はじめに
エキスパートシステム（ 以下、ES ）は、特定の主題分野のエキスパートを部分的または完全に置き換えることを目的とする情報システムです。 このようなインテリジェントシステムは、物流、航空飛行制御、劇場管理などの分野で効果的に使用されます。 主な方向性アクティビティは予測であり、対象領域の特定の側面のフレームワーク内で予測します。
エキスパートシステムの歴史への遠足
エキスパートシステムの歴史は1965年に遡ります。 ブルース・ブキャナンとエドワード・フェイゲンバウムは、化合物の構造を決定するための情報システムの作成に取り組み始めました。
その結果、Dendralと呼ばれるシステムができました。 システムの中心には、「IF-THEN」に類似した一連のルールが形成されました。 情報システムは開発を止めず、多くの相続人を受け入れました。ONCOIN-がんの診断のための情報システム、MYCIN-肺感染症の診断のための情報システム。
次のステージは70年代でした。 期間は特別な開発によって割り当てられませんでした。 Dendralシステムのさまざまなプロトタイプが作成されました。 例としては、PROSPECTORシステムがあり、その活動範囲は地質鉱物とその探査でした。
80年代に、職業が現れました-ナレッジエンジニア。 エキスパートシステムが人気を集めており、インテリジェントシステムの進化の新しい段階に入りつつあります。 新しい医療システムINTERNIS、CASNEが登場しました。
90年代以来、インテリジェントシステムの開発は、新しい方法と機能を獲得してきました。 革新は、効果的で有望なシステムを設計するパラダイムです。 新しい名前が与えられたタスクを解決する柔軟性、明快さ-マルチエージェントシステム。 エージェント-ユーザーの目的のために動作するバックグラウンドプロセス。 各エージェントには独自の目標である「理由」があり、その活動分野を担当しています。 すべてのエージェントは一緒に一種の知性を形成します。 エージェントは、人々がそうであるように、競争に入り、関係を築き、協力します。
21世紀では、知的システムを備えた人を驚かせることはありません。 多くの企業が、それぞれの活動分野でエキスパートシステムを導入しています。
OMEGAMON高速システムは2004年からIBMとともに開発されており、IBMの目標は企業情報ネットワークのステータスを監視することです。 重大な状況または不利な状況での迅速な意思決定に役立ちます。
G2は、動的オブジェクトの操作を目的としたGensymのエキスパートシステムです。 このシステムの特徴は、思考プロセスの並列化を導入したことであり、これによりシステムがより高速かつ効率的になります。
エキスパートシステム構成
1.知識ベース
知識とは、対象分野内での専門的活動の結果として得られた規則、法律、パターンです。
知識ベース-推論のルールと特定の主題分野における人間の経験と知識に関する情報を含むデータベース。 つまり、入力情報と出力情報の関係を確立するのは、こうした一連の法則です。
2.データ
データは、形式化された形式で提示された事実とアイデアの組み合わせです。
実際には、予測のための法則に基づいて、予測。 このデータから学習し、新しい知識を知識ベースに追加できる高度なインテリジェントシステム。
3.データ表示モデル
エキスパートシステムの最も興味深い部分。
知識表現モデル（以下、MPZと呼びます）は、インテリジェントなシステムのタスクに適した、保管、便利なアクセス、およびそれらとの対話のための知識を設定する方法です。
4.論理データ出力のメカニズム（出力サブシステム）
データの論理推論メカニズム（以下MLVと呼びます）は分析を実行し、データベースのソースデータと知識ベースのルールの比較に基づいて新しい知識を取得する作業を行います。 知的システムの構造における推論メカニズムが最も重要な場所を占めています。
論理データ出力メカニズムは、概念的に<A,B,C,D>
として表すことができます。
A-知識ベースおよび法律と事実のデータベースからそれぞれ選択する機能
B-ルールチェック機能、その結果は、ルールが適用されるデータベースから多くの事実を決定します
Cは、ルールの結果として同じファクトが示されている場合、ルールの適用順序を決定する関数です
Dはアクションを適用する関数です。
知識表現のモデルは何ですか？
4つの主要なインベントリは一般的です。
- プロダクションMPZ
- MPZセマンティックネットワーク
- フレームMPZ
- 正式な論理MPZ
プロダクションMPZ
知識表現の生産モデルは、建設的な部分である製品（ルール）に基づいています。
IF <>, THEN <>
生産は2つの部分で構成されます：条件-前件、アクション-結果。 条件は、論理関数AND, OR
を使用して組み合わせることができます。
合成ルールの前件と後件は、属性と値から形成されます。 例 ： IF THEN
実稼働システムのデータベースには、特定の問題を解決するための真実が以前に確立されたルールが格納されます。 ルールは、データベースに含まれるファクトをチェック対象のルールの前件と比較するときに一致する場合にトリガーされます。 ルールの結果はデータベースに入力されます。
例
| 診断 | 温度 | 圧力 | せき |
|---|---|---|---|
| インフルエンザ | 39 | 100〜120 | あります |
| 気管支炎 | 40 | 110-130 | あります |
| アレルギー | 38 | 120-130 | いや |
製品の例：
IF = 39 AND = AND = 110-130 THEN
知識生産製品モデルは、 プロセス制御システムで広く使用されています
実動システム開発環境（CLIPS）
CLIPS （C言語統合生産システム） -1984年にNASAによって開発された生産モデル開発環境。 この環境はCで実装されているため、高速で効率的です。
例：
(defrule bronchitis // deftule , (symptoms (temperature 39) (cough true)(pressure "110-130")) // 39, , 110-130 => (printout t " - " crlf)) //
同様のルールがアクティブになるのは、同様のパラメーターを持つ症状ファクトがデータベースに表示された場合のみです。
MPZセマンティックネットワーク
生産モデルは、有向グラフに基づいています。 グラフの頂点は概念であり、円弧は概念間の関係です。
機能は、3種類の関係が存在することです。
- クラス-サブクラス
- プロパティ-値
- クラス要素の例
関係のタイプの数によって、同種および異種のセマンティックネットワークが区別されます。 同種私はすべての概念の間に1つのタイプの関係があるため、非同種の私には多くのタイプの関係があります。
すべてのタイプの関係：
- 一部-全体
- クラス-サブクラス
- 要素-数量
- 限定的
- 論理的
- 言語学
例
MPZの欠点は、特に大規模なネットワークでは知識を抽出するのが難しいことです。グラフをバイパスする必要があります。
フレームMPZ
1970年にマービンミンスキーによって提案されました。 MPZフレームモデルの中心はフレームです。 フレームは、スロットを使用して、画像、フレーム、サブジェクト領域のオブジェクトを記述するテンプレートです。 スロットはオブジェクトの属性です。 スロットには、名前、値、保存されているデータのタイプ、デーモンがあります。 デーモンは、特定の条件下で自動的に実行される手順です。 フレーム名は、同じフレームモデル内で一意である必要があります。 スロット名は、同じフレーム内で一意でなければなりません。
スロットは別のフレームを保存でき、フレームモデルはフレームのネットワークに縮退します。
例
フレームのネットワークに縮退する例
私の実践では、フレームMPZに基づいたシステムに出くわしました。 フィンランドの大学システムは、建物全体の電気を管理するシステムを導入しています。
フレーム表現言語
FRL（Frame Representation Language）-知識表現のフレームモデルに基づいたインテリジェントシステムの設計のために開発された技術。 主にネットワークに縮退したフレームモデルを設計するために使用されます。
FRL言語のフレームレコードは次のようになります。
(frame Room // Room (windows (value(4), demon(open))) // windows 4 open (doors (value(1), demon(open))) // doors 1 open (conditioners (value(2), demon(turn on))) // conditioners 2 turn on (sokets (value(10), demon(turn on))) // sokets 10 turn on )
他の環境があります：KRL（知識表現言語）、カッパフレームシェル、PILOT / 2。
正式な論理MPZ
正式な論理MPZは、1次述語に基づいています。 サブジェクト領域のオブジェクトのセットは空ではなく、有限であることが理解されます。 このセットでは、インタープリターの機能を使用して、オブジェクト間の接続が確立されます。 次に、これらの接続に基づいて、サブジェクトエリアのすべての法律と規則が構築されます。 重要な注意：サブジェクト領域の表示が正しくない場合、つまりオブジェクト間の接続が正しく構成されていない場合や完全に構成されていない場合、システムの正しいパフォーマンスが危険にさらされます。
例
A1 = < > A2 = < > A3 = <>; IF A1 AND A2 THEN < >
もっと平凡な例を想像することはできません。
重要：正式な論理MPZは実稼働に似ていることに注意してください。 これは部分的には真実ですが、両者には大きな違いがあります。 違いは、サブジェクトエリアの保存されたオブジェクト間の関係が生産工場で定義されていないという事実にあります。
重要です
エキスパートシステムには、データ出力とシステムの一連の「思考」が必要です。 これは、システムの設計の欠陥を確認するために必要です。 優れたインテリジェントシステムには、データを入力する権利が必要です。これは、インテリジェントエディター、システムを設計するときにエディターが「表現」を相互に考える権利、および知識ベースの完全性（ナレッジエンジニアと専門家の間でサブジェクトエリアの法則を設計するときに実装されます）。
おわりに
エキスパートシステムは、実際に私たちの生活に広く応用されています。 特定の分野の専門家の時間を節約します。 知識表現モデルは、あらゆるレベルのインテリジェントシステムの不可欠な部分です。 したがって、私はすべての自尊心のあるITスペシャリストがこれらの分野の表面的な知識さえ持っているべきだと信じています。
ご清聴ありがとうございました！