Федеральное агентство по образованию

ФГБОУ ВПО  «Удмуртский государственный университет»

Институт  экономики и управления

Кафедра Международных экономических отношений  и права 
 
 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ

по дисциплине

«Информационные технологии управления»

на тему:

«Экспертные системы и направления их развития» 
 
 

Выполнил:

студент гр. О-061100-41                                О.А. Мельниченко 

Проверил:

доцент                                                                                                                 О.А. Скобелева 
 
 
 

Ижевск, 2011 

     Содержание :

Ведение

1.  Экспертные  системы……………………………………..…………………..5

   1.1. Назначение  экспертных систем………………………………...………..5

   1.2. Структура  экспертных систем…………………………...………………9

   1.3.Области применения экспертных систем. ……………………….…………14

2. Функции, выполняемые  экспертной системой ……………….………..…..18

3. Развитие  ЭС……………………………………………………………………20

    3.1. История  появления первой ЭС DENDRAL…………………………….20

    3.2. Развитие  ЭС в 70-80-х годах……………………………………………..21

    3.3.  ЭС сегодня ………………………………….…………………………….23

      3.4. Развитие ЭС в России……………………………………………………..24

         3.4.1.Экспертные системы управления затратами на производство

зерновых культур………………………………………………………... ……...25

         3.4.2. Экспертные слабости банков ……………………………………  .30

Заключение

Список литературы 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Введение

         Экспертные системы (ЭС) возникли  как значительный практический  результат в применении и развитии  методов искусственного интеллекта (ИИ)- совокупности научных дисциплин,  изучающих методы решения задач интеллектуального (творческого) характера с использованием ЭВМ.

         Область ИИ имеет более чем  сорокалетнюю историю развития. С самого начала в ней рассматривался  ряд весьма сложных задач, которые,  наряду с другими, и до сих  пор являются предметом исследований: автоматические доказательства теорем, машинный перевод (автоматический перевод с одного естественного языка на другой), распознавание изображений и анализ сцен, планирование действий роботов, алгоритмы и стратегии игр.

         ЭС- это набор программ, выполняющий функции эксперта при решении задач из некоторой предметной области. ЭС выдают советы, проводят анализ, дают консультации, ставят диагноз. Практическое применение ЭС на предприятиях способствует эффективности работы и повышению квалификации специалистов.

        Главным достоинством  экспертных  систем является возможность  накопления знаний и сохранение  их длительное время. В отличии  от человека к любой информации  экспертные системы подходят  объективно, что улучшает качество  проводимой экспертизы. При решении задач, требующих обработки большого объема знаний, возможность возникновения ошибки при переборе очень мала.

        При создании ЭС возникает ряд затруднений. Это прежде всего связано с тем, что заказчик не всегда может точно сформулировать свои требования к разрабатываемой системе. Также возможно возникникновение трудностей чисто психологического порядка: при создании базы знаний системы эксперт может препятствовать передаче своих знаний, опасаясь, что впоследствии его заменят “машиной”. Но эти страхи не обоснованы, т. к. ЭС не способны обучаться, они не обладают здравым смыслом, интуицией. Но в настоящее время ведутся разработки экспертных систем, реализующих идею самообучения. Также ЭС неприменимы в больших предметных областях и в тех областях, где отсутствуют эксперты.

         Экспертная система состоит из  базы знаний (части системы, в  которой содержатся факты), подсистемы  вывода (множества правил, по которым  осуществляется решение задачи), подсистемы объяснения, подсистемы  приобретения знаний и диалогового процессора .

         При построении подсистем вывода  используют методы решения задач  искусственного интеллекта. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.  Экспертные системы.

                 1.1. Назначение экспертных систем. 

     В начале восьмидесятых годов в исследованиях по искусственному интеллекту сформировалось самостоятельное направление, получившее название "экспертные системы" (ЭС). Цель исследований по ЭС состоит в разработке программ, которые при решении задач, трудных для эксперта-человека, получают результаты, не уступающие по качеству и эффективности решениям, получаемым экспертом. Исследователи в области ЭС для названия своей дисциплины часто используют также термин "инженерия знаний", введенный Е.Фейгенбаумом как "привнесение принципов и инструментария исследований из области искусственного интеллекта в решение трудных прикладных проблем, требующих знаний экспертов".

     Программные средства (ПС), базирующиеся на технологии экспертных систем, или инженерии  знаний (в дальнейшем будем использовать их как синонимы), получили значительное распространение в мире. Важность экспертных систем состоит в следующем:

       технология экспертных систем  существенно расширяет круг практически  значимых задач, решаемых на  компьютерах, решение которых  приносит значительный экономический эффект;

       технология ЭС является важнейшим  средством в решении глобальных  проблем традиционного программирования: длительность и, следовательно,  высокая стоимость разработки  сложных приложений;

     высокая стоимость сопровождения сложных  систем, которая часто в несколько раз превосходит стоимость их разработки; низкий уровень повторной используемости программ и т.п.;

       объединение технологии ЭС с  технологией традиционного программирования  добавляет новые качества к  программным продуктам за счет: обеспечения динамичной модификации приложений пользователем, а не программистом; большей "прозрачности" приложения (например, знания хранятся на ограниченном ЕЯ, что не требует комментариев к знаниям, упрощает обучение и сопровождение); лучшей графики; интерфейса и взаимодействия.

     По  мнению ведущих специалистов , в  недалекой перспективе ЭС найдут следующее применение:

       ЭС будут играть ведущую роль  во всех фазах проектирования, разработки, производства, распределения,  продажи, поддержки и оказания  услуг;

       технология ЭС, получившая коммерческое  распространение, обеспечит революционный  прорыв в интеграции приложений  из готовых интеллектуально-взаимодействующих  модулей.

     ЭС  предназначены для так называемых неформализованных задач, т.е. ЭС не отвергают и не заменяют традиционного подхода к разработке программ, ориентированного на решение формализованных задач.

     Неформализованные задачи обычно обладают следующими особенностями:

       ошибочностью, неоднозначностью, неполнотой  и противоречивостью исходных  данных;

       ошибочностью, неоднозначностью, неполнотой  и противоречивостью знаний о  проблемной области и решаемой  задаче;

       большой размерностью пространства  решения, т.е. перебор при поиске  решения весьма велик;

       динамически изменяющимися данными  и знаниями.

     Следует подчеркнуть, что неформализованные задачи представляют большой и очень важный класс задач. Многие специалисты считают, что эти задачи являются наиболее массовым классом задач, решаемых ЭВМ.

     Экспертные  системы и системы искусственного интеллекта отличаются от систем обработки данных тем, что в них в основном используются символьный (а не числовой) способ представления, символьный вывод и эвристический поиск решения (а не исполнение известного алгоритма).

     Экспертные  системы применяются для решения  только трудных практических (не игрушечных) задач. По качеству и эффективности решения экспертные системы не уступают решениям эксперта-человека. Решения экспертных систем обладают "прозрачностью", т.е. могут быть объяснены пользователю на качественном уровне. Это качество экспертных систем обеспечивается их способностью рассуждать о своих знаниях и умозаключениях. Экспертные системы способны пополнять свои знания в ходе взаимодействия с экспертом. Необходимо отметить, что в настоящее время технология экспертных систем используется для решения различных типов задач (интерпретация, предсказание, диагностика, планирование, конструирование, контроль, отладка, инструктаж, управление ) в самых разнообразных проблемных областях, таких, как финансы, нефтяная и газовая промышленность, энергетика, транспорт, фармацевтическое производство, космос, металлургия, горное дело, химия, образование, целлюлозно-бумажная промышленность, телекоммуникации и связь и др.

     Коммерческие  успехи к фирмам-разработчикам систем искусственного интеллекта (СИИ) пришли не сразу. На протяжении 1960 - 1985 гг. успехи ИИ касались в основном исследовательских разработок, которые демонстрировали пригодность СИИ для практического использования. Начиная примерно с 1985 г. (в массовом масштабе с 1988 - 1990 гг.), в первую очередь ЭС, а в последние годы системы, воспринимающие естественный язык (ЕЯ-системы), и нейронные сети (НС) стали активно использоваться в коммерческих приложениях.

     Следует обратить внимание на то, что некоторые  специалисты (как правило, специалисты в программировании, а не в ИИ) продолжают утверждать, что ЭС и СИИ не оправдали возлагавшихся на них ожиданий и умерли. Причины таких заблуждений состоят в том, что эти авторы рассматривали ЭС как альтернативу традиционному программированию, т.е. они исходили из того, что ЭС в одиночестве (в изоляции от других программных средств) полностью решают задачи, стоящие перед заказчиком. Надо отметить, что на заре появления ЭС специфика используемых в них языков, технологии разработки приложений и используемого оборудования (например, Lisp-машины) давала основания предполагать, что интеграция ЭС с традиционными, программными системами является сложной и, возможно, невыполнимой задачей при ограничениях, накладываемых реальными приложениями. Однако в настоящее время коммерческие инструментальные средства (ИС) для создания ЭС разрабатываются в полном соответствии с современными технологическими тенденциями традиционного программирования, что снимает проблемы, возникающие при создании интегрированных приложений.

     Причины, приведшие СИИ к коммерческому  успеху, следующие.

     Интегрированность. Разработаны инструментальные средства искусственного интеллекта (ИС ИИ), легко  интегрирующиеся с другими информационными  технологиями и средствами (с CASE, СУБД, контроллерами, концентраторами данных и т.п.).

     Открытость  и переносимость. ИС ИИ разрабатываются  с соблюдением стандартов, обеспечивающих открытость и переносимость [14].

     Использование языков традиционного программирования и рабочих станций. Переход от ИС ИИ, реализованных на языках ИИ (Lisp, Prolog и т.п.), к ИС ИИ, реализованным на языках традиционного программирования (С, C++ и т.п.), упростил обеспечение интегриро-ванности, снизил требования приложений ИИ к быстродействию ЭВМ и объемам оперативной памяти. Использование рабочих станций (вместо ПК) резко увеличило круг приложений, которые могут быть выполнены на ЭВМ с использованием ИС ИИ.