Базовая структура ЭС

приведена на рисунке.

 

ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА

 

 

 

1. Интеллектуальный интерфейс (лингвистический процессор, диалоговый компонент) обеспечивает общение пользователя с ЭС на проблемно ориентированном языке непроцедурного типа (т.е. на некотором варианте естественного языка, профессиональном языке, языке графики и т.д.).

2. Рабочая память (РП) или база данных предназначена для хранения исходных и промежуточных данных конкретной решаемой задачи.

3. База знаний (БЗ) содержит совокупность всех имеющихся знаний о предметной области данной ЭС, представленных в виде фактов и правил с помощью некоторой формальной структуры, построенной на основе той или иной модели представления знаний, принятой в данной ЭС. База знаний содержит долгосрочные знания, которые могут использоваться для решения различных задач в этой предметной области.

4. Модуль логического вывода (МЛВ) (интерпретатор, решатель) - это компонент, осуществляющий решение задачи, поставленной перед ЭС. Запрос пользователя, содержащий описание этой задачи вместе с исходными данными на проблемно ориентированном языке, поступает на интеллектуальный интерфейс, транслируется им в описание на внутреннем языке системы (т.е. на выбранном языке представления знаний) и передается (через рабочую память) в МЛВ. Этот компонент, используя исходные данные из РП и знания из БЗ, формирует такую последовательность правил, которые будучи применены к исходным данным, приводят к решению задачи.

Решение задачи, т.е. получение результата, осуществляется с помощью процедуры логического вывода и различных процедур поиска с использованием при необходимости эвристических и точных алгоритмов и вычислительных процедур.

5. Модуль отображения и объяснения решений (объяснительный компонент) осуществляет отображение промежуточных и окончательных результатов и объяснение пользователю действий системы.Как правило, ЭС отвечает на вопросы типа "КАК?" и "ПОЧЕМУ?". Например, "КАК было достигнуто то или иное решение ?", "ПОЧЕМУ использовались (не использовались) те или иные правила?" Этот модуль позволяет пользователю убедиться в обоснованности решения и проникнуться доверием к системе, дает возможность изменить форму вводимой информации и вопросов или формулировку задачи. Наличие этого блока - важная особенность, позволяющая считать данную систему экспертной.

6. Модуль приобретения знаний предназначен для извлечения знаний о соответствующей предметной области и ввода их в БЗ экспертной системы. Два основных вида источников знаний: (1) специальная литература (учебники, справочники, инструкции, отчеты и т.п.), мультимедийные документы, базы данных, информация, доступная через Интернет; (2) эксперты в данной области. Знания экспертов являются наиболее ценными, но и наиболее трудно вводимыми в ЭС вследствие их слабой формализованности. Инженер по знаниям - посредник между источниками знаний и ЭС, помогающий структурировать, формализовать и представить в БЗ, знания, получаемые из внешних источников (в основном, от эксперта).

Данная структура – это структура статической ЭС, т.е.такой, которая не учитывает изменения окружающей среды, происходящие за время решения задачи. Экспертные системы, учитывающие такие изменения, называются динамическими. По сравнению со статическими ЭС они имеют два основных дополнительных компонента - подсистему моделирования внешнего мира и подсистему сопряжения с внешним миром [4, 8,11].

Экспертная система - это программная система, состоящая из взаимосвязанных программных модулей, реализующих указанные компоненты. Оболочка ЭС ("пустая ЭС") - это программа, реализующая все свойства архитектуры ЭС (включая модель представления знаний, механизм логического вывода, механизмы поиска решений), но не содержащая знаний о проблемной области (т.е. о предметной области и классе решаемых задач).

Имеется два режима работы ЭС: режим приобретения знаний и режим решения задачи (режим консультации) [7,8 ].