سیستم های خبره

[emad176]

سیستم های خبره مهم ترین بخش هوش مصنوعی را تشکیل می دهند. نرم افزارهای کامپیوتری هوشمندی هستند که همانند یک متخصص در حوزه تخصص خود می توانند مشاوره وتصمیم گیری نمایند. به طور کلی سیستم های خبره با بهره گیری از دانش و روش های استنتاجی به حل مسائل کمک می کنند. مهم ترین بخش دربررسی سیستم های خبره مهندسی دانش است. در مهندسی دانش فرآیند استخراج وکسب دانش از فرد متخصص برای وارد کردن آن در یک نگاه مبتنی بر دانش مورد توجه قرار می گیرد.سیستم های خبره امروزه در حوزه علوم مختلف کاربرد های متنوعی دارند و چشم انداز روشنی در آینده برای استفاده بیشتر ازآن ها وجود دارد.



تعریف سیستم های خبره:


سیستم یا برنامه کامپیوتری که به کمک یک یا چند روش از روشهای هوش مصنوعی فعالیت های انسان متخصص را اجرامی کند.

برنامه کامپیوتری هوشمند که از دانش واستنتاج برای حل مسائل بهره می برد و رفتار انسان را در حوزه مشخص شبیه سازی می کند .

برنامه کامپیوتری که با استفاده از روشهای استنتاجی در زمینه بدنه یک دانش فرآیند رفتار یک متخصص را تقلید می کند.

برنامه کامپیوتری که روند تفکر را از یک متخصص (انسان ) برای حل موارد تصمیم گیری پیچیده در یک حوزه مشخص شبیه سازی میکند .

یک سیستم تخصصی یا ابزار تصمیم گیری کامپیوتری و واکنشی که هم واقعیت وهم سلسله مراتب را برای حل مسائل وتصمیم گیری مورد استفاده قرار می دهد.


نیاز برای سیستم های خبره :




مهارت انسان خیلی کمیاب ونادر است .
انسان ها جزئیات اساسی یک مشکل را فراموش می کنند.
خستگی انسانها از میزان کار فکری یا بدنی .
انسانها در تصمیمات روزانه خود ناهماهنگ هستند.
انسانها دارای حافظه عملی محدود می باشند .
انسانها قادر به فهم مقادیر زیادی از اطلاعات به طور سریع نمی باشند .
انسانها قادر به حفظ ونگهداری مقادیر زیادی از اطلاعات در حافظه نمی باشند .
انسانها در به خاطر آوردن اطلاعات انباشته شده در حافظه کند می باشند.
انسانها در معرض جبهه گیری عمومی یا غیر عمومی می باشند .
انسانها می توانند به طور عمدی از مسئولیت های تصمیم گیری اجتناب کنند .
انسانها دروغ می گویند ، مخفی می شوند و می میرند .
مزایای سیستم های خبره:


سیستم های خبره احتمال کثرت وهماهنگی تصمیم گیری صحیح راافزایش می دهند.
به انسانها کمک می کنند که تخصص ومهارت را توزیع کنند.
تصمیمات کم هزینه وبه موقع را ساده می سازد.
استفاده از اکثر اطلاعات موجود را تقویت می کند .
واقع بینی را ازطریق سنجش مدارک وبدون غرض ورزی وتوجه به واکنش های احساسی و شخصی فراهم می کند.
ذهن وزمان مورد نیاز برای قادر سازی کارشناسان را آسوده می سازد.
بررسی ها ی ظریف وهوشمندانه رادرون حوزه هایی از یک مشکل تشویق می کند.

تفاوت سیستم های خبره و هوش مصنوعی :


سیستم های خبره با موضوعات پیچیده که به افراد متخصص نیاز دارند سر وکار دارد.

سیستمهای خبره باید بسیار سریع ومطمئن باشند.(به دلیل حل مسائل علمی وتجاری )

سیستم های خبره باید توانایی توجیه راه حل خود را داشته باشند.

برنامه های هوش مصنوعی ابزارهای هوش مصنوعی اند وبا صورت ساده شده مسائل سروکار دارند.

هوش مصنوعی می تواند سریع نباشد وایراداتی داشته باشد.


ارجحیت سیستم های خبره بر انسان :

سیستم های خبره همیشه در دسترس است وبه خوبی انسان خبره کار می کند.

سیستم خبره به صورت آنی به پایگاه اطلاعاتی دسترسی دارد و مانند انسان دچار فراموشی نمی شود.

سیستم خبره منطقی وپایدار است ومانند انسان تحت تاثیر احساسات قرار نمی گیرد.

سیستم خبره تصمیمات خود را بر اساس اهداف سازمانی می گیرد


محدودیت سیستم های خبره نسبت به انسان:

انسان خبره به رفتار فرهنگی که سیستم خبره از آن اطلاعی ندارد اهمیت می دهد.

انسان خبره از وسعت و محدودیت معلومات خود خبر دارد در حالی که خیلی از سیستم های خبره محدودیت خود را نمی دانند.

انسان خبره در مواقع اضطراری می تواند تصمیمات مهم وسرنوشت سازی بگیرد و در مواجهه با وضعیت جدید تصمیم جدید بگیرد درحالی که سیستم خبره صرفا در محدوده دانشی که به آن خورانده شده تصمیم می گیرد.

در خیلی اوقات مردم دوست دارند طرفشان یک انسان باشد نه یک ماشین .

انسان خبره بسیار انعطاف پذیرتر از برنامه های کامپیوتری است.


چه موقع سیستم های خبره مفیدند ؟

سیستم های خبره برای انجام وظایف با استدلال منطقی مفیدند.

بهترین کارآیی را برای حل مسائل پیچیده دارند.

ساخت سیستم های خبره در حل مسائل وقت گیر توسط انسان مقرون به صرفه است.


ساخت سیستم خبره زمانی ارزش دارد که در آن زمینه کارشناسانی وجود داشته باشند.



خصوصیات سیستم های خبره:


سیستم خبره قادر به نتیجه گیری واستنتاج است.

سیستم خبره بر اساس دانشی که انسان به آن داده استدلال می کند.

مسائل را به صورت هیوریستیکی (تقریبی )حل می کند .ممکن است به جواب برسد یا نه.
سیستم های خبره مسائل را درزمان معقولی حل می کنند.



توانایی یادگیری مشخصه اصلی سیستم خبره
استقرای قانون :

فرآیند توانایی یادگیری سیستم خبره- حتی بدون دخالت کاربر – راگویند.
یادگیری از طریق تجزیه وتحلیل داده های آماری برای ایجاد قوانین جدید امکان پذیر است .
در بسیاری از سیستم های خبره نرم افزار موتور استقرا وجود دارد که قادر به ایجاد قوانین بسیاری از میان مثال های داده شده به آن است .

اجزای سیستم های خبره
مهندس دانش
واسط کاربر
واحد استنتاج
پایگاه دانش

واحد واسط کاربر : کاربر را قادر می کند که با سیستم خبره ارتباط داشته باشد.
موتور استنتاج : مکانیزمی برای استفاده از دانش ذخیره شده که وظیفه اش ارائه استراتژی جهت استفاده از پایگاه دانش می باشد.
پایگاه دانش : دانش مورد نیاز مربوط به آن حوزه علمی را ذخیره می کند.
مهندس دانش : شخصی که مسئول استخراج دانش برای سیستم خبره است


مهارت های مورد نیاز برای مهندس دانش


توانایی تشخیص دانشی که صحیح وکامل است.
توانایی بازنمایی وپردازش دانش به صورتی که به هیچ ابزار خاصی در سیستم خبره متکی نباشد.
توانایی طراحی سیستم خبره .
طراحی سیستم خبره به نحوی که با سیستم های رایج موجود تعامل برقرار کند.


ابزار های ایجاد سیستم های خبره

برنامه هایی به نام پوسته های سیستم خبره برای ایجاد ساختارهای سیستم های خبره طراحی شده اند.

استفاده از پوسته ها در شروع بسیار ساده است وقوانین تهی هستندیعنی توسعه دهندگان می توانندبرای ایجاد ساختار متمرکز شوند.

پوسته ها انعطاف پذیری ندارند وتغییردر نحوه کارآن ها بسیاردشواراست.


زبان های برنامه نویسی

زبان های متداول ازجمله c ,cobol,smalltalk
زبان های هوش مصنوعی از جمله lisp,prolog

کاربرد سیستم های خبره
مبادله کالا
برنامه ریزی اقتصادی
برنامه ریزی های مالی
اعطای وام وتعیین حدود اعتبار
تشخیص ودرمان انواع بیماری
برنامه ریزی وکنترل کارخانه های اتوماتیک
تشخیص ونگهداری ماشین های پیچیده
مشاوران بازار بورس پیکربندی وطراحی کامپیوتر
برنامه ریزی وکنترل پروسه های شیمیایی
کنترل وتجزیه وتحلیل غبار معادن
بارگیری کشتی ها وهواپیماها
برنامه ریزی پروازهای هواپیمادر فرودگاه