Итак, человек и компьютер принадлежат одному и тому же миру, и тот, и другой возникли из неживой формы движения материи. И тот, и другой состоят только из атомов и молекул. Отсюда, однако, трудно вывести какие-либо функциональные общности между ними, ибо по своей сущности они принадлежат не к неживой или построенной на ее основе живой форме движения материи, а к общественной форме движения материи.
Эксперты (люди) и экспертные системы (ЭВМ) должны адекватно и кооперативно соответствовать уровню выбранного человеческого мышления, чтобы в интерактивном режиме обмениваться знаниями. Для обеих систем (человека и ЭВМ) в настоящее время общим является то, что от них ничего не поступает, если обществом в них ничего не вложено.
Решающие информационные системы, которые требуются самому мозгу, чтобы быть в состоянии эффективно мыслить, получает мозг не «изнутри», а «извне», от общества: путем обучения и в особенности когнитивного обучения.
Когнитивное обучение означает, что в мозге образуются системы распознавания на основе внешнего, естественного и общественного воздействия.
Интеллектуальная ЭВМ не является простой информационно-технической системой. Она является уникальной технической системой, которая наряду с человеком понимает языки естественные, а правильнее, общественные.
Подобно тому, как нельзя одного человека считать моделью другого, если они оба говорят на одном языке, думают одинаковыми категориями, обладают одинаковым «запасом знаний», однако сильно отличаются своими способностями, так и нельзя говорить о моделировании эксперта с помощью экспертной системы. Эксперт – это личность, а экспертная система – это интеллектуальный автомат.
Оба имеют принципиальные свойства, и возможно, никогда не преодолимые различия. Вместе с тем, они имеют общие аналогичные способности в особо специализированных областях – представления знаний и переработки знаний на основе мышления.
Потребность в квалифицированной деятельности вообще растет во всех профессиях. Это приводит, в свою очередь, к росту потребности в совершенных орудиях труда, в системах, лучше согласующихся с квалификацией работников.
Первое использование экспертных систем опирается на надежные, точно научно обоснованные знания. Экспертные системы являются компетентным, корректным, открытым и очень надежным партнером, хотя и весьма формально объективными. Место, которое занимают экспертные системы в самых разнообразных сферах общества, по-видимому, лучше всего можно показать на основе практических примеров их применения (рис. 4.8).
На основе человеческого знания через целесообразность (прагматику), значение (семантику) и точное предписание и правила для последовательностей знаков (синтаксис) возникают знания автомата, которые отражаются в человеческие знания в прямо противоположном направлении. Однако оба (интеллектуальный человек и интеллектуальный автомат) во взаимодействии со средой способны самостоятельно приобретать и обрабатывать знания
В настоящее время имеется более 150 различных областей, в которых с успехом используются экспертные системы. Во главе признанных экспертных систем стоят проекты систем для решения задач диагностирования в медицине, технике, биологии и химии. На втором месте расположены экспертные системы для автоматизации проектирования и контроля технических систем электронных, механических и химических «конструкций».
Наиболее сложными являются экспертные системы для распознавания образов в геологии, военной разведке и определении военных целей, робототехнике, для распознавания речи и изображений. В математике экспертные системы применяют для преобразования формул, доказательства теорем и для нахождения алгоритмов решения при сложных вычислениях.
Модель оболочек поясняет «рост» ЭВМ от реального ядра к задачам через оболочки операционных систем и прикладные программы. В результате этого возникает виртуальная машина с совершенно новыми свойствами по сравнению с реальным ядром (рис. 4.9).
От применения различных методов искусственного интеллекта ожидаются глубокие преобразования практически всех существенных областей человеческой жизни (рис. 4.10).
Методы и объекты искусственного интеллекта только в будущем будут хорошо согласованы в проблемных областях и интеллектуальных машинах (рис. 4.11). Важной областью применения экспертных систем является автоматизация процесса обучения.
Без высококвалифицированного коллектива экспертов по проектированию экспертных систем, а также специалистов в соответствующей предметной области невозможна разработка новых, мощных экспертных систем, ибо это, естественно, предполагается самим понятием экспертной системы.
Советующие и экспертные системы (табл. 4.1) представляют собой лишь малую часть из большого множества реализованных систем. Но они являются «примерами-образцами».
Экспертная система должна обладать способностью отвечать на вопросы пользователя относительно решения его проблем с максимальной компетентностью. Если ответ не понятен, то экспертная система должна быть в состоянии доступно объяснить пользователю процесс решения.
Очень важное еще одно назначение экспертных систем – проверка выводов, полученных самим человеком на основе самостоятельного мышления (интуитивно, эври
стически, логически) без использования экспертных систем. Это может повысить степень обоснованности полученного решения.
Таблица 4.1 Экспертные системы
Тип системы |
Область применения |
Диагностические системы |
|
MYCIN |
Обнаружение инфекционного заболевания крови/терапия антибиотиками |
DART |
Обнаружение и локализация неисправностей в ЭВМ |
INTERNIST |
Обнаружение заболевания внутренних органов |
DIDIMA |
Ранняя диагностика рака груди |
Системы для автоматизируемого проектирования |
|
XCON |
Проектирование вычислительных систем VAX |
SYN |
Проектирование больших интегральных схем (БИС) |
SYNCHEM |
Синтез химических соединений |
Планирующие системы |
|
ISIS |
Проектирование производственных процессов |
MOLGEN |
Эксперименты в молекулярной генетике |
Системы распознавания объектов |
|
DENDRAL |
Идентификация спектрограммы химических соединений |
PROSPECTOR |
Разведка геологических месторождений |
TEC |
Военная разведка на большой территории |
Советующие системы |
|
CLUCON |
Управление содержанием сахара в крови при заболевании диабетом |
WERRA |
Предсказание наводнений и управление ими |
RADEX |
Медицинское обслуживание пациентов в больнице |
PROGON |
Оперативное управление химической установкой |
Оболочки экспертных систем |
|
EMYCIN |
Пустая (базовая) экспертная система с логическим выводом и базой знаний для целей диагностики |
TWAICE |
База знаний на основе языка ПРОЛОГ и машина логического вывода |
LOKS |
Объектно-ориентированная система программирования и регулирования |
ART |
Система программирования для экспертных систем |
Экспертные системы можно применять в области управления безопасностью жизнедеятельности.