как это реализовано в Прологе);

- поиска решения с разбиением на последовательность подзадач;

- поиска решения с использованием стратегии разбиения пространства поиска с учетом уровней абстрагирования решения или понятий, с ними связанных;

- монотонного или немонотонного рассуждения;

- рассуждений с использованием механизма аргументации;

- ассоциативного поиска с использованием нейронных сетей;

- вывода с использованием механизма лингвистической переменной.

Подсистема общения служит для ведения диалога с пользователем,в

ходе которого ЭС запрашивает у пользователя необходимые факты для процесса рассуждения, а также, дающая возможность пользователю в какой-то степени контролировать и корректировать ход рассуждений экспертной системы.

Подсистема объяснений необходима для того, чтобы дать

возможность пользователю контролировать ход рассуждений экспертной системы.Если нет этой подсистемы,экспертная система выглядит дляпользователя как «вещь в себе», решениям которой можно либо верить, либо нет. Нормальный пользователь выбирает последнее, и такая ЭС не имеет перспектив для использования.

Подсистема приобретения знаний служит для корректировки и пополнения базы знаний. В простейшем случае это – интеллектуальный редактор базы знаний, в более сложных экспертных системах – средства для извлечения знаний из баз данных, неструктурированного текста, графической информации и т.д.

Порядок взаимодействия составных частей ЭС приведен на функциональной схеме ЭС – рис. 4.

Основу ЭС составляет подсистема логического вывода, которая использует информацию из базы знаний (БЗ), генерирует рекомендации по решению искомой задачи. Чаще всего для представления знаний в ЭС используются системы продукций и семантические сети. Допустим, БЗ состоит из фактов и правил (если <посылка> то <заключение>). Если ЭС определяет, что посылка верна, то правило признается подходящим для данной консультации и оно запускается в действие. Запуск правила означает принятие заключения данного правила в качестве составной части процесса консультации.

Обязательными частями любой ЭС являются также модуль приобретения знанийимодуль отображения и объяснения решений.В

большинстве случаев, реальные ЭС в промышленной эксплуатации работают также на основе баз данных (БД). Только одновременная работа со знаниями и большими объемами информации из БД позволяет ЭС получить неординарные результаты, например, поставить сложный диагноз (медицинский или технический), открыть месторождение полезных ископаемых, управлять ядерным реактором в реальном времени.

Рисунок 4 – Функциональная схема ЭС