Вопрос 39: Система приобретения знаний. Подсистемы объяснения ЭС. Организация интерфейса в ЭС. Жизненный цикл ЭС.
Система приобретения знаний
Под приобретением знаний понимается способ автоматизированного построения базы знаний посредством диалога эксперта и специальной программы (при этом структура знаний заранее закладывается в программу). Эта стратегия требует существенной предварительной проработки предметной области.
Системы приобретения знаний действительно приобретают готовые фрагменты знаний в соответствии со структурами, заложенными разработчиками систем. Большинство этих инструментальных средств специально ориентировано на конкретные экспертные системы с жестко обозначенной предметной областью и моделью представления знаний, т.е. не являются универсальными.
Разделение по методам приобретения:
Структурированное интервью (RESIAS, ROGET, SALT, MOLE, OPAL, МЕДИКС)
Имитация консультаций (АРИАДНА, ЭСКИЗ)
Интегрированные среды приобретения знаний (AQUINAS, KITTEN)
Приобретение знаний из текстов (KRITON, ТАКТ)
Инструментарий прямого приобретения знаний (SIMER + MIR)
Подсистемы объяснения ЭС
Подсистема объяснений — программа, позволяющая пользователю получить ответы на вопросы: «Как была получена та или иная рекомендация?» и «Почему система приняла такое решение?» Ответ на вопрос «как» — это трассировка всего процерсса получения решения с указанием использованных фрагментов БЗ, то есть всех шагов цепи умозаключений. Ответ на вопрос «почему» — ссылка на умозаключение, Непосредственно предшествовавшее полученному решению, то есть отход на одийчнаг назад. Развитые подсистемы объяснений поддерживают и другие типы вопросов.
Организация интерфейса в ЭС
Интерфейс пользователя — комплекс программ, реализующих диалог пользователя с ЭС как на стадии ввода информации, так и при получении результатов.
Требования к разработке интерфейса
Интерфейс должен обеспечивать «удобный ввод» данных в ЭС. Под «удобным вводом» подразумевается предоставление пользователю возможности выбора варианта данных, относящихся к выполняемой задаче, простых запросов об объектах и их характеристиках, если их набор конечен, либо возможности введения необходимой информации с предоставлением синтаксической формы для этой информации.
Сочетание инициативы пользователя и ЭС в управлении диалогом по вводу данных. Большинство ЭС поддерживают машино-управляемый диалог, в котором ЭС управляет диалогом. Такой диалог имеет много ограничений. Поэтому более предпочтительно сочетание инициативы пользователя и ЭС в диалоге для ввода исходных данных.
ЭС должна обеспечивать доступ к введенным данным и возможность их редактирования. В процессе работы с ЭС может возникнуть необходимость изменения введенных данных, либо ввода дополнительных данных; пользователь также может совершать ошибки при вводе данных, которые требуют исправления.
Обеспечение легкой модифицируемости интерфейса. При проектировании интерфейса необходимо учитывать, что не только на этапе разработки, но также и в процессе эксплуатации знания о предметной области, и, как следствие, знания об исходных данных могут изменяться. Под «легкой модифицируемостью» интерфейса будем понимать модифицируемость интерфейса, не затрагивающую при этом «ядро» ЭС – базу знаний и машину логического вывода, а также внесение изменений в интерфейс, не требующих при этом модификации программ системы.
Объяснение в ЭС должно строиться в соответствии с потребностями пользователя. Интерфейс в ЭС должен иметь средства для построения объяснений, настраиваемых на конкретного пользователя в зависимости от его требований относительно содержания объяснения и в зависимости от этих требований формировать более или менее детальные объяснения, краткую или развернутую форму объяснения и т.д.
Обеспечение пользователя неинтерактивным объяснением в виде структурированного текста, в которых имеются также средства создания таблиц, отчетов и т.д.
Жизненный цикл ЭС
В процессе разработки ЭС принято выделять следующие взаимодействующие и частично пересекающиеся этапы:
Идентификация – уточнение целей и задач ЭС, определение членов коллектива разработчиков, определение необходимых ресурсов и источников знаний.
Извлечение знаний – получение инженером по знаниям наиболее полного из возможных представлений о предметной области и способах принятия решения в ней.
Концептуализация знаний – построение концептульной модели, то есть определение ключевых понятий, свойств и отношений, необходимых для описания процесса решения задачи.
Формализация – построенная концептуальная модель представляется с использованием выбранных формальных моделей представления знаний.
Реализация – создание одного или нескольких прототипов ЭС.
Тестирование – оценка работы прототипа в соответствие с реальными запросами пользователей, выявление ошибок и определение их причин.
По степени проработанности и отлаженности в жизненном цикле ЭС выделяют пять стадий:
Демонстрационный прототип решает часть задач, демонстрируя применимость подхода.
Исследовательский прототип решает большинство задач, но не полностью проверен и неустойчив в работе.
Действующий прототип решает все задачи, но не отимизирован для сложных задач.
Промышленная система обеспечивает высокое качество, надёжность, не требует много времени и памяти.
Коммерческая система пригодна для продажи - оснащена хорошей документацией и поддержкой.