Как отмечалось, обычно наиболее "продвинутыми" оказываются ИКС, ориентированные на достаточно узкие предметные области. Именно такие ИКС — один из самых привлекательных способов осуществления обмена "профессиональными знаниями". Криминалистика как одна из предметных областей отличается своей неординарностью. Кроме того появляется большое число преступлений, расследования которых отличаются значительной ресурсоемкостью. Возможность же в диалоге с машиной, как правило, не требующем никаких дополнительных навыков владения вычислительной техникой кроме знакомства с клавиатурой, осуществить поэтапный анализ дела обещает серьезные перспективы и подчеркивает целесообразность использования компьютерных средств в этих целях. В то же время необходимость тиражирования криминалистического опыта в значительной мере обусловливается категорией преступлений, навыка в расследовании которых могут не иметь даже опытные следователи со значительным стажем (10 — 15 лет).[3] Примером системы, созданной на основе приведенных предпосылок, для анализа такой категории преступлений, как серийные сексуальные убийства, может служить ЭС "Маньяк".[4]
Экспертная система – это интеллектуальная программа, способная делать логические выводы на основании знаний в конкретной предметной области и обеспечивающая решение специфических задач.
В последнее время наблюдается возрастающий интерес людей к системам, способным давать компетентные советы в различных сферах человеческой жизнедеятельности. Это привело к тому, что программные продукты, созданные для каких - либо потребностей человека, их авторы стали называть “экспертными системами”. Это произошло из-за не достаточно четкого определения функций и задач ЭС. В данном случае лучше выяснить, какие типичные “мыслительные” процедуры выполняет человек-эксперт, а какие - в состоянии выполнить система, претендующая на название экспертной. Чем больше процедур она может выполнить, тем больше у неё оснований называться экспертной системой.
Специалисты, принимающие решения, при выполнении различных задач обычно осуществляют следующие “мыслительные” процедуры и действия для достижения наилучшего результата:
1. делают вывод на основе анализа полных, неполных и ненадежных знаний;
2. объясняют и обосновывают, почему они пришли к тому или иному выводу;
3. пополняют свои знания, заново их систематизируют, обучаются на своем и чужом опыте;
4. делают исключения из правил, используют противоречивую и неправдоподобную информацию;
5. определяют уровень своей компетентности, т.е. определяют, могут ли они принимать решение в данном случае или нет.
Как правило ни одна из экспертных систем не выполняет все эти функции в полной степени, обычно используются первые две, поэтому считается, что главным отличием экспертных систем от других программ, предназначенных для этих же целей, является способность ЭС манипулировать неполными и неточными данными. ЭС обязаны принимать решения, основываясь не только на математической логике, но и на “человеческом мышлении”. Причем система должна уметь объяснять, почему она пришла к тому или иному выводу. Эти функции система сможет выполнить, если будет содержать компоненты, представленные на рис.1. Кратко охарактеризуем функции основных блоков экспертной системы.
База знаний с помощью тех или иных моделей отражает знания эксперта о предметной области, способы анализа поступающих фактов и методы вывода, т.е. порождения новых знаний на основании имеющихся и вновь поступивших. Факты и правила существуют в различных видах знаний человека-эксперта. Наиболее определенными и широко используемыми в современных экспертных системах являются следующие виды знаний:
1. глубинные и поверхностные;
2. качественные и количественные;
3. приближенные (неопределенные) и точные (определенные);
4. конкретные и общие;
5. описательные и предписывающие.
Эти виды знаний с той или иной степенью адекватности могут быть представлены с помощью одной или нескольких семантических моделей. К наиболее распространенным моделям относятся: логические, продукционные, фреймовые и семантические сети. Рассмотрим их :
Логические модели базируются на представлении знаний в системе логики и предикатов первого порядка.
Вывод новых знаний осуществляется на основании силлогизмов. Правила формальной логики постепенно расширяются, приближаясь к “человеческой” логике. Последняя характеризуется нечеткостью, в связи с чем появились модальная, многозначная, немонотонная, псевдофизическая и другие виды логики.
Продукционные модели представляют знания в форме предикатов первого порядка, а правила манипулирования ими - с помощью конструкций “ЕСЛИ - ТО”. База правил состоит из множества фраз типа:
ЕСЛИ РЕНТАБЕЛЬНОСТЬ снизилась
И ПРИБЫЛЬ увеличилась
ТО СЕБЕСТОИМОСТЬ ПРОДУКЦИИ увеличилась.
Фреймовое представление знаний отражает систематизированную в виде единой теории психологическую модель памяти человека. Основной элемент модели - фрейм отражает структуру данных для описания концептуальных (понятийных) объектов. Информация, относящаяся к одному фрейму, содержится в слоте. Все фреймы взаимосвязаны и образуют единую систему, в которой объединены факты (описательные знания) и правила манипулирования ими.
Семантическая сеть - наиболее удобная и понятийная экспертам модель представления знаний. Под семантической сетью, как правило, подразумевают граф, узлы которого соответствуют понятиям или объектам.
Логические выводы могут базироваться на прямом или на обратном рассуждениях. Прямая цепочка связана с рассуждениями, ведущимися от данных к цели рассуждения, а обратная - от цели к данным, используемым для доказательства рассуждения. Обратный вывод базируется на графе И / ИЛИ, связывающем в единое целое факты и заключения. Оценка этого графа и есть логический вывод. При этом оцениваются лишь те части графа, которые имеют отношение к заключению.
Прямое рассуждение характеризуется простотой выбора правил, однако оно часто ведет к неуправляемому режиму задания вопросов в диалоге и, как правило, к падению быстродействия системы.
Блок логических выводов должен быть приспособлен к работе с ненадежными данными, что приближает экспертную систему к реальной действительности. Для этого разработаны нечеткая логика, коэффициенты уверенности, байесовская логика, меры доверия и т.д.
Блок объяснений также играет важную роль: система должна уметь объяснить, как она пришла к тому или иному выводу. В экспертных системах, основанных на правилах, объяснения получают обычно путем прослеживания еще раз тех шагов рассуждения, которые привели к данному выводу.
Управленческая область существенно отличается от тех предметных областей, в которых созданы и успешно функционируют экспертные системы. Экономическая сфера отстает от перечисленных областей, как по количеству, так и по качеству созданных экспертных систем, что можно объяснить сложностью, динамичностью и большими объемами знаний, подлежащих воспроизведению с помощью компьютеров. Выявление глубинных причин неэффективности работы того или иного предприятия существенно зависит от умения эксперта проанализировать состояние производства и управления, сформулировать диагноз и выработать соответствующий рецепт - перечень мероприятий. Очевидно, что перечисленные процедуры затрагивают различные сферы деятельности предприятия - маркетинг, производство и т.д. Все это довольно трудно воспроизвести в базе знаний.
Перечисленные сферы деятельности указывают на тот перечень компонентов экономической экспертной системы, которые должны обеспечить управленческую деятельность. Прежде чем перейти к описанию экономической экспертной системы, необходимо остановиться на технологии принятия управленческих решений в экономической сфере.
Управление объектом экономического профиля предполагает выполнение ряда функций, основными из которых, как уже не раз упоминалось, являются: планирование, учет, анализ и регулирование. Для того чтобы соотнести последовательность выполнения функций управления с последовательностью действий экономической экспертной системы, рассмотрим повторяющийся цикл управления.
Допустим, в цикле все функции, за исключением формирования цели, можно автоматизировать. Причем функция учета, как правило, автоматизируется вне экспертной системы и выполняет роль вспомогательного средства. Функция целеобразования также реализуется вне экспертной системы, хотя и на основании выдаваемой ею информации.
Экономические объекты, базирующиеся на жесткой организационной структуре и имеющие одну главную цель, достижение которой зависит от подчиненных ей подцелей, порождают иерархию целей, отображающую иерархию структурных подразделений предприятия. Разворачивание главной цели в систему подчиненных целей происходит до тех пор, пока последние не преобразуются в конкретные работы или действия должностных лиц.
Преобразование целей в отдельные операции или работы необходимо для выработки плана действий на будущее. Выполнение работ ограничивается ресурсами или резервами, которые имеют важное значение при принятии управленческих решений. Строгое определение понятия “ресурс” отсутствует. Говорят о материальных, сырьевых, трудовых, денежных, энергетических и других ресурсах. В самом простом случае можно считать, что все, что лежит в основе графа целей, является ресурсом. Ресурс можно рассматривать так же, как иерархически построенную систему. Причем главный ресурс обеспечивает достижение главной цели, ресурсы второго уровня - достижение целей второго уровня и т.д.
Для жестких организационных систем (к каким относятся экономические объекты) ресурсы, так же как и цели, заданы жестко. Часть ресурсов находится в долговременном, а часть быстро используется. Каждому ресурсу в дереве ресурсов отведено вполне определенное место, которое почти не изменяется.
Кроме понятия “ресурс”, далее будет использоваться понятие резерв, под которым понимается сверхнормативная величина какого-либо ресурса. В пределах величины резерва можно увеличивать объемы работ или величину используемого ресурса.
Для того чтобы принять решение, необходимо оценить экономическую ситуацию и выявить причины отклонения от заданной траектории. Если причины удалось вскрыть, появляется возможность откорректировать ранее спланированные действия (план), после чего цикл управления повторяется.
Отсюда становиться понятным, какие функции должна выполнять экономическая экспертная система:
Страницы: 1, 2, 3, 4
