Ekspertni sistemi

Fakultet za primjenjenu ekonomiju

Banja Luka

Seminarski rad

Iz predmeta:

Menadžment informacionih sistema

Tema seminarskog rada:

Ekspertni sistemi

Mentor: prof.dr.Ilija Šušić Student: Dario Pratljačić III-1909/14

Banja Luka, jul 2015.

Sadržaj

Uvod............................................................................................................................................2

1. Ekspertni sistemi.....................................................................................................................3

1.1. Definicija i kratka istorija....................................................................................................4

1.2.Inženjerstvo znanja...............................................................................................................5

1.3 Ekspertni sistemi .................................................................................................................5

1.4. Arhitektura ES....................................................................................................................7

2.1. Struktura i osobine ES........................................................................................................8

2.2 Programiranje naspram inženjerstva znanja........................................................................9

2.3 Ljudi uključeni u ES razvoj................................................................................................10

2.4.Klasifikacija ES..................................................................................................................11

3.Predstavljanje znanja.............................................................................................................12

3.1 Tipovi znanja......................................................................................................................13

4.Tehnike zaključivanja............................................................................................................14

5.ES bazirani na pravilima (rule-based)...................................................................................15

5.1 Prednosti ES baziranih na pravilima...................................................................................16

5.2 Mane ES baziranih na pravilima.........................................................................................17

5.3 ES bazirani na pravilima s nizanjem unazad......................................................................18

5.4 ES bazirani na pravilima s nizanjem unaprijed...................................................................18

Zaključak...................................................................................................................................19

Literatura...................................................................................................................................20

1. Ekspertni sistemi

1.1. Definicija i kratka istorija

Vještačka inteligencija bilježi prve uspjehe akademske prirode kao što su prvi program za
igranje šaha (Shannonn, 1955) ili dama (Samuel, 1963), automatsko dokazivanje teorema
(,,Logic Theorist", Simon i Newell, 1972), kao i ambiciozan pokušaj ostvarivanja opšteg
sistema za rješavanje problema GPS(General Problem Solver - Newell, 1960) baziran na
traženju razlika i operatora između ciljnog i trenutnog stanja u bazi činjenica i operatora koji
se   pokazao   ipak   slabim   za   složenije   probleme.   Vještačka   inteligencija   je   nakon   početnih
uspjeha   i   popularnosti   došla   u   krizu   početkom   sedamdesetih   godina   20.   vjeka   (Lajthilov
preterano kritičan izvještaj 1971.) kada je shvćeno da nisu dovoljni algoritmi pretraživanja i
simbolički programski jezici sa simboličkom reprezentacijom (baze) znanja da bi se riješili
kompleksniji   problemi   (čuveni   primjer   prevođenja   sa   jednog   prirodnog   jezika   na   drugi   i
nazad,   tj.   da   za   automasko   prevođenje   nije   dovoljna   samo   sintaksna   analiza   i   riječnik   -
Dreyfys, 1972. i Lighthill 1973). Prvi uspješni ekspertni sistemi kao što je to bio DENDRAL
označili su izlazak iz te krize.

1.2.Inženjerstvo znanja

Sveukupnost proces izgradnje ekspertnog sistema naziva se inženjerstvo znanja, time se
obuhvata skup metoda i postupaka koje se odnose na prikupljanje, računarsko predstavljanje i
memorisanje, kao i upotrebu ljudskog znanja u rešavanju složenih problemskih situacija. Taj
proces uključuje posebnu vrstu interakcije između graditelja ekspertnog sistema, koga
zovemo inženjer znanja, i jedne ili više osoba koje su eksperti u određenoj problemskoj
oblasti za koju se ekspertni sistem izgrađuje.

Inženjer znanja od eksperata "vrši ekstrakciju" njihovih procedura, strategija i postupaka za
rešavanje problema i ugrađuje to znanje u ekspertni sistem. Rezultat procesa je skup programa
koji rešavaju probleme u datoj oblasti na način kako to radi čovek-ekspert.

Kao što je prikazano na sledećoj slici, u proces izgradnje ekspertnog sistema uključeni su:
ekspert, inženjer znanja i korisnik. U celom poslu važno mesto zauzima i alat za izgradnju
ekspertnog sistema, a ne sme se zaboraviti ni sam ekspertni sistem.

Svi ovi elementi utiču na dalji razvoj MIS jer možemo prepoznati dva oblika menadžera:
menadžer ekspert, koji učestvuje u izgradnji ekspertnog sistema, i menadžer korisnik, koji
koristi postavljeni ekspertni sistem.

Ekspert

je osoba koja je stekla reputaciju u svojoj oblasti zbog stručnih sposobnosti

kvalitetnog rešavanja problema. On koristi svoje znanje, sposobnosti i veštine stečene kroz
bogato iskustvo da skrati proces pronalaženja rešenja. Znanje eksperta je nadgradnja znanja
koje se može dobiti čitanjem knjiga. On ne može uvek da objasni razloge svoje odluke, ne
zato što ne želi da ih objašnjava, već zato što se opredeljuje intuicijom. On verovatno zna
mnogo više nego što je svestan. Ekspertni sistem treba da obuhvati i objedini te sposobnosti,

veštine i iskustvo jednog ili više eksperata. Znanje se, naravno, može prikupljati i iz stručnih
knjiga i naučno - stručnih časopisa.

Inženjer znanja

je osoba koja poznaje oblast računarskih nauka i veštačke inteligencije i zna

kako se izgrađuju ekspertni sistemi. On kroz pitanja i razgovore sa ekspertom od njega
prikuplja znanje, organizuje ga, odlučuje kako će ono biti prikazano u sistemu i piše
programe, sam ili uz pomoć ekipe programera.

Korisnik

je osoba koja koristi ekspertni sistem, kad se on jednom završi.

Osoblje

uključuje

sve one koji unose podatke u sistem (operateri, sekretarice i sl.).

Alat za izgradnju ekspertnih sistema

je programski jezik koji koristi inženjer znanja i/ili

programer da bi taj sistem izgradio. Pod alatom se podrazumevaju i svi uslužni programi koji
su na raspolaganju (editori, debageri, sredstva za izdvajanje znanja, grafika i dr.). Razvijeni su
specijalizovani alati za izgradnju ekspertnih sistema, koji se nazivaju "školjke" (shells). Ovi
alati se razlikuju od konvencionalnih programskih jezika po tome što obezbeđuju
odgovarajuće načine za predstavljanje složenih koncepata i elemenata znanja.

1.3 Ekspertni sistemi - pojam

Sistemi bazirani na znanju (knowledge-based systems) ili ekspertni sistemi stavljaju
naglasak na znanje (bazu znanja) prije nego na način pretraživanja i zaključivanja

Uopštene metode zaključivanja i sistemi čija oblast nije dovoljno specificirana se pokazuju
nedovoljno sposobnim za mnoge realne probleme (i njihovo rješavanje u realnom vremenu).
Ekspert je osoba koja izuzetno

dobro poznaje neku oblast ljudskog znanja kao i načine

riješavanja problema

vezanih za tu oblast.

Dve stvari se prije svega modeliraju u ekspertnom sistemu (ES): znanje eksperta i njegovo
zaključivanje. Zato se ES sastoji iz baze znanja i mašine zaključivanja (inference engine).
Znanje koje nam ekspert pruža može se predstavljati činjenicama, pravilima, konceptima ili
relacijama. Način i problem njegovog predstavljanja jeste reprezentovanje znanja, dok način i
problem zaključivanja na osnovu baze znanja i zadatih upita je pitanje tehnika za-
ključivanja.
Ekspert   je   često   veoma   neophodna   osoba   u   mnogim   organizacijama,   i   postavlja   se   onda
pitanje zašto ga zamjenjivati mašinom ? Pre svega, donekle slično zamjeni nekih ljudi i
njihovih poslova mašinom tokom industrijske revolucije, ekspertni sistem može biti koristan
kao pomoć kada čovjek nije raspoloživ, ili prosto kao alat koji olakšava posao i omogućava
automatizaciju   nekih   postupaka,   radi   sa   većim   stepenom   formalizma   koji   isključuje
mogućnost greške ili slabosti zbog ljudskog faktora i sl.
Postoji i jedna dodatna prednost - znanjem kao opštim dobrom ili kapitalom neke organizacije
se lakše upravlja, lakše se prenosi i primenjuje jer ne zavisi u toj mjeri od pojedinca-eksperta
ako   se   koristi   ekspertni   sistem.   Gotovo   da   nema   oblasti   ljudskih   djelatnosti   gde   nije
napravljen neki ES i usješno primjenjivan i njihov broj geometrijski raste.