Программные продукты и системы

С каждым днем расширяется круг предметных областей, в которых находят свое применение системы, основанные на знаниях. Жизненный цикл (ЖЦ) разработки подобных систем в значительной степени отличается от ЖЦ, который используется при построении традиционных информационных систем. В частности, ЖЦ разработки экспертных систем (ЭС) характеризует наличие двух этапов по сравнению с традиционным ЖЦ – приобретение и представление предметных знаний. Наличие данных этапов приводит к трем основным факторам, сдерживающим развитие систем, основанных на знаниях:

–    временной ресурс – время, затрачиваемое на создание системы;

–    трудоемкость разработки подобных систем;

–    необходимость привлечения высококвалифицированных специалистов различного профиля (программисты, инженеры по знаниям, группа экспертов).

Стремление к минимизации отмеченных факторов и автоматизации ЖЦ разработки ЭС привело к разработке автоматизированного программного комплекса (АПК) построения ЭС.

Указанная цель достигается решением двух классов задач.

1.   Обеспечение интерфейса между экспертом, обладающим знаниями в определенной области, с одной стороны, и формой представления этих знаний на компьютере – с другой. Декомпозиция данной задачи приводит к решению следующих подзадач:

–    разработка специального языка визуально-объектного представления знаний (ЯВОПЗ) и правил построения выражений на нем;

-    интеграция со средствами поддержки ЯВОПЗ;

-    реализация методов трансляции формализованных моделей знаний в формат, пригодный для выполнения на вычислительной машине.

2.   Осуществление вывода на основе закодированных экспертных знаний в базе знаний (БЗ) и исходных данных, предоставленных пользователем, по решаемой проблеме. Решение задачи достигается:

–    разработкой набора методов, поддерживающих интерпретацию закодированных экспертных знаний на вычислительной машине;

–    разработкой средств пользовательского интерфейса, взаимодействующего с указанным набором методов.

Решение перечисленных задач АПК построения ЭС достигается благодаря интеграции в нем подсистем, приведенных в таблице.

На рисунке представлена схема информационных потоков между компонентами АПК построения ЭС при разработке ЭС.

Таким образом, процесс построения ЭС средствами АПК построения ЭС отличается следующими преимуществами:

–    разработка ЭС может производиться экспертом или группой экспертов, обладающих средними навыками работы на компьютере;

–    от разработчика не требуется умения программировать на языках высокого уровня;

–    существует возможность оперативного внесения изменений в разрабатываемые системы, что особенно важно для этапов тестирования и отладки системы;

–    технология направлена на возможно скорое получение работающего прототипа ЭС;

–    увеличивается скорость анализа решений благодаря иерархической организации структуры доменных знаний созданных ЭС.