System ekspercki
System ekspercki (ES) jest zbiorem programów komputerowych wykorzystujących bazy wiedzy, modele wiedzy i procedury (reguły) wnioskowania w celu rozwiązywania problemów. Wiedza jest w nich zapisana w postaci faktów i reguł wnioskowania. System ekspertowy odzwierciedla procesy podejmowania decyzji przez człowieka - eksperta.
Zakłada on wspomaganie rozwiązywania problemów, które funkcjonują w danej dziedzinie, na zasadzie podobnej do działania ludzkiego mózgu [Kiełtyka L. 2013].
Do rozwiązań proceduralnych, które wykorzystują systemy eksperckie, należą [Kiełtyka L. 2013]:
- "systemy agentowe;
- agenty programowe;
- formy eksploracji danych;
- programy wspomagające twórcze myślenie;
- ontologie używane do systematyzowania wiedzy".
TL;DR
System ekspercki to zbiór programów komputerowych wykorzystujących bazę wiedzy, modele i procedury wnioskowania w celu rozwiązywania problemów. Wyróżniają się trzy cechy charakterystyczne: baza wiedzy, procedury wnioskujące i zdolność do poszerzania wiedzy. Systemy eksperckie mają specjalistyczną budowę i znajdują zastosowanie w wielu dziedzinach, takich jak medycyna, inżynieria czy zarządzanie. Mają wiele zalet, takich jak praca bez zakłóceń, dostępność 24/7, możliwość uzyskania wielu rozwiązań jednocześnie czy redukcja kosztów.
Cechy charakterystyczne
Wskazuje się trzy podstawowe cechy, które charakteryzują systemy eksperckie [Trajer J., Paszek A., Iwan S. 2012]:
- bazy wiedzy, które pozyskuje się od ekspertów lub zespołów eksperckich za pomocą metod, a także narzędzi obejmujących zakres inżynierii wiedzy;
- procedury wnioskujące, które najczęściej działają na bazie wnioskowania symbolicznego - odzwierciedlają one sposób, w jaki wnioskuje człowiek;
- zdolność do poszerzania wiedzy, którą wcześniej otrzymano od ekspertów, "w wyniku analizy efektów decyzji podejmowanych przez system w przyszłości i wprowadzania ich do odpowiedniego miejsca w bazie wiedzy".
Struktura
W strukturze systemów eksperckich możemy wyróżnić sześć podstawowych elementów [Grzelańczyk P. 2012]:
- "baza wiedzy (np. zbiór reguł);
- baza danych (np. dane o obiekcie, wyniki pomiarów, hipotez);
- procedury wnioskowania - maszyna wnioskująca;
- procedury objaśniania - objaśniają strategię wnioskowania;
- procedury sterowania dialogiem - procedury wejścia/wyjścia umożliwiają formułowanie zadań przez program;
- procedury umożliwiające rozszerzenie oraz modyfikację wiedzy - pozyskiwanie wiedzy".
Systemy zawierające bazy danych, które nie są połączone z innymi modułami, nazywamy "systemami opartymi na bazie wiedzy". Wykorzystuje się je do wspomagania procesu podejmowania decyzji. Choć systemy eksperckie wykorzystują bazy wiedzy to należy pamiętać, że nie każdy system z osobną bazą można nazwać systemem eksperckim, np. gry [Grzelańczyk P. 2012].
Funkcje
Tworzenie systemu ekspertowego wymaga współpracy informatyków i ekspertów w danej dziedzinie. Do podstawowych funkcji systemów ekspertowych należą: interpretacja danych, przewidywanie konsekwencji decyzji, diagnostyka, zalecenie działań naprawczych, projektowanie rozwiązań, monitoring, sterowanie zachowaniem systemu, uczenie - przechowywanie i wykorzystywanie nabywanej wiedzy.
Aby zrealizować te funkcje, systemy eksperckie muszą posiadać specjalistyczną budowę. To właśnie ona znacząco wyróżnia je od systemów konwencjonalnych. Takimi wyróżnikami są: "sposoby reprezentacji wiedzy, zastosowanie odmiennych metod rozwiązywania problemów (...), oddzielenie w systemie podsystemów wiedzy do wnioskowania i kontroli" [Grzelańczyk P. 2012].
Ograniczenia
Zastosowania systemów ekspertowych ograniczają się jednak do specyficznego zestawu problemów i uwarunkowane jest następującymi ograniczeniami [J. Kisielnicki, H. Sroka 1999]:
- decyzja musi zależeć od dobrze zdefiniowanego zbioru zmiennych;
- wartości, jakie przyjmują te zmienne muszą być znane;
- musi być znana zależność, jaką wywierają poszczególne zmienne na decyzję;
- problem musi mieć rozwiązania, które można zdefiniować na początku;
- logika wnioskowania jest z góry określona;
- ekspert jest w stanie wyartykułować sposób rozwiązania problemu.
Zastosowania
Systemy eksperckie stosowane są w wielu dziedzinach życia: od medycyny, inżynierii materiałowej po zastosowania wojskowe i wywiadowcze. W zarządzaniu systemy ekspertowe znalazły zastosowanie przede wszystkim w obszarze bankowości i ubezpieczeń, ale powoli wkraczają również w inne branże i obszary zastosowań. Wybrane możliwe zastosowania systemów eksperckich to:
- analiza wniosków kredytowych w bankach;
- analiza ryzyka ubezpieczeniowego i kredytowego;
- zabezpieczenie kredytów i nadzór nad procesami windykacji;
- analiza profilu klienta;
- identyfikacja klientów o wysokim potencjale rentowności;
- wyszukiwanie docelowych obszarów działalności;
- optymalizacja planów produkcji;
- kontrolowanie procesów i procedur produkcyjnych;
- klasyfikacja informacji;
- harmonogramowanie, planowanie przeglądów, itp.
Zalety
Do zalet systemów eksperckich należą [Grzelańczyk P. 2012]:
- praca bez zakłóceń nawet w kryzysowych sytuacjach, które mogłyby negatywnie wpływać na pracę eksperta;
- może być dostępny 24h/dobę na wielu komputerach;
- pozwala na uzyskanie kilku alternatywnych rozwiązań w tym samym czasie;
- udostępnia wyjaśnienia zrozumiałe dla użytkownika;
- pozwala na zredukowanie kosztów, ponieważ koszt porady udzielonej przez system ekspercki jest znacznie niższy niż koszt porady udzielonej przez eksperta;
- system udziela odpowiedzi na pytanie szybciej niż ekspert;
- system może być używany nawet w miejscu, które jest niebezpieczne dla człowieka;
- umożliwia modyfikację bazy wiedzy;
- pozwala na konstruowanie systemów bez wiedzy dziedziczonej;
- istnieje możliwość umieszczenia w jednym systemie wiedzy, która pochodzi od wielu osób;
- umożliwia otrzymanie ogólnej ekspertyzy;
- zmniejsza ryzyko popełnienia błędu;
- umożliwia analizę dużej ilości danych;
- pozwala na tworzenie, a także archiwizowanie raportów.
System ekspercki — artykuły polecane |
Systemy wspomagania decyzji — Cykl życia systemu informatycznego — Systemy ekspertowe — Analiza danych — System zarządzania przebiegiem procesów — Aktualizacja oprogramowania — Big data — Inżynieria oprogramowania — Modele procesów decyzyjnych |
Bibliografia
- Charchalis A. (2012), Zastosowanie systemu eksperckiego do diagnozy wysokoprężnych silników okrętowych, Zeszyty Naukowe Akademii Marynarki Wojennej, nr 1
- Grzelańczyk P. (2012), Systemy eksperckie w diagnostyce środków transportu, Logistyka, nr 3
- Kiełtyka L. (2013), Wykorzystanie systemów eksperckich w zarządzaniu wiedzą, Organizacja i Zarządzanie, nr 53
- Kisielnicki J., Sroka H. (1999), Systemy informacyjne biznesu, Placet, Warszawa
- Trajer J., Paszek A., Iwan S. (2012), Zarządzanie wiedzą, Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne, Warszawa
- Woźniak K. (2005), System informacji menedżerskiej jako instrument zarządzania strategicznego w firmie, praca doktorska, Akademia Ekonomiczna w Krakowie, Kraków
Autor: Krzysztof Woźniak, Kinga Kosecka