Экспертные системы - это сложные программные комплексы, ак­ку­­му­ли­­рующие знания специалистов в конкретных предметных областях и ти­ра­жирующие этот эмпирический опыт для консультаций менее квали­фи­ци­­рован­ных пользователей.

Области применения систем, основанных на знаниях, весьма раз­но­об­разны: бизнес, производство, военные приложения, медицина, со­ци­о­ло­гия, геология, космос, сельское хозяйство, управление, юриспру­ден­ция и др.

Системы, основанные на знаниях (СОЗ) - это системы программ­ного обес­печения, основными структурными элементами которых яв­ляются база знаний и механизм логических выводов . Среди СОЗ можно вы­де­лить:

• интеллектуальные информационно-поисковые системы;
• экспертные системы (ЭС).

Интеллектуальные информационно-поисковые системы отличаются от предыдущего поколения информационно-поисковых систем не только гораздо более обширным справочно-информационным фондом, но и важнейшей способностью формировать адекватные ответы на запросы пользователя даже тогда, когда запросы не носят прямого характера.

Наиболее известным практическим примером СОЗ могут служить экспертные сис­темы, способные диагностировать заболевания, оценивать по­тен­ци­аль­ные месторождения полезных ископаемых, осуществлять обработку естественного языка, распознавание речи и изображений и т.д. Экспертные сис­те­мы являются первым шагом в практической реализации исследований в об­ласти искусственного интеллекта

Базовая структура экспертной системы приведена на рисунке ниже.

Структурные элементы, составляющие экспертную систему, выполняют следующие функции.

База знаний реализует функции представления знаний в конкретной предметной области и управление ими.

Механизм логических выводов выполняет логические выводы на основании знаний, имеющихся в базе знаний.

Пользовательский интерфейс необходим для правильной передачи отве­тов пользователю, иначе пользоваться системой крайне неудобно.

Модуль приобретения знаний необходим для получения знаний от экспер­та, поддержки базы знаний и дополнения ее при необходимости.

Модуль ответов и объяснений формирует заключение экспертной систе­мы и представляет различные комментарии, прилагаемые к заключению, а так­же объясняет мотивы заключения.

Структура экспертной системы.

Перечисленные структурные элементы являются наиболее характерными, хотя в реальных экспертных системах их функции могут быть соответствующим образом усилены или расширены.

Знания в базе знаний представлены в конкретной форме и ор­га­ни­за­ция ба­зы знаний позволяет их легко определять, модифицировать и по­пол­нять. Реше­ние задач с помощью логического вывода на основе знаний хра­ня­щихся в базе зна­ний, реализуется автономным механизмом логического вы­вода. Хотя оба эти ком­понента системы с точки зрения ее структуры яв­ля­ются неза­висимыми, они на­­ходятся в тесной связи между собой и оп­ре­де­ление модели представления знаний накладывает ограничения на выбор соответствующего механизма логи­чес­ких выводов.

Преимущества экспертных систем :

• Постоянство . Экспертные системы ничего не забывают в отличие от человека-эксперта.
• Воспроизводимость . Можно сделать любое количество копий экспертной системы, а обучение новых экспертов отнимает много времени и средств.
• Эффективность. Может увеличить производительность и уменьшать затраты персонала.
• Постоянство . С использованием экспертных системам подобные транзакции обрабатываются одним и тем же способом. Система будет делать сопоставимые рекомендации для похожих ситуаций.
• Влияние на людей . Новый эффект (самая современная ин­фор­ма­ция, имеющая влияние на здравый смысл). Главный эффект (ранняя информация доминирует над здравым смыслом).
• Документация. Экспертная система может документировать процесс решения.
• Законченность . Экспертная система может выполнять обзор всех транзакций, a человек-эксперт сможет сделать обзор только отдельной выборки.
• Своевременность . Погрешности в конструкциях и-или могут быть своевременно найдены.
• Широта . Могут быть объединены знания многих экспертов, что дает системе больше широты, чем с вероятно может достичь один человек.
• Снижение риска ведения дела благодаря последовательности принятия решения документированности и компетентности.

Недостатки экспертных систем:

• Здравый смысл . В дополнение к широкому техническому знанию, че­ловек-эксперт имеет здравый смысл. Еще не известно, как за­ло­жить здравый смысл в экспертные системы.
• Творческий потенциал . Человек-эксперт может реагировать твор­чески на необычные ситуации, экспертные системы не могут.
• Обучение . Человек-эксперт автоматически адаптируются к изме­не­нию среды; экспертные системы нужно явно модифицировать.
• Сенсорный опыт . Человек-эксперт располагает широким диапа­зо­ном сенсорного опыта; экспертные системы в настоящее время ос­нованы на вводе символов.

Экспертные системы не хороши, если решения не существует или когда проблема лежит вне области их компетенции.

Класс экспертных систем сегодня объединяет несколько тысяч различных программных комплексов, которые можно классифицировать по различным критериям: решаемая задача, связь с реальным временем, тип ЭВМ, степень интеграции.

Методология разработки экспертных систем

Разработка интеллектуальных информационных систем отличается от создания обыч­ного программного продукта. Опыт разработки ранних экспертных систем по­казал, что использование традиционной технологии програм­мирования ли­бо чрезмерно затягивает процесс разработки, либо во­обще приводит к от­рицательному результату. Это связано главным об­разом с не­об­хо­ди­мостью модифицировать принципы и способы построения по мере того, как увеличивается знание разработчиков о проблемной области.

Известно, что большая часть знаний в конкретной предметной области ос­тается личной собственностью эксперта. Наибольшую проблему при раз­ра­бот­ке экспертной системы представляет процедура получения знаний у эксперта и занесения их в базу знаний, называемая извлечением знаний. Это происходит не по­тому, что он не хочет разглашать своих секретов, а потому, что не в состоянии сде­лать это - ведь эксперт знает гораздо больше, чем сам осознает. Для выявления знаний эксперта и их формализации на протяжении всего периода разработки с ним взаимодействует инженер по знаниям.

Чтобы избежать дорогостоящих и безуспешных попыток, был разра­бо­тан набор рекомендаций для того, чтобы определить, является ли проб­ле­ма подходящей для решения с помощью экспертной системы:

• Потребность в решении должна соответствовать затратам на ее раз­работку. Суммы затрат и полученная выгода должны быть ре­а­листическими.
• Невозможно использовать знания человека-эксперта там, где это необходимо. Если «экспертные» знания широко распростра­не­ны, то маловероятно, что стоит разрабатывать экспертную сис­тему. Однако в таких областях как разведка нефти и медицина мо­гут быть редкие специализированные знания, которыми можно недорого снабдить экспертную систему, и не использовать очень высоко оплачиваемого эксперта.
• Проблема может быть решена с использованием символических методов рассуждения.
• Проблема хорошо структурирована и не требует применения зна­ний, основанных на здравом смысле. Знания, основанные на здра­вом смысле, хорошо известны, поэтому их незачем фиксировать и представлять.
• Проблема не может быть легко решена с использованием более тра­диционных вычислительных методов. Если имеется хорошее ал­горитмическое решение проблемы, не следует использовать экспертную систему.
• Существуют эксперты в данной проблемной области. Поскольку экспертная система проектируется для успешной работы, весьма существенно, чтобы эксперты желали помогать при ее проек­ти­ро­ва­нии, а не считали, что их работе угрожают. Кроме того не­об­хо­дима поддержка администрации и потенциальных пользователей.
• Проблема имеет подходящий размер и область применения. Как правило, проблема требует применения знаний высоко спе­ци­а­ли­зи­рованных экспертов, но человек-эксперт должен тратить на ее ре­ше­ние короткое время, максимум час.

В настоящее время сложилась последовательность действий при разработке экспертных систем. Она включает следующие этапы: идентификация, получение знаний, концептуализация, формализация, выполнение, тестирование и опытная эксплуатация.

Рис. 10.2. Технология разработки экспертных систем

Идентификация

Этап идентификации связан, прежде всего, с осмыслением тех задач, которые предстоит решать будущей экспертной системе, и формированием требований к ней. На этом этапе планируется ход разработки прототипа системы, определяются источники знаний (книги, эксперты, методики), цели (распространение опыта, автоматизация рутинных операций), классы решаемых задач и т.д. Результатом идентификации является ответ на вопрос, что надо сделать и какие ресурсы необходимо задействовать.

Получение знаний

При решении проблемы получения знаний выделяют три стратегии: приобретение знаний, извлечение знаний и обнаружение знаний.

Под приобретением (acquisition) знаний понимается способ автоматизированного наполнения базы знаний посредством диалога эксперта и специальной программы.

Извлечением (elicitation) знаний называют процедуру вза­и­мо­дей­ствия инженера по знаниям с источником знаний (экспертом, спе­циальной литературой и др.) без использования вычислительной тех­ни­ки.

Термины «обнаружение знаний» (knowledge discovery), а также Data Mining связывают с созданием компьютерных систем, реализующие методы автоматического получения знаний.

Концептуализация

На этапе концептуализации проводится содержательный анализ проблемной области, выявляются используемые понятия и их взаимосвязи, определяются методы решения задач. Этот этап завершается созданием мо­дели предметной области, включающей основные концепты и от­но­ше­ния. Модель представляется в виде графа, таблицы, диаграммы или текста.

Формализация

На этапе формализации все ключевые понятия и отношения выражаются на некотором формальном языке, который выбирается из числа уже существующих, либо создается заново. Другими словами, на данном этапе определяется состав средств и способы представления декларативных и процедурных знаний, осуществляется это представление и в итоге создается описание решения задачи экспертной системы на выбранном формальном языке.

Выполнение (реализация)

На этапе выполнения создается один или несколько реально работающих прототипов экспертной системы. Для ускорения этого процесса в настоящее время широко применяются различные инструментальные средства.

Тестирование

На данном этапе оценивается и проверяется работа программы прототипа с целью приведения ее в соответствие с реальными запросами пользователей. Прототип проверяется по следующих основным позициям:

• удобство и адекватность интерфейсов ввода-вывода (характер вопросов в диалоге, связность выводимого текста результата и др.);
• эффективность стратегии управления (порядок перебора, использование нечеткого вывода и т.д.);
• корректность базы знаний (полнота и непротиворечивость правил).

Задача стадии тестирования - выявление ошибок и выработка рекомендаций по доводке прототипа экспертной системы до промышленного образца.

Опытная эксплуатация

На этапе опытной эксплуатации проверяется пригодность эк­спертной системы для конечного пользователя. Пригодность оп­ре­де­ля­ет­ся в основном удобством и полезностью разработки. Под по­лезностью по­ни­мается способность экспертной системы определять в хо­де диалога по­треб­ности пользователя, выявлять и устранять причины неудач в работе, а так­же удовлетворять указанные потребности пользователя (решать поставленные задачи). Удобство работы подразумевает естественность взаимодействия с экспертной системой, гибкость (способность системы настраиваться на различных пользователей, а также учитывать изменения в квалификации одного и того же пользователя) и устойчивость системы к ошибкам (способность не выходить из строя при ошибочных действиях пользователя).

После успешного завершения этапа опытной эксплуатации эксперт­ная система классифицируется как коммерческая система, пригодная не толь­ко для собственного использования, но и для продажи различным по­тре­бителям.

Инструментальные средства построения экспертных систем

В настоящее время имеются средства, ускоряющие проектирование и разработку ЭС. Их называют инструментальными средствами , или про­сто инструментарием. Иными словами, под инструментальными средствами понимают совокупность аппаратного и программного обес­пе­че­ния, позволяющего создавать прикладные системы, основанные на знаниях.

Среди программных инструментальных средств выделяют следующие большие группы:

• символьные языки программирования (LISP, INTERLISP, SMALLTALK);
• языки инженерии знаний, то есть языки программирования, позволяющие реализовать один из способов представления знаний (OPS5, LOOPS, KES, Prolog);
• оболочки экспертных систем (или пустые экспертные системы), то есть системы, не содержащие знаний ни о какой предметной области (EMYCIN, ЭКО, ЭКСПЕРТ, EXSYS RuleBook, Expert System Creator и др.)

1. Основу любой интеллектуальной экспертной системы составляет... база знанийматематическая модельсистема правил решения поставленной задачиуправляющая система2. В экспертных системах нуждаются предметные области: медицина, фармакология, химия, геология, экономика, юриспруденция и др., в которых большая часть знания... является личным опытом специалистов высокого уровняможет быть сведена к системе машинных команд и реализована на компьютереуже получена и можно отказаться от непосредственного участия человека и передать возможность принятия решений компьютерутребует нахождения оптимальных показателей для конкретной задачи данной отрасли3. Конечной стадией существования экспертной системы является... коммерческая системаисследовательский прототипдействующий прототиппромышленная система4. Экспертные системы используются тогда, когда... исходные данные хорошо формализуются, но для принятия решения требуются специальные обширные знанияисходные данные компактны и удобны для реализации на компьютеретребуется нахождение оптимальных показателей (например, нахождение минимальных затрат или определение максимальной прибыли)исследуются объекты, процессы или явления путем построения и изучения моделей для определения или уточнения характеристик оригинала5. Сходство экспертных систем с прочими прикладными программами заключается в том, что они... предназначены для решения определенного круга задачиспользуют в качестве основных методов решения задачи эвристические методына этапе решения задачи формируют определенные факты и выводымоделируют мышление человека, а не конкретную природу предметной области6. Применение экспертной системы целесообразно, если... необходимо решать задачу в окружении, враждебном для человеказадачу требуется решать ограниченное количество разсуществует достаточное количество экспертов для решения данного круга задачрешение задачи с помощью эксперта-человека менее затратно по времени и более полно по охвату7. Ядро экспертной системы не реализуется на... языках разметки гипертекстадекларативных языках программированияимперативных языках программированияязыках представления онтологий8. Характерной особенностью любой экспертной системы, отличающей ее от других компьютерных информационных систем, является... способность к саморазвитиюсортировка, выборка данных по запросам пользователейиспользование таких методов, которые позволяют свести решение любой задачи к конкретному набору машинных командобеспечение множественного доступа к информации9. Основными классами экспертных систем являются... системы диагностики неисправностейметеорологические системысистемы управления базами данныхсистемы геолокации

По степени сложности решаемых задач экспертные системы можно классифицировать следующим образом:

• По способу формирования решения экспертные системы разделяются на два класса: аналитические и синтетические. Аналитические системы предполагают выбор решений из множества известных альтернатив (определение характеристик объектов), а синтетические системы - генерацию неизвестных решений (формирование объектов).
• По способу учета временного признака экспертные системы могут быть статическими или динамическими. Статические системы решают задачи при неизменяемых в процессе решения данных и знаниях, динамические системы допускают такие изменения. Статические системы осуществляют монотонное непрерываемое решение задачи от ввода исходных данных до конечного результата, динамические системы предусматривают возможность пересмотра в процессе решения полученных ранее результатов и данных.
• По видам используемых данных и знаний экспертные системы классифицируются на системы с детерминированными (четко определенными) знаниями и неопределенными знаниями. Под неопределенностью знаний (данных) понимается их неполнота (отсутствие), недостоверность (неточность измерения), двусмысленность (многозначность понятий), нечеткость (качественная оценка вместо количественной).
• По числу используемых источников знаний экспертные системы могут быть построены с использованием одного или множества источников знаний. Источники знаний могут быть альтернативными (множество миров) или дополняющими друг друга (кооперирующими).

В соответствии с перечисленными признаками классификации, как правило, выделяются следующие четыре основные класса экспертных систем

Классифицирующие экспертные системы. К аналитическим задачам прежде всего относятся задачи распознавания различных ситуаций, когда по набору заданных признаков (факторов) выявляется сущность некоторой ситуации, в зависимости от которой выбирается определенная последовательность действий. Таким образом, в соответствии с исходными условиями среди альтернативных решений находится одно, наилучшим образом удовлетворяющее поставленной цели и ограничениям.

Экспертные системы, решающие задачи распознавания ситуаций, называются классифицирующими, поскольку определяют принадлежность анализируемой ситуации к некоторому классу. В качестве основного метода формирования решений используется метод логического дедуктивного вывода от общего к частному, когда путем подстановки исходных данных в некоторую совокупность взаимосвязанных общих утверждений получается частное заключение.

Доопределяющие экспертные системы. Более сложный тип аналитических задач представляют задачи, которые решаются на основе неопределенных исходных данных и применяемых знаний. В этом случае экспертная система должна как бы доопределять недостающие знания, а в пространстве решений может получаться несколько возможных решений с различной вероятностью или уверенностью в необходимости их выполнения. В качестве методов работы с неопределенностями могут использоваться байесовский вероятностный подход, коэффициенты уверенности, нечеткая логика. Доопределяющие экспертные системы могут использовать для формирования решения несколько источников знаний. В этом случае могут использоваться эвристические приемы выбора единиц знаний из их конфликтного набора, например, на основе использования приоритетов важности, или получаемой степени определенности результата, или значений функций предпочтений и т.д.

Для аналитических задач классифицирующего и доопределяющего типов характерны следующие проблемные области:

• Интерпретация данных - выбор решения из фиксированного множества альтернатив на базе введенной информации о текущей ситуации. Основное назначение - определение сущности рассматриваемой ситуации, выбор гипотез, исходя их фактов. Типичным примером является экспертная система анализа финансового состояния предприятия.
• Диагностика - выявление причин, приведших к возникновению ситуации. Требуется предварительная интерпретация ситуации с последующей проверкой дополнительных фактов, например, выявление факторов снижения эффективности производства.
• Коррекция - диагностика, дополненная возможностью оценки и рекомендации действий по исправлению отклонений от нормального состояния рассматриваемых ситуаций.

Трансформирующие экспертные системы . В отличие от аналитических статических экспертных систем синтезирующие динамические экспертные системы предполагают повторяющееся преобразование знаний в процессе решения задач, что связано с характером результата, который нельзя заранее предопределить, а также с динамичностью самой проблемной области.

В качестве методов решения задач в трансформирующих экспертных системах используются разновидности гипотетического вывода:

• генерации и тестирования, когда по исходным данным осуществляется генерация гипотез, а затем проверка сформулированных гипотез на подтверждение поступающими фактами;
• предположений и умолчаний, когда по неполным данным подбираются знания об аналогичных классах объектов, которые в дальнейшем динамически адаптируются к конкретной ситуации в зависимости от ее развития;
• использование общих закономерностей (метауправления) в случае неизвестных ситуаций, позволяющих генерировать недостающее знание.

Многоагентные системы . Для таких динамических систем характерна интеграция в базе знаний нескольких разнородных источников знаний, обменивающихся между собой получаемыми результатами на динамической основе, например, через "доску объявлений"

Для многоагентных систем характерны следующие особенности:

• Проведение альтернативных рассуждений на основе использования различных источников знаний с механизмом устранения противоречий;
• Распределенное решение проблем, которые разбиваются на параллельно решаемые подпроблемы, соответствующие самостоятельным источникам знаний;
• Применение множества стратегий работы механизма вывода заключений в зависимости от типа решаемой проблемы;
• Обработка больших массивов данных, содержащихся в базе данных;
• Использование различных математических моделей и внешних процедур, хранимых в базе моделей;
• Способность прерывания решения задач в связи с необходимостью получения дополнительных данных и знаний от пользователей, моделей, параллельно решаемых подпроблем.

Для синтезирующих динамических экспертных систем наиболее применимы следующие проблемные области:

• Проектирование - определение конфигурации объектов с точки зрения достижения заданных критериев эффективности и ограничений, например, проектирование бюджета предприятия или портфеля инвестиций.
• Прогнозирование - предсказание последствий развития текущих ситуаций на основе математического и эвристического моделирования, например, прогнозирование трендов на биржевых торгах.
• Диспетчирование - распределение работ во времени, составление расписаний, например, планирование графика освоения капиталовложений.
• Планирование - выбор последовательности действий пользователей по достижению поставленной цели, например, планирование процессов поставки продукции.
• Мониторинг - слежение за текущей ситуацией с возможной последующей коррекцией. Для этого выполняется диагностика, прогнозирование, а в случае необходимости планирование и коррекция действий пользователей, например, мониторинг сбыта готовой продукции.
• Управление - мониторинг, дополненный реализацией действий в автоматических системах, например, принятие решений на биржевых торгах.

По данным публикации, в которой проводится анализ 12500 действующих экспертных систем, распределение экспертных систем по проблемным областям имеет следующий вид:

В основе самообучающихся систем лежат методы автоматической классификации примеров ситуаций реальной практики (обучения на примерах). Примеры реальных ситуаций накапливаются за некоторый исторический период и составляют обучающую выборку. Эти примеры описываются множеством признаков классификации. Причем обучающая выборка может быть:

• "с учителем", когда для каждого примера задается в явном виде значение признака его принадлежности некоторому классу ситуаций (классообразующего признака);
• "без учителя", когда по степени близости значений признаков классификации система сама выделяет классы ситуаций.

В экспертных системах нуждаются предметные области: медицина, фармакология, химия, геология, экономика, юриспруденция и др., в которых большая часть знания... 1) является личным опытом специалистов высокого уровня 2) может быть сведена к системе машинных команд и реализована на компьютере 3) уже получена и можно отказаться от непосредственного участия человека и передать возможность принятия решений компьютеру 4) требует нахождения оптимальных показателей для конкретной задачи данной отрасли
Правильный ответ – 1.

1) коммерческая система 2) исследовательский прототип3) действующий прототип 4) промышленная система
Правильный ответ – 1.

Экспертные системы используются, когда...
Правильный ответ – 1.

Правильный ответ – 1.

1) необходимо решать задачу в окружении , враждебном для человека 2) задачу требуется решать ограниченное количество раз 3) существует достаточное количество экспертов для решения данного круга задач 4) решение задачи с помощью эксперта-человека менее затратно по времени и более полно по охвату
Правильный ответ – 1.

Правильный ответ – 1.

Характерной особенностью любой экспертной системы , отличающей ее от других компьютерных информационных систем, является... 1) способность к саморазвитию 2) сортировка, выборка данных по запросам пользователей 3) использование таких методов, которые позволяют свести решение любой задачи к конкретному набору машинных команд 4) обеспечение множественного доступа к информации
Правильный ответ – 1.

Правильный ответ – 1.

Правильные ответы – 1, 2.

В состав системного программного обеспечения входят... 1) программы, отвечающие за взаимодействие с конкретными устройствами 2) программы, отвечающие за взаимодействие с пользователем 3) средства обеспечения компьютерной безопасности 4) средства автоматизации работ по проверке, наладке и настройке компьютерной системы
Правильные ответы – 1, 2.

1) системы автоматизированного проектирования 2) экспертные системы 3) программы обслуживания магнитных дисков 4) программы восстановления системы
Правильные ответы – 1, 2.

Функциями базового программного обеспечения являются... 1) проверка состава и работоспособности вычислительной системы 2) вывод на экран диагностических сообщений 3) обеспечение пользовательского интерфейса 4) расширение функций операционной системы
Правильные ответы – 1, 2.

В состав прикладного программного обеспечения входят... 1) Web-редакторы 2) настольные издательские системы 3) антивирусные программы 4) средства сжатия данных
Правильные ответы – 1, 2.

BIOS (Basic Input Output System) является ... 1) группой программ в постоянном запоминающем устройстве 2) стандартной кодовой таблицей 3) частью оперативной памяти 4) базовой частью микропроцессора
Правильный ответ – 1.

Устройство, обеспечивающее соединение административно независимых коммуникационных сетей , – это... 1) роутер 2) хост 3) домен 4) концентратор.
Правильный ответ – 1.

Сетевые операционные системы – это комплекс программ, которые... 1) обеспечивают одновременную работу группы пользователей 2) пользователи переносят в сети с одного компьютера на другой 3) обеспечивают обработку, передачу и хранение данных на компьютере 4) расширяют возможности многозадачных операционных систем
Правильный ответ – 1.

Задан адрес электронной почты в сети Интернет – [email protected]. Именем почтового сервиса в нем является 1) mail 2) pochta 3) mail.ru 4) ru
Правильный ответ – 1.

Прокси-сервер сети Интернет... 1) обеспечивает анонимизацию доступа к различным ресурсам 2) обеспечивает пользователя защищенным каналом связи 3) позволяет зашифровать электронную информацию 4) используется для обмена электронными подписями между абонентами сети
Правильный ответ – 1.

Шлюз – это устройство, которое... 1) позволяет организовать обмен данными между двумя сетями, использующими различные протоколы взаимодействия 2) позволяет организовать обмен данными между двумя сетями, использующими один и тот же протокол взаимодействия 3) соединяет сети разного типа, но использующие одну операционную систему 4) соединяет рабочие станции
Правильный ответ – 1.

Сетевым протоколом является... 1) PPP 2) WWW 3) ECP 4) URL
Правильный ответ – 1.
Замечания. PPP (Point to Point Protocol) – протокол канального уровня, позволяющий использовать для выхода в Интернет обычные модемные линии. ECP (Enhanced Capability Port) – порт с расширенными возможностями. URL (Uniform Resource Locator – единый указатель ресурсов) – единообразный определитель местонахождения ресурса. Это стандартизированный способ записи адреса ресурса в сети Интернет. WWW (World Wide Web – Всемирная паутина) – распределенная система, предоставляющая доступ к связанным между собой документам, расположенным на различных компьютерах , подключенных к Интернету.

Поставщиком Интернет-услуг является... 1) провайдер 2) компьютер, подключенный к Интернету 3) браузер 4) модем, подключенный к сети Интернет
Правильный ответ – 1.

В соответствии со стандартом скорость передачи информации по сети может измеряться в... 1) Кбит/с 2) Кбайт/мин 3) Кбит/мин 4) Кбайт/с
Правильный ответ – 1.

Для быстрого перехода от одного www-документа к другому используется... 1) гиперссылка 2) браузер 3) сайт 4) тег
Правильный ответ – 1.

Документ запрашивается со страницы сайта университета по следующему адресу:http://university.faculty.edu/document.txt. Доменным именем компьютера, в котором находится документ, является... 1) university.faculty.edu 2) university 3) faculty 4) university.faculty
Правильный ответ – 1.

Компьютер, подключенный к Интернету, обязательно должен... 1) получить IP-адрес 2) иметь установленный web-сервер 3) получить доменное имя 4) иметь размещенный на нем web-сайт
Правильный ответ – 1.

Для просмотра web-страниц используются... 1) браузеры 2) Интернет-порталы 3) брандмауэры 4) программы хэширования
Правильный ответ – 1.

Наиболее эффективным средством контроля данных в сети являются... 1) пароли, идентификационные карты и ключи 2) системы архивации 3) RAID-диски 4) антивирусные программы
Правильный ответ – 1.

Мост – это устройство, соединяющее... 1) две сети, использующие одинаковые методы передачи данных 2) две сети, имеющие одинаковый сервер 3) рабочие станции одной сети 4) абонентов локальной вычислительной сети
Правильный ответ – 1.

Для того чтобы наладить обмен электронными сообщениями, имеющими цифровую подпись, необходимо передать получателю сообщений... 1) открытый ключ шифрования 2) закрытый ключ шифрования 3) вид вашей цифровой подписи 4) используемый вами алгоритм шифрования
Правильный ответ – 1.

Топологиями локальных вычислительных сетей являются... 1) звезда, шина, кольцо 2) ромашка, сфера, звезда 3) серверная, доменная, терминальная 4) корпоративная, административная, смешанная
Правильный ответ – 1.

Наиболее эффективным способом защиты локального компьютера от несанкционированного доступа при его включении является... 1) использование программно-аппаратных средств защиты 2) установка пароля на BIOS 3) установка пароля на операционную систему 4) использование новейшей операционной системы
Правильный ответ – 1.

Компьютер, подключенный к сети Интернет, может иметь два следующих адреса: 1) цифровой и доменный 2) цифровой и пользовательский 3) символьный и доменный 4) прямой и обратный
Правильный ответ – 1.

В Интернете используются различные сервисы: электронная почта, телеконференции, Интернет-пейджер, Интернет-магазин и т.д. Сервисная система, при помощи которой можно общаться через сеть Интернет с другими людьми в режиме реального времени, имеет наименование... 1) IRC 2) Windows Chat 3) Slideshare 4) FTP
Правильный ответ – 1.

Система обмена через Интернет мгновенными сообщениями называется... 1) ICQ 2) IRC 3) URL 4) GPS
Правильный ответ – 1.

Сетевой сервис FTP предназначен для... 1) перемещения данных между различными операционными системами 2) проведения видеоконференций 3) просмотра web-страниц 4) «скачивания» сообщений и приложенных файлов
Правильный ответ – 1.

Наиболее эффективным способом защиты локального компьютера от несанкционированного доступа при его включении является... 1) использование программно-аппаратных средств защиты 2) установка пароля на BIOS 3) установка пароля на операционную систему 4) использование новейшей операционной системы
Правильный ответ – 1.

Как известно, IP-адрес компьютера состоит из четырех чисел, разделенных точками. Каждое из чисел IP-адреса может принимать десятичные значения от 0 до... 1) 255 2) 256 3) 999 4) 192
Правильный ответ – 1.

Необходимо послать электронное сообщение удаленному адресату. При этом получатель должен знать, что это именно то самое сообщение. Для этого нужно... 1) использовать цифровую подпись 2) послать сообщение по секретному каналу связи 3) заархивировать сообщение 4) закрыть сообщение паролем
Правильный ответ – 1.

Для того чтобы наладить обмен электронными сообщениями, имеющими цифровую подпись, необходимо передать получателю сообщений... 1) открытый ключ шифрования 2) закрытый ключ шифрования 3) вид вашей цифровой подписи 4) используемый вами алгоритм шифрования
Правильный ответ – 1.

Для поиска информации в сети Интернет с помощью поисковых систем (например, Google, Rambler, Yandex, Yahoo!) пользователи задают... 1) ключевые слова 2) теги 3) поисковые слова 4) словарные слова
Правильный ответ – 1.

Задан адрес электронной почты в сети Интернет – [email protected]. Именем владельца этого электронного адреса является... 1) postbox 2) yandex 3) yandex.ru 4) postbox@
Правильный ответ – 1.

В таблицу базы данных СКЛАД, содержащую 5 столбцов информации о товаре (наименование, поставщик, количество, дата окончания срока хранения, цена), внесена информация о 25 видах товара. Количество записей в таблице равно... 1) 25 2) 5 3) 125 4) 30
Правильный ответ – 1.

Основу любой интеллектуальной экспертной системы составляет... 1) база знаний 2) математическая модель 3) система правил решения поставленной задачи 4) управляющая система
Правильный ответ – 1.

В экспертных системах нуждаются предметные области: медицина, фармакология, химия, геология, экономика, юриспруденция и др., в которых большая часть знания... 1) является личным опытом специалистов высокого уровня 2) может быть сведена к системе машинных команд и реализована на компьютере 3) уже получена и можно отказаться от непосредственного участия человека и передать возможность принятия решений компьютеру 4) требует нахождения оптимальных показателей для конкретной задачи данной отрасли
Правильный ответ – 1.

Конечной стадией существования экспертной системы является... 1) коммерческая система 2) исследовательский прототип 3) действующий прототип 4) промышленная система
Правильный ответ – 1.

Экспертные системы используются тогда, когда... 1) исходные данные хорошо формализуются, но для принятия решения требуются специальные обширные знания 2) исходные данные компактны и удобны для реализации на компьютере 3) требуется нахождение оптимальных показателей (например, нахождение минимальных затрат или определение максимальной прибыли) 4) исследуются объекты, процессы или явления путем построения и изучения моделей для определения или уточнения характеристик оригинала
Правильный ответ – 1.

Сходство экспертных систем с прочими прикладными программами заключается в том, что они... 1) предназначены для решения определенного круга задач 2) используют в качестве основных методов решения задачи эвристические методы 3) на этапе решения задачи формируют определенные факты и выводы 4) моделируют мышление человека, а не конкретную природу предметной области
Правильный ответ – 1.

Применение экспертной системы целесообразно, если... 1) необходимо решать задачу в окружении, враждебном для человека 2) задачу требуется решать ограниченное количество раз 3) существует достаточное количество экспертов для решения данного круга задач 4) решение задачи с помощью эксперта-человека менее затратно по времени и более полно по охвату
Правильный ответ – 1.

Ядро экспертной системы не реализуется на... 1) языках разметки гипертекста 2) декларативных языках программирования 3) императивных языках программирования 4) языках представления онтологий
Правильный ответ – 1.

Характерной особенностью любой экспертной системы, отличающей ее от других компьютерных информационных систем, является... 1) способность к саморазвитию 2) сортировка, выборка данных по запросам пользователей 3) использование таких методов, которые позволяют свести решение любой задачи к конкретному набору машинных команд 4) обеспечение множественного доступа к информации
Правильный ответ – 1.

Основными классами экспертных систем являются... 1) системы диагностики неисправностей 2) метеорологические системы 3) системы управления базами данных 4) системы геолокации
Правильный ответ – 1.

В состав программного обеспечения (ПО) вычислительных систем входят... 1) системное ПО 2) служебное ПО 3) функциональное ПО 4) информационное ПО
Правильные ответы – 1, 2.

Третий этап. Загрузка завершена. Как видно на рис.12.6 , в меню инструментов добавилась новая вкладка с названием "Advanced Process ".

Это напоминает загрузку тематических панелей в Visio . Однако ARENA - не "рисовалка", а мощное средство имитационного моделирования .

Программа ARENA позволяет создавать диаграммы, отражающие функционирование того или иного процесса. Процесс создания диаграмм во многом схож с таковым в MS Visio . Здесь также используется технология Drag and Drop , однако для некоторых процесс "рисования" в MS Visio будет более удобным и предпочтительным.

Центральным компонентом экспертной системы является база знаний, которая выступает по отношению к другим компонентам как содержательная подсистема, составляющая основную ценность.

База знаний - это совокупность единиц знаний, которые представляют собой формализованное с помощью некоторого метода представления знаний отражение объектов проблемной области и их взаимосвязей, действий над объектами и, возможно, неопределенностей, с которыми эти действия осуществляются .

В качестве методов представления знаний чаще всего используются либо правила, либо объекты (фреймы), либо их комбинация. Так, правила представляют собой конструкции:

Если < условие > То <заключение> CF (фактор определенности) <значение>

В качестве факторов определенности (CF ), как правило, выступают либо условные вероятности байесовского подхода (от 0 до 1), либо коэффициенты уверенности нечеткой логики (от 0 до 100).

Примеры правил имеют следующий вид.

Правило 1: если Коэффициент рентабельности > 0.2, то Рентабельность = "удовлетворительна" CF 100.

Правило 2: если Задолженность = "нет" и Рентабельность = "удовлетворительна", то Финансовое состояние = "удовлетворительно" CF 80.

Правило 3: если Финансовое состояние = "удовлетворительно" и Репутация = "удовлетворительна", то Надежность предприятия = "удовлетворительна" CF 90.

Объекты представляют собой совокупность атрибутов, описывающих свойства и отношения с другими объектами. В отличие от записей баз данных, каждый объект имеет уникальное имя. Часть атрибутов отражают типизированные отношения, такие как "род - вид" (super-class - sub-class ), "целое - часть" и др. Вместо конкретных значений атрибутов объектов могут задаваться значения по умолчанию, присущие целым классам объектов, или присоединенные процедуры (process ).

Интеллектуальный интерфейс . Обмен данными между конечным пользователем и ЭС выполняет программа интеллектуального интерфейса, которая воспринимает сообщения пользователя и преобразует их в форму представления базы знаний и, наоборот, переводит внутреннее представление результата обработки в формат пользователя и выдает сообщение на требуемый носитель.

Важнейшим требованием к организации диалога пользователя с ЭС является естественность, которая не означает буквально формулирование потребностей пользователя предложениями естественного языка, хотя это и не исключается в ряде случаев .

Важно, чтобы последовательность решения задачи была гибкой, соответствовала представлениям пользователя и велась в профессиональных терминах.

Механизм вывода. Этот программный инструментарий получает от интеллектуального интерфейса преобразованный во внутреннее представление запрос, формирует из базы знаний конкретный алгоритм решения задачи, выполняет алгоритм, а полученный результат предоставляется интеллектуальному интерфейсу для выдачи ответа на запрос пользователя. В основе применения любого механизма вывода лежит процесс нахождения в соответствии с поставленной целью и описанием конкретной ситуации (исходных данных), относящихся к решению единиц знаний (правил, объектов, прецедентов и т.д.) и связыванию их при необходимости в цепочку рассуждений, приводящую к определенному результату. Для представления знаний в форме правил это может быть прямая или обратная цепочка рассуждений (рис.12.10 и рис.12.11).

Для объектно-ориентированного представления знаний характерно применение механизма наследования атрибутов, когда значения атрибутов передаются по иерархии от вышестоящих классов к нижестоящим. Также при заполнении атрибутов фрейма необходимыми данными запускаются на выполнение присоединенные процедуры.

Механизм объяснения. В процессе или по результатам решения задачи пользователь может запросить объяснение или обоснование хода решения. С этой целью ЭС должна предоставить соответствующий механизм объяснения.

Объяснительные способности ЭС определяются возможностью механизма вывода запоминать путь решения задачи. Тогда на вопросы пользователя "Как?" и "Почему?" получено решение или запрошены те или иные данные, и система всегда может выдать цепочку рассуждений до требуемой контрольной точки, сопровождая выдачу объяснения заранее подготовленными комментариями. В случае отсутствия решения задач объяснение должно выдаваться пользователю автоматически.

Полезно иметь возможность и гипотетического объяснения решения задачи, когда система отвечает на вопросы, что будет в том или ином случае. Однако не всегда пользователя интересует полный вывод решения, содержащий множество ненужных деталей. В этом случае система должна уметь выбирать из цепочки только ключевые моменты с учетом их важности и уровня знаний пользователя. Для этого в базе знаний необходимо поддерживать модель знаний и намерений пользователя.

Если же пользователю все еще не понятен полученный ответ, то система должна быть способна в диалоге на основе поддерживаемой модели проблемных знаний обучать пользователя тем или иным фрагментам знаний, т.е. раскрывать более подробно отдельные понятия и зависимости, если даже эти детали непосредственно в выводе не использовались.

Механизм приобретения знаний. База знаний отражает знания экспертов (специалистов) в данной проблемной области о действиях в различных ситуациях или процессах решения характерных задач. Выявлением подобных знаний и последующим их представлением в базе знаний занимаются специалисты, называемые инженерами знаний . Для ввода знаний в базу и их последующего обновления ЭС должна обладать механизмом приобретения знаний. В простейшем случае используется интеллектуальный редактор, который позволяет вводить единицы знаний в базу и проводить их синтаксический и семантический контроль, например, на непротиворечивость. В более сложных случаях инженер знаний должен из-влекать знания путем специальных сценариев интервьюирования экспертов, или из вводимых примеров реальных ситуаций, как в случае индуктивного вывода, или из текстов, или из опыта работы самой интеллектуальной системы .

Классы экспертных систем

По степени сложности решаемых задач экспертные системы можно классифицировать следующим образом .

По способу формирования решения экспертные системы разделяются на два класса: аналитические и синтетические . Аналитические системы предполагают выбор решений из множества известных альтернатив (оп-ределение характеристик объектов), а синтетические системы - генерацию неизвестных решений (формирование объектов).

По способу учета временного признака экспертные системы могут быть статическими или динамическими . Статические системы решают задачи при не изменяемых в процессе решения данных и знаниях, динамические системы допускают такие изменения. Статические системы осуществляют монотонное непрерываемое решение задачи от ввода исходных данных до конечного результата, динамические системы предусматривают возможность пересмотра в процессе решения полученных ранее результатов и данных.

По видам используемых данных и знаний экспертные системы классифицируются на системы с детерминированными (четко определенными) знаниями и неопределенными знаниями. Под неопределенностью знаний понимается их неполнота, недостоверность, двусмысленность, нечеткость.

По числу используемых источников знаний экспертные системы могут быть построены с использованием одного или множества источников знаний. Источники знаний могут быть альтернативными или дополняющими друг друга

В соответствии с перечисленными признаками классификации выделяются следующие основные классы экспертных систем (табл. 12.1 .).

Классифицирующие экспертные системы. Экспертные системы , решающие задачи распознавания ситуаций, называются классифицирующими, поскольку определяют принадлежность анализируемой ситуации к некоторому классу.

В качестве основного метода формирования решений используется метод логического дедуктивного вывода от общего к частному, когда путем подстановки исходных данных в некоторую совокупность взаимосвязанных общих утверждений получается частное заключение.

Доопределяющие экспертные системы . Более сложный тип аналитических задач представляют задачи, которые решаются на основе неопределенных исходных данных и применяемых знаний. В этом случае экспертная система должна как бы доопределять недостающие знания, а в пространстве решений может получаться несколько возможных решений с различной вероятностью или уверенностью в необходимости их выполнения.

В качестве методов работы с неопределенностями могут применяться байесовский вероятностный подход и нечеткая логика .

Доопределяющие экспертные системы могут использовать для формирования решения несколько источников знаний. В этом случае могут применяться эвристические приемы выбора единиц знаний из их конфликтного набора, например, на основе использования приоритетов важности, или получаемой степени определенности результата, или значений функций предпочтений и т.д.

Для аналитических задач классифицирующего и доопределяющего типов характерны следующие проблемные области .

1. Интерпретация данных - выбор решения из фиксированного множества альтернатив на базе введенной информации о текущей ситуации. Основное назначение - определение сущности рассматриваемой ситуации, выбор гипотез, исходя их фактов. Типичным примером является экспертная система анализа финансового состояния предприятия.
2. Диагностика - выявление причин, приведших к возникновению ситуации. Требуется предварительная интерпретация ситуации с последующей проверкой дополнительных фактов, например, выявление факторов снижения эффективности производства.
3. Коррекция - диагностика, дополненная возможностью оценки и рекомендации действий по исправлению отклонений от нормального состояния рассматриваемых ситуаций.

Трансформирующие экспертные системы . В отличие от аналитических статических экспертных систем синтезирующие динамические экспертные системы предполагают повторяющееся преобразование знаний в процессе решения задач, что связано с характером результата, который нельзя заранее предопределить, а также с динамичностью самой проблемной области.

Для синтезирующих динамических экспертных систем наиболее применимы следующие проблемные области .

1. Проектирование - определение конфигурации объектов с точки зрения достижения заданных критериев эффективности и ограничений, например, проектирование бюджета предприятия или портфеля инвестиций .
2. Прогнозирование - предсказание последствий развития текущих ситуаций на основе математического и эвристического моделирования, например, прогнозирование трендов на биржевых торгах.
3. Диспетчеризация - распределение работ во времени, составление расписаний, например, планирование графика освоения капиталовложений.
4. Планирование - выбор последовательности действий пользователей по достижению поставленной цели, например, планирование процессов поставки продукции.
5. Мониторинг - слежение за текущей ситуацией с возможной последующей коррекцией. Для этого выполняется диагностика, прогнозирование, а в случае необходимости - планирование и коррекция действий пользователей, например, мониторинг сбыта готовой продукции.
6. Управление - мониторинг, дополненный реализацией действий в автоматических системах, например, принятие решений на биржевых торгах.

Многоагентные экспертные системы. Для таких динамических систем характерна интеграция в базе знаний нескольких разнородных источников знаний, обменивающихся между собой получаемыми результатами на динамической основе, например, через "доску объявлений".

Для многоагентных систем характерны следующие особенности:

• проведение альтернативных рассуждений на основе использования различных источников знаний с механизмом устранения про-тиворечий;
• распределенное решение проблем, которые разбиваются на параллельно решаемые подпроблемы, соответствующие самостоя-тельным источникам знаний;
• применение множества стратегий работы механизма вывода заключений в зависимости от типа решаемой проблемы;
• обработка больших массивов данных, содержащихся в базе данных;
• способность прерывания решения задач в связи с необходимостью получения дополнительных данных и знаний от пользователей, моделей, параллельно решаемых подпроблем.