Два основных подхода к получению решений в ЭС

1. Поиск: генерирование множества потенциальных (предполагаемых) решений (альтернатив) и нахождение в этом множестве одного или нескольких элементов, являющихся действительными решениями задачи (т.е. удовлетворяющих заданным требованиям к решению). Применяются точные и эвристические алгоритмы поиска. [2, 3, 5 - 8 ].

2. Логический вывод: получение решения с помощью процесса логических рассуждений, позволяющего из исходных утверждений, посылок, получать новые утверждения, заключения, логически вытекающие из исходных и являющиеся решением задачи [7, 8, 11].

Этот процесс представляет собой последовательность шагов, на каждом из которых к некоторой совокупности утверждений, являющихся исходными для данного шага, применяется определенное логическое правило - правило вывода, с помощью которого порождаются новые утверждения. Исходными утверждениями для первого шага являются посылки (все или некоторое их подмножество), для последующих шагов - некоторая совокупность промежуточных заключений, полученных на предыдущих шагах, и, возможно, каких-либо посылок. Посылки формулируются на основе информации, содержащейся в условии задачи, и считаются истинными. Процесс продолжается до получения на одном из шагов заключения, являющегося решением задачи. Логический вывод выполняется по законам той или иной формальной логической системы.

2.6. Основные свойства идеальной ЭС

1.Способность решать сложные задачи в реальных предметных областях (медицина, химия, геология, энергетика, экономика, право и т.д.)

Некоторые области и возникающие в них проблемы не годятся эффективного применения ЭС в силу их недостаточной сложности, т.к. рассуждения, необходимые для решения задач, не содержат достаточного числа альтернатив или достаточно большого числа шагов.Чем сложнее область, тем эффективнее применение ЭС (выше качество получаемых решений, т.е. уровень экспертизы).

2. Компетентность, т.е. способность давать результаты высокого качества, затрачивая минимальное время.

3. Обработка информации, представленной в символьной форме (в виде букв, знаков, графических образов и т. п.).Такое представление информации используется в ЭС в процессах понимания ЕЯ, зрительного восприятия, планирования решения задач, в моделях представления знаний, в описаниях механизма логического вывода.

4. Способность ЭС к интеллектуальному поведению общем смысле, т.е. способность проводить логические рассуждения,используя для этого как общие схемы логических рассуждений, основанные на фундаментальных принципах и закономерностях, так и частные, т.е. более конкретные, схемы логических рассуждений, учитывающие особенности предметной области или данной конкретной задачи. Запас используемых системой основных принципов и качеств процессов рассуждений общего вида характеризует широту охвата области и определяет степень интеллектуальности ЭС.Важное свойство, которым должна обладать ЭС и которое порождается знаниями и способностью выполнять логические выводы – это свойство гибкости или робастности, т.е. способности принимать решения в новых неожиданных ситуациях(когда заранее скомпилированные решения не годятся).

5. Возможность переформулировки запросов и задач, т.е.умение перейти от формы, в которой поставлена проблема, к форме, подходящей для обработки с помощью экспертных правил. Переформулировкаможет сводится к простому преобразованию одной внешней формы к другой, а может состоять в полной замене концептуального восприятия проблемы или описания ситуации, т.е. в существенном изменении постановки задачи, выборе другой модели, для описания ситуации или объектов и т.п.

6. Прозрачность решений ЭС: возможность их объяснения пользователю на качественном уровне (в отличие от решений, получаемых с помощью известных алгоритмов). Для этого используется следующее свойство ЭС - способность к метарассуждениям.

7. Способность к метарассуждениям, т.е. к рассуждениям о собственной работе и структуре.Система должна быть способна обратиться к использованной ею цепочке рассуждений, как если бы это было еще одной задачей из области, требующей экспертизы, т.е. реконструировать путь логического вывода, который выполнила ЭС при получении решения.

Принципиальные отличия ЭС от обычных прикладных программ, выполняемых вычислительными системами.

1. ЭС моделирует не столько физическую (или иную) природу определенной проблемной области, сколько механизм мышления человека, решающего задачи в этой области. Основное внимание уделяется воспроизведению компьютерными средствами методики решения проблем, применяемой экспертом.

2.ЭС, помимо выполнения вычислительных операций, формирует определенные соображения и выводы, основываясь на тех знаниях, которыми она располагает.

3. ЭС содержит знания в определенной предметной области, накопленные в результате практической деятельности человека, и использует их для решения проблем, специфичных для этой области. Этим ЭС отличается от традиционных программ, реализуемых в обычных ВС, при создании которых предпочтение отдается более общим методам (чаще всего математическим), менее связанным с предметной областью.

4. В ЭС для получения решения используется логический вывод и эвристический поиск, а не готовые формулы или точный алгоритм.Эвристические и приближенные методы решения задач являются для ЭС основными.

5. В ЭС при получении решения применяется, в основном, обработка информации, представленной в символьной форме, а не в числовой, как в обычных ВС.

Отличия ЭС от других видов интеллектуальных систем (других видов программ из области ИИ) [6, 16,17].

1. Ярко выраженная практическая направленностьЭС, ориентация нарешение реальных задач, в отличие отмногих программ из некоторых других областей ИИ, которые являются сугубо исследовательскими. Основное внимание в них уделяется абстрактным математическим проблемам или упрощенным вариантам реальных проблем.

2.Одна из основных характеристик ЭС – ее производительность и достоверность получения результата.

3. Способность объяснять, почему предложено именно такое решение, и доказать его обоснованность (в отличие от других программ ИИ и других типов ИС). Наличие модуля объяснения решений - одно из основных и самых характерных отличий ЭС от ИС других типов.

4. Наличие модуля приобретения знаний - характерная особенность ЭС, не обязательная для других типов ИС.

5. Ориентация на решение задач в определенной, часто достаточно узкой области применения, чтов значительной степени обусловило успех ЭС.

ЭС эффективно применяются в самых различных сферах жизни современного общества.