مولفه های اصلی سیستم های خبره

از ویکی جامع پردیس دانشگاهی دانشگاه قم
پرش به: ناوبری، جستجو
سیستم های خبره
مقاله بعدی:مشخصه های سیستم های خبره
مقاله قبلی:پیاده سازی سیستم های خبره

پایگاه دانش(Knowledge Base)

ساختار و مولفه‌های اصلی یک انسان خبره در شکل زیر نشان داده شده است. این شکل نمایانگر وجود دو نوع حافظه و یک مولفه Reasoning یا استدلال است.

مولفه های یک انسان خبره.JPG

  • حافظه‌بلندمدت(Long Term Memory = LTM):دانش‌های مرتبط با حل مسئله؛ حافظه‌ای که در تصمیم‌گیری از آن استفاده می‌شود.
  • حافظه کوتاه‌مدت(Short Term Memory = STM):حافظه‌ای است برای جمع‌آوری اطلاعات از محیط پردازش
  • استدلال(Reasoning): مجموعه روش‌های استفاده از دانش

اگر فردی به فرد خبره مراجعه نماید و از او راهنمایی بخواهد ابتدا حقایقی در مورد مسئله گرفته می‌شود به این حقایق case fact گفته می‌شود که توسط سوال و جواب‌هایی که بین فرد خبره و شخص مقابل او صورت می‌گیرد جمع‌آوری می‌شود. در مرحله پایانی فرد خبره براساس اطلاعاتی که دارد و LTM و STM یک پیشنهاد(به انگلیسی: Advice) می‌دهد.

مثال:

اگر پزشک را به عنوان فرد خبره در نظر بگیرید:

حافظه کوتاه‌مدت شرح حال و نتایج آزمایشات و شواهد است و حافظه بلندمدت تجربیات و مطالعات و دانشی است که قبلا کسب نموده‌است و استدلال نتیجه‌ای است که بااستفاده از شواهد و سوال‌ و جواب‌ها و دانش قبلی گرفته می‌شود.

وقتی حافظه بلندمدت به حوزه فنی و مهندسی دانش (سیستم خبره) می‌آید تبدیل به مفهوم پایگاه دانش می‌شود. پس حافظه بلندمدت در سیستم خبره همان پایگاه دانش است.

معادل حافظه کوتاه‌مدت٬ حافظه کاری (به انگلیسی: Working Memory) است. حافظه کاری بخشی از سیستم خبره است که شامل یافته‌ها و حقایق کشف شده در یک جلسه سوال و جواب بین سیستم خبره و کاربر(session) می‌باشد.

در انسان سیستم استدلال(به انگلیسی: Reasoning) و در سیستم خبره موتور استنتاج (به انگلیسی: Interence Engine) وجود دارد. به بیان دیگر Reasoning انسان هنوز به طور کامل قابل مدل‌سازی نیست. بخشی از Reasoning که قابل مدل‌سازی است Inference نامیده می‌شود.

مثالی از Knowledge Base

فرد خبره مکانیک است:

RULE 1:

IF the car will not start

THEN the problem may be in the electrical system

اگر ماشین روشن نشد ممکن است از سیستم برق باشد.

RULE 2:

IF the problem may be in the electrical system

AND the battery voltage is below 10 volts

THEN the fault is a bad battery

اگر مشکل از سیستم برق باشد و ولتاژ باتری از 10 ولت کمتر باشد پس مشکل از باتری است.


نکته
پایگاه دانش بخشی از سیستم خبره است که شامل دانش تخصصی است
.


موتوراستنتاج (Interence Engine)

موتور استنتاج یک پردازنده در سیستم خبره است که حقایق گنجانده شده در حافظه کاری را با دانش گنجانده شده در پایگاه دانش تخصصی موجود در پایگاه دانش برای رسیدن به نتیجه تطبیق می‌دهد.

STEP 1:

Expert System:Dose the car not start?

User:True

سیستم خبره: آیا ماشین روشن نمی‌شود؟

کاربر: بله؛روشن نمی‌شود.

َََََUser Assert:the car will not start

System Assert: the problem may be in the electrical system

بیانیه کاربر: ماشین روشن نمی‌شود.

بیانیه سیستم: ممکن است مشکل از سیستم الکتریکی باشد.

STEP 2:

Expert System: is the battery voltage below 10 volts?

User: True

سیستم خبره: آیا ولتاژ باتری زیر 10 ولت است؟

کاربر: بله

َََََUser Assert:the the battery voltage below 10 volts

System Assert: the fault is a bad battery

بیانیه کاربر: ولتاژ باتری زیر 10 ولت است.

بیانیه سیستم: مشکل از باتری است.

تسهیلات توضیح(Explanation Facility)

سیستم خبره باید قابلیت توضیح یا توجیه پاسخ‌های خود را داشته باشد. دو نوع توضیح مورد نیاز است:

1- Explaining How چگونه به این پاسخ رسیده است؟

2- Explaining Why چرا به این پاسخ رسیده است؟

این توضیحات جهت اعتباردهی به پاسخ‌هاست.

توضیح چگونگی

EXPERT:The battery is bad

PERSON:How?

EXPERT:Since your car wont start I assumed there was a problem with the electrical system. once I found the battery voltage was bellow 10 volts I knew the battery was bad.

فرد خبره: باتری مشکل دارد؟

شخص: چگونه به این جواب رسیدی؟

فرد خبره:وقتی دیدم ماشین روشن نمی‌شود حدس زدم که سیستم الکتریکی مشکل دارد و هنگامی که دیدم ولتاژ باتری زیر 10 ولت است فهمیدم مشکل از باتری است.

سیستم‌های خبره در پاسخ به چگونگی٬ قوانین استفاده شده در استنتاج را بیان می‌کنند.

توضیح چرایی

EXPERT: will the car not start PERSON: Why? EXPERT: if I know that the car wont start then I usually assume the problem is in the electrical system

فرد خبره:ماشین روشن نمی‌شود؟

شخص:چرا این سوال را می‌پرسی؟

فرد خبره: اگر من بدانم ماشین روشت نخواهد شد معمولا فرض می‌کنم مشکل از سیستم برق است.

سیستم‌های خبره در پاسخ به چرایی، قانونی را که در حال بررسی است، توضیح می‌ دهند.

واسط(Interface)

واسط بخشی است که با کاربر در ارتباط است.