Експертні системи – це системи штучного інтелекту

Експертні системи – це системи штучного інтелекту, побудовані на основі глибоких спеціальних знань про деякі предметні галузі (отримані від експертів-фахівців цих областей). Експертні системи – один із небагатьох видів систем штучного інтелекту, які набули широкого поширення та знайшли практичне застосування. Існують експертні системи з військової справи, геології, інженерної справи, інформатики, космічної техніки, математики, медицини, метеорології, промисловості, сільського господарства, управління, фізики, хімії, електроніки, юриспруденції і т.д. І лише те, що експертні системи залишаються дуже складними, дорогими, а головне, вузькоспеціалізованими програмами, стримує їх ширше поширення.

Особливості експертних систем:

• компетентність – у конкретній предметній галузі експертна система має досягати того ж рівня, що й фахівці-люди; при цьому вона повинна користуватися тими самими евристичними прийомами, а також глибоко і широко відображати предметну область;

• символьні міркування – знання, на яких засновані експертні системи, представляють у символьному вигляді поняття реального світу, міркування також відбуваються у вигляді перетворення символьних наборів;

• глибина – експертиза має вирішувати серйозні, нетривіальні завдання, що відрізняються складністю знань, які експертні системи використовують, або великою кількістю інформації; це не дозволяє використовувати повний перебір варіантів як метод розв'язання задачі та змушує вдаватися до евристичних, творчих, неформальних методів;

• самосвідомість – експертні системи повинні включати механізм пояснення того, яким чином вони приходять до вирішення завдання.

Експертні системи створюються для вирішення різноманітних проблем, але вони мають схожу структуру. Експертні системи, що виконують інтерпретацію, зазвичай використовують інформацію від датчиків для опису ситуації. Наприклад, це може бути інтерпретація показань вимірювальних приладів на хімічному заводі визначення стану процесу.

Експертні системи, здійснюють прогноз, визначають можливі наслідки заданих ситуацій.

Експертні системи виконують діагностування, використовуючи описи ситуацій, характеристики поведінки чи знання про конструкцію компонентів, щоб встановити ймовірні причини неправильно функціонуючої системи, що діагностується.

Експертні системи, виконують проектування, розробляють конфігурації об'єктів з урахуванням набору обмежень, властивих проблемі. Прикладами можуть бути генна інженерія, синтез складних органічних молекул.

Експертні системи, зайняті плануванням, проектують дії; вони визначають повну послідовність дій, як розпочнеться їх виконання. Прикладами можуть бути створення плану застосування послідовності хімічних реакцій до груп атомів з метою синтезу складних органічних сполук.

Експертні системи, які виконують спостереження, порівнюють дійсну поведінку з очікуваною поведінкою системи. Прикладами можуть бути спостереження за показаннями вимірювальних приладів в ядерних реакторах з метою виявлення аварійних ситуацій.

Експертні системи, що виконують навчання, піддають діагностиці, "налагодженню" та виправленню (корекції) поведінки учня. Як приклади наведемо навчання студентів пошуку несправностей в електричних ланцюгах, навчання військових моряків поводженню з двигуном на кораблі та навчання студентів-медиків вибору антимікробної терапії.

Експертні системи, які здійснюють управління, адаптивно керують поведінкою системи загалом. Прикладами є управління виробництвом і розподілом комп'ютерних систем або контроль за станом хворих при інтенсивній терапії.

Розглянемо приклади найвідоміших класичних експертних систем, з яких розпочалося створення та розвиток цього типу програмних засобів.

MYCIN – це експертна система, розроблена для медичної діагностики. Зокрема, вона призначена для роботи в галузі діагностики та лікування зараження крові та медичних інфекцій. Система ставить відповідний діагноз, виходячи з представлених їй симптомів, та рекомендує курс медикаментозного лікування будь-якої з діагностованих інфекцій.

DENDRAL – це найстаріша, найрозробленіша експертна система у світі. Хімік, готуючи речовину, часто хоче знати, якою є його хімічна структура. І тому існують різні способи. По-перше, фахівець може зробити певні висновки на основі власного досвіду. По-друге, може досліджувати цю речовину на спектрометрі і, вивчаючи структуру спектральних ліній, уточнити свої початкові припущення. У найзагальніших рисах процес ухвалення рішення наступний. Користувач дає системі DENDRAL деяку інформацію про речовину, а також дані спектрометрії (інфрачервоної, ядерного магнітного резонансу та мас-спектрометрії), та, у свою чергу, видає діагноз у вигляді відповідної хімічної структури.

PROSPECTOR - це експертна система, яка застосовується при пошуку комерційно виправданих родовищ корисних копалин.