На бирже курсовых и дипломных проектов можно найти образцы готовых работ или получить помощь в написании уникальных курсовых работ, дипломов, лабораторных работ, контрольных работ, диссертаций, рефератов. Так же вы мажете самостоятельно повысить уникальность своей работы для прохождения проверки на плагиат всего за несколько минут.

ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ 

 

Здравствуйте гость!

 

Логин:

Пароль:

 

Запомнить

 

 

Забыли пароль? Регистрация

Повышение уникальности

Предлагаем нашим посетителям воспользоваться бесплатным программным обеспечением «StudentHelp», которое позволит вам всего за несколько минут, выполнить повышение уникальности любого файла в формате MS Word. После такого повышения уникальности, ваша работа легко пройдете проверку в системах антиплагиат вуз, antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru. Программа «StudentHelp» работает по уникальной технологии и при повышении уникальности не вставляет в текст скрытых символов, и даже если препод скопирует текст в блокнот – не увидит ни каких отличий от текста в Word файле.

Результат поиска


Наименование:


реферат Информационные технологии экспертных систем и их основные компоненты

Информация:

Тип работы: реферат. Добавлен: 19.07.2012. Сдан: 2012. Страниц: 7. Уникальность по antiplagiat.ru: < 30%

Описание (план):


            Федеральное агентство по образованию
              ГОУ ВПО «Челябинский государственный  университет»
      Институт  экономики отраслей, бизнеса и  администрирования
      Кафедра экономики отраслей и рынков 
 
 
 
 

РЕФЕРАТ
По дисциплине «Информационные технологии»
На тему: «Информационные технологии экспертных систем и их основные компоненты» 
 
 
 

      Выполнил: студент 2 курса
      группы  ФИО
      Проверил:
  
 
 
 
 
 
 
 

Челябинск 2011 

Содержание 

Введение 3
1. Характеристика и назначение информационных технологий экспертных систем 5
2. Основные компоненты информационных технологий экспертных систем 9
Заключение 14
Список  используемой литературы 15
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
      Введение 

      В прошлом информация считалась сферой бюрократической работы и ограниченным инструментом для принятия решений. Сегодня информацию рассматривают как один из основных ресурсов развития общества, а информационные системы и технологии как средство повышения производительности и эффективности работы людей.
      Наиболее  широко информационные технологии используются в производственной, управленческой и финансовой деятельности, хотя начались подвижки в сознании людей, занятых и в других сферах, относительно необходимости их внедрения и активного применения. Это определило угол зрения, под которым будут рассмотрены основные области их применения. Главное внимание уделяется рассмотрению информационных технологий с позиций использования их возможностей для повышения эффективности труда работников информационной сферы производства и поддержки принятия решений в организациях (фирмах).
      Интеллектуальная  информационная система – это  информационная система, которая основана на концепции использования базы знаний для генерации алгоритмов решения экономических задач  различных классов в зависимости  от конкретных информационных потребностей пользователей.
      Поэтому целью данной работы является изложить основные идеи, связанные с использованием информационных технологий в экспертных системах, охарактеризовать основные компоненты экспертных систем.  
 
 
 
 
 
 

      1. Характеристика и назначение информационных технологий экспертных систем 

      Технология  — это комплекс научных и инженерных знаний, реализованных в приемах  труда, наборах материальных, технических, энергетических, трудовых факторов производства, способах их соединения для создания продукта или услуги, отвечающих определенным требованиям. Поэтому технология неразрывно связана с машинизацией производственного или непроизводственного, прежде всего управленческого процесса. Управленческие технологии основываются на применении компьютеров и телекоммуникационной техники.
      Информационная  технология — это процесс, использующий совокупность средств и методов  сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления.
      Цель  информационной технологии — производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.
      Внедрение персонального компьютера в информационную сферу и применение телекоммуникационных средств связи определили новый этап развития информационной технологии.
      Новая информационная технология — это  информационная технология с «дружественным»  интерфейсом работы пользователя, использующая персональные компьютеры и телекоммуникационные средства. Новая информационная технология базируется на следующих основных принципах.
      1. Интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером.
      2. Интегрированность с другими программными продуктами.
      3. Гибкость процесса изменения данных и постановок задач.  

      В качестве инструментария информационной технологии используются распространенные виды программных продуктов: текстовые процессоры, издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные календари, информационные системы функционального назначения.
      К основным видам информационных технологий относятся следующие [1].
      1. Информационная технология обработки данных предназначена для решения хорошо структурированных задач, алгоритмы решения которых, хорошо известны и для решения которых имеются все необходимые входные данные. Эта технология применяется на уровне исполнительской деятельности персонала невысокой квалификации в целях автоматизации некоторых рутинных, постоянно повторяющихся операций управленческого труда.
      2. Информационная технология управления предназначена для информационного обслуживания всех работников предприятий, связанных с принятием управленческих решений. Здесь информация обычно представляется в виде регулярных или специальных управленческих отчетов и содержит сведения о прошлом, настоящем и возможном будущем предприятия.
      3. Информационная технология автоматизированного офиса призвана дополнить существующую систему связи персонала предприятия. Автоматизация офиса предполагает организацию и поддержку коммуникационных процессов как внутри фирмы, так и с внешней средой на базе компьютерных сетей и других современных средств передачи и работы с информацией.
      4. Информационная технология поддержки принятия решений предназначена для выработки управленческого решения, происходящей в результате итерационного процесса, в котором участвуют система поддержки принятия решений (вычислительное звено и объект управления) и человек (управляющее звено, задающее входные данные и оценивающее полученный результат).
      5. Информационная технология экспертных систем основана на использовании искусственного интеллекта.
      Под искусственным интеллектом понимают способности компьютерных систем к  таким действиям, которые назывались бы интеллектуальными, если бы исходили от человека. Обычно имеются в виду способности, связанные с человеческим мышлением. Работы в области искусственного интеллекта включают в себя создание роботов, систем, моделирующих нервную систему человека, его слух, зрение, обоняние, способность к обучению.
      Наибольший  прогресс среди компьютерных информационных систем отмечен в области разработки экспертных систем. Экспертные системы дают возможность менеджеру или специалисту получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых этими системами накоплены знания.
      Экспертная система – это специальный программный комплекс, аккумулирующий знания специалистов в конкретной предметной области и обеспечивающий пользователя возможностями [2]:
       решения широкого круга неформализуемых задач в различных предметных областях, которые до недавнего времени считались малодоступными для использования вычислительной техники;
       трансформирования опыта специалистов-экспертов в память компьютера путем создания  и развития базы знаний;
       достижения более устойчивых результатов в решении задач за счет исключения эмоциональных и других факторов человеческой деятельности;
       получения значительных доходов за счет низкой стоимости эксплуатации системы и привлечения менее квалифицированных специалистов.
      Решение специальных задач требует специальных  знаний. Однако не каждая компания может себе позволить держать в своем штате экспертов по всем связанным с ее работой проблемам или даже приглашать их каждый раз, когда проблема возникла.
      Главная идея использования информационной технологии экспертных систем заключается в том, чтобы получить от эксперта его знания и, загрузив их в память компьютера, использовать всякий раз, когда в этом возникнет необходимость. Являясь одним из основных приложений искусственного интеллекта, экспертные системы представляют собой компьютерные программы, трансформирующие опыт экспертов в какой-либо области знаний в форму эвристических правил (эвристик). Эвристики не гарантируют получения оптимального результата с такой же уверенностью, как обычные алгоритмы, используемые для решения задач в рамках технологии поддержки принятия решений. Однако часто они дают в достаточной степени приемлемые решения для их практического использования.
      Все это делает возможным использовать технологию экспертных систем в качестве советующих систем.
      Достоинство применения экспертных систем заключается в возможности принятия решений в уникальных ситуациях, для которых алгоритм заранее не известен и формируется по исходным данным в виде цепочки рассуждений из базы знаний.
        Сходство информационных технологий, используемых в экспертных системах и системах поддержки принятия решений, состоит в том, что обе они обеспечивают высокий уровень поддержки принятия решений.
      Однако  имеются три существенных различия.
      Первое  связано с тем, что решение  проблемы в рамках систем поддержки  принятия решений отражает уровень ее понимания пользователем и его возможности получить и осмыслить решение. Технология экспертных систем, наоборот, предлагает пользователю принять решение, превосходящее его возможности.
      Второе  отличие указанных технологий выражается в способности экспертных систем пояснять свои рассуждения в процессе получения решения. Очень часто эти пояснения оказываются более важными для пользователя, чем само решение.
      Третье  отличие связано с использованием нового компонента информационной технологии – знаний.
      Знания  – это выявленные закономерности предметной области (принципы, связи, законы), позволяющие решать задачи в этой области. Для хранения знаний используются базы знаний [3].
      Знания  могут быть классифицированы по следующим  категориям:
      1. Поверхностные – знания о видимых взаимосвязях между отдельными событиями  и фактами в предметной области;
      2. Глубинные – абстракции, аналогии, схемы, отражающие структуру и процессы в предметной области.
      Существуют  десятки моделей представления  знаний для различных предметных областей. Большинство из них может быть сведено к следующим классам:
      1. Продукционные;
      2. Семантические  сети;
      3. Фреймы;
      4. Формальные логические модели.
      Продукционная модель, или модель, основанная на правилах, позволяет представить знания в виде предложений типа: Если (условие), то (действие).
      Под условием понимается некоторое предложение-образец, по которому осуществляется поиск в  базе знаний, а под действием —  действия, выполняемые при успешном исходе поиска (они могут быть промежуточными, выступающими далее как условия, и терминальными или целевыми, завершающими работу системы).
      При использовании продукционной модели база знаний состоит из набора правил. Программа, управляющая перебором  правил, называется машиной вывода. Чаще всего вывод бывает прямой (от данных к поиску цели) или обратный (от цели для ее подтверждения — к данным). Данные — это исходные факты, на основании которых запускается машина вывода — программа, перебирающая правила из базы.
      Продукционная модель чаще всего применяется в промышленных экспертных системах. Она привлекает разработчиков своей наглядностью, высокой модульностью, легкостью внесения дополнений и изменений и простотой механизма логического вывода.
      Семантическая сеть — это ориентированный граф, вершины которого — понятия, а дуги — отношения между ними.
      Понятиями обычно выступают абстрактные или  конкретные объекты, а отношения  — это связи типа: «это», «имеет частью», «принадлежит», «любит».
      Характерной особенностью семантических сетей  является обязательное наличие трех типов отношений:
      1. Класс — элемент класса;
      2. Свойство — значение;         
      3. Пример элемента класса.
      Выделяют  несколько классификаций семантических  сетей:
      — по количеству типов отношений (однородные – с единственным типом отношений; неоднородные – с различными типами отношений);
      — по типам отношений (бинарные – в  которых отношения связывают  два объекта; n-арные – отношения, связывающие более двух понятий).
      Наиболее  часто в семантических сетях  используются следующие отношения:
      — связи типа «часть-целое»;
      — функциональные связи;
      — количественные;
      — пространственные;
      — временные;
      — атрибутные связи;
      — логические связи.
      Проблема  поиска решения в базе знаний типа семантической сети сводится к задаче поиска фрагмента сети, соответствующего некоторой подсети, соответствующей  поставленному вопросу.
      Основное  преимущество этой модели – в соответствии современным представлениям об организации долговременной памяти человека. Недостаток модели – сложность поиска вывода на семантической сети.
      Под фреймом понимается абстрактный  образ или ситуация. В психологии и философии известно понятие  абстрактного образа.
      Фреймом называется также и формализованная модель для отображения образа.  
      Различают фреймы-образцы, или прототипы, хранящиеся в базе знаний, и фреймы - экземпляры, которые создаются для отображения  реальных ситуаций на основе поступающих  данных.
      Модель  фрейма является достаточно универсальной, поскольку позволяет отобразить все многообразие знаний о мире через:
      — фреймы-структуры, для обозначения объектов и понятий (заем, залог, вексель);
      — фреймы-роли (менеджер, кассир, клиент);
      — фреймы-сценарии (банкротство, собрание акционеров, празднование именин);
      — фреймы-ситуации (тревога, авария, рабочий режим устройства) и др.
      Важнейшим свойством теории фреймов является заимствованное из теории семантических  сетей наследование свойств.
      Основным  преимуществом фреймов как модели представления знаний является способность отражать концептуальную основу организации памяти человека, а также ее гибкость и наглядность.
      В представлении знаний выделяют формальные логические модели, основанные на классическом исчислении предикатов I порядка, когда предметная область или задача описывается в виде набора аксиом. Эта логическая модель применима в основном в исследовательских «игрушечных» системах, так как предъявляет очень высокие требования и ограничения к предметной области. В промышленных же экспертных системах используются различные ее модификации и расширения.
      Модели  знаний – продукционная, фреймовая, семантических сетей – обладают практически равными возможностями  представления знаний. Дополнительно  каждая модель знаний обладает следующими свойствами:
      — продукционная модель позволяет легко расширять и усложнять множество правил вывода;
      — фреймовая модель позволяет усилить вычислительные аспекты обработки знаний за счет расширения множества присоединенных процедур;
      — модель семантических сетей позволяет расширять список отношений между вершинами и дугами сети, приближая выразительные возможности сети к уровню естественного языка[4]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      2. Основные компоненты информационных технологий экспертных систем 

      Основными компонентами информационной технологии, используемой в экспертной системе, являются: интерфейс пользователя, база знаний, интерпретатор, модуль создания системы[4]. 

      

      Рис.1 Основные компоненты информационной технологии экспертных систем 

      Рассмотрим  более подробно данные компоненты.
      Пользователь – специалист предметной области, для которого предназначена система. Обычно его квалификация недостаточно высока, и поэтому он нуждается в помощи экспертной системы.
      Инженер по знаниям – специалист в области  искусственного интеллекта, выступающий в роли посредника между экспертом и базой знаний.
      Интерфейс пользователя – комплекс программ, реализующих диалог пользователя с  экспертной системой как на стадии ввода информации и команд, так  и при получении выходной информации, т.е. менеджер (специалист) использует интерфейс для ввода информации и команд в экспертную систему и получения выходной информации из нее.
      Команды включают в себя параметры, направляющие процесс обработки знаний. Информация обычно выдается в форме значений, присваиваемых определенным переменным.
      Технология  экспертных систем предусматривает  возможность получать в качестве выходной информации не только решение, но и необходимые объяснения.
      Различают два вида объяснений:
      • объяснения, выдаваемые по запросам. Пользователь в любой момент может потребовать от экспертной системы объяснения своих действий;
      • объяснения полученного решения  проблемы. После получения решения  пользователь может потребовать  объяснений того, как оно было получено.
      Система должна пояснить каждый шаг своих  рассуждений, ведущих к решению задачи. Хотя технология работы с экспертной системой не является простой, пользовательский интерфейс этих систем является дружественным и обычно не вызывает трудностей при ведении диалога.
      База  знаний – совокупность знаний предметной области, реализованная на основе выбранной модели представления знаний и записанная на машинный носитель в форме, понятной эксперту и пользователю.
      Таким образом, база знаний содержит факты, описывающие  проблемную область, а также логическую взаимосвязь этих фактов.
      Центральное место в базе знаний принадлежит  правилам. Правило определяет, что  следует делать в данной конкретной ситуации, и состоит из двух частей: условия, которое может выполняться  или нет, и действия, которое следует  произвести, если условие выполняется. Все используемые в экспертной системе правила образуют систему правил, которая даже для сравнительно простой системы может содержать несколько тысяч правил. Все виды знаний в зависимости от специфики предметной области и квалификации проектировщика (инженера по знаниям) с той или иной степенью адекватности могут быть представлены с помощью одной либо нескольких семантических моделей. К наиболее распространенным моделям относятся [4]:
      — логические;
      — продукционные;
      — фреймовые;
      — семантические сети.
      Интерпретатор. Это часть экспертной системы, производящая в определенном порядке обработку знаний (мышление), находящихся в базе знаний.
      Технология  работы интерпретатора сводится к последовательному  рассмотрению совокупности правил (правило  за правилом). Если условие, содержащееся в правиле, соблюдается, выполняется определенное действие, и пользователю предоставляется вариант решения его проблемы.
      Кроме того, во многих экспертных системах вводятся дополнительные блоки: база данных, блок расчета, блок ввода и корректировки данных.
      Блок  расчета необходим в ситуациях, связанных с принятием управленческих решений. При этом важную роль играет база данных, где содержатся плановые, физические, расчетные, отчетные и другие постоянные или оперативные показатели.
      Блок  ввода и корректировки данных используется для оперативного и  своевременного отражения текущих  изменений в базе данных.
      Модуль  создания системы. Он служит для создания набора (иерархии) правил. Существуют три  подхода, которые могут быть положены в основу модуля создания системы: использование алгоритмических языков программирования, среды программирования и оболочек экспертных систем.
      К числу инструментальных средств  программирования относятся языки  обработки символьной информации, наиболее известными из которых являются Пролог и ЛИСП. Пролог — язык высокого уровня, ориентированный на использование методов математической логики.
      Основной  особенностью Пролога, отличающей его  от всех других языков, является декларативный  характер написанных на нем программ. Языки программирования ЛИСП и Пролог имеют встроенные механизмы для манипулирования знаниями.
      Для разработки экспертных систем используются также языки программирования общего назначения: Си, Паскаль, Фортран и  др. Общим недостатком языков программирования для создания экспертных систем являются:
      —       большое время разработки готовой системы;
      — необходимость привлечения высококвалифицированных программистов;
      —        трудности модификации готовой системы.
      Среды программирования позволяют разработчику не программировать некоторые или все компоненты экспертной системы, а выбирать их из заранее составленного набора[2].
      Оболочка  экспертных систем представляет собой  готовую программную среду, которая  может быть приспособлена к решению  определенной проблемы путем создания соответствующей базы знаний. В большинстве случаев использование оболочек позволяет создавать экспертные системы быстрее и легче в сравнении с программированием.
      Однако  необходимо, чтобы управляющие стратегии, вложенные в процедуры вывода, а также принятая модель представления знаний подходили для данного приложения. Это затрудняет выбор подходящей оболочки экспертной системы и ее применение. Кроме того, уже в процессе создания прикладной системы может выясниться, что возможности, заложенные в используемом инструментальном средстве, не позволяют реализовать необходимые процедуры вывода и представления знаний, требующиеся для успешной работы системы [5]. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 

       Заключение 

      Информационные  технологии прочно вошли в нашу жизнь. Применение ЭВМ стало обыденным делом, хотя совсем ещё недавно рабочее место, оборудованное компьютером, было большой редкостью. Информационные технологии открыли новые возможности для работы и отдыха, позволили во многом облегчить труд человека.
      Информационная технология — это процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления.
      Цель  информационной технологии — производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.
      Наибольший  прогресс среди компьютерных информационных систем отмечен в области разработки экспертных систем.
      Экспертная система – это специальный программный комплекс, аккумулирующий знания специалистов в конкретной предметной области и обеспечивающий пользователя возможностями: решения широкого круга неформализуемых задач в различных предметных областях, которые до недавнего времени считались малодоступными для использования вычислительной техники; трансформирования опыта специалистов-экспертов в память компьютера путем создания  и развития базы знаний; достижения более устойчивых результатов в решении задач за счет исключения эмоциональных и других факторов человеческой деятельности; получения значительных доходов за счет низкой стоимости эксплуатации системы и привлечения менее квалифицированных специалистов.
      Экспертные  системы дают возможность менеджеру  или специалисту получать консультации экспертов по любым проблемам, о которых этими системами накоплены знания.
      Назначение  экспертных систем заключается в  решении достаточно трудных для  экспертов задач на основе накапливаемой  базы знаний, отражающей опыт работы экспертов  в рассматриваемой проблемной области.
      Достоинство применения экспертных систем заключается в возможности принятия решений в уникальных ситуациях, для которых алгоритм заранее не известен и формируется по исходным данным в виде цепочки рассуждений из базы знаний.
      Главная идея использования информационной технологии экспертных систем заключается в том, чтобы получить от эксперта его знания и, загрузив их в память компьютера, использовать всякий раз, когда в этом возникнет необходимость. Все это делает возможным использовать технологию экспертных систем в качестве советующих систем.
      Основными компонентами информационной технологии, используемой в экспертной системе, являются: интерфейс пользователя, база знаний, интерпретатор, модуль создания системы.
и т.д.................


Перейти к полному тексту работы


Скачать работу с онлайн повышением уникальности до 90% по antiplagiat.ru, etxt.ru или advego.ru


Смотреть полный текст работы бесплатно


Смотреть похожие работы


* Примечание. Уникальность работы указана на дату публикации, текущее значение может отличаться от указанного.