System ekspercki

System ekspercki
Polecane artykuły


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".

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.

Bibliografia

Autor: Krzysztof Woźniak, Kinga Kosecka