سیستم خبره یک برنامه هوشند است که ....
سیستم های خبره
هوش مصنوعی
• دانش و فن آوری خلق ماشین ها و برنامه های رایانه ای هوشمند است؛
• به کارگیری رایانه است به نحوی که همانند یک موجود هوشمند عمل کند؛
• موضوع هوش مصنوعی:
– شناخت موجودیت های هوشمند
– ساخت موجودیت های هوشمند
• هوش مصنوعی تا کنون دستاوردهای مهم و چشم گیری داشته است.
• هوش مصنوعی در شاخه های زیر کاربرد پیدا کرده است:
• رباتیک Robotics
• تشخیص طرح Pattern Recognition
• بینایی Vision
• مکالمه Speech
• پردازش زبان طبیعی Natural Language Processing
• شبکه های عصبی Neural Network
• سیستم های خبره Expert Systems
• سیستم خبره:
– یک برنامه هوشمند رایانهای است که با استفاده از پایگاه دانش و روشهای استنتاجی مسایل دشواری را که عموماً تخصص انسانی قابل ملاحظهای را میطلبد، حل میکند.
• سیستم خبره:
– همانند یک فرد خبره به حل مسایل میپردازد.
– میتوان از آن به عنوان یک خبره در مشاوره و تصمیمگیری استفاده کرد.
n عناصر تشکیل دهنده یک سیستم خبره:
n
n پایگاه دانش Knowledge Base
n موتور استنتاجی Inference Engine
n ارتباط با کاربر User Interface
عناصر تشکیلدهنده یک سیستم خبره:
1. پایگاه دانش:
n مجموعهای از دانش، اطلاعات و خبرگی فرد خبره است که باید از او اخذ شده و به زبان دیگری بازنمایی گردد که استنتاجات روی آن انجام میشود.
n دو روش بازنمایی:
n مبتنی بر قاعده
n شیئ گرا
2. موتور استنتاجی:
n فرایندی است که طی آن،
n براساس قواعدی خاص که در سیستم تعبیه شده است، اطلاعات موجود در پایگاه دانش پردازش میشود،
n و نهایتاً پاسخی برای سؤال مورد نظر ارائه میشود.
3. ارتباط با کاربر:
n بخشی از سیستم است که در آن،
n سیستم سؤالاتی را مطرح میکند،
n کاربر باید پاسخ مناسب را وارد نماید،
n سیستم با توجه به پاسخهای داده شده(Facts)، کار استنتاج را انجام داده و جواب مسأله را بیان میکند.
n توان سیستمهای خبره:
جج
- پرداختن به مسائل کمی،
- پرداختن به مسائل کیفی – که عموماً برنامه های معمول رایانهای از آن عاجزند.
- این توان موجب افزایش کاربری آن به عنوان ابزار تصمیمگیری در زمینههای مختلف شده است:
- مدیریت
- تولید
- اقتصاد
- و ....
- مراحل طراحی:
1. استخراج دانش خبرگی،
1-1. ترسیم نمودار بلوکی Block Diagram
2-1. ترسیم نمودار موکلر Mockler Chart
3-1. تنظیم جداول تصمیم گیری
2. تنظیم قواعد پایگاه دانش و وارد کردن آن به پوسته(shell)
مطالعه موردی (برون سپاری تعمیرگاه ها)
1. استخراج دانش خبرگی مدیریت تعمیرگاه های خودرو،
1-1. ترسیم نمودار بلوکی
- مصاحبه با هفت تن از مدیران ارشد و خبره
- شناسایی متغیرهای اصلی تصمیم
- تدوین چارچوب اطلاعات در قالب نمودار بلوکی
1. استخراج دانش خبرگی مدیریت تعمیرگاه های خودرو
- وضعیت تعمیرگاه؛ چهار عامل روی آن تأثیرگذار است:
1. انگیزه و دانش فنی نیروی انسانی
2. وجود قطعات مورد نیاز برای تعمیر در تعمیرگاه
3. وجود تجهیزات و ماشین آلات مورد نیاز برای ارائه خدمات تعمیراتی در تعمیرگاه
4. میزان بهره وری تعمیرگاه
1. استخراج دانش خبرگی مدیریت تعمیرگاه های خودرو
- قوانین و مقررات؛
- آیا قوانین و مقررات سازمان مورد مطالعه، اجازه موارد زیر را می دهد:
1. اجاره تعمیرگاه توسط بخش خصوصی(پیمانکاری)
2. فروش تعمیرگاه (خصوصی سازی)
- مطمئن بودن طرف قرارداد؛ سه عامل روی آن تأثیرگذار است:
- امکان تبدیل سرمایه؛
- آیا تمام یا بخشی از سرمایه مربوط به تعمیرگاه را می توان به فروش رسانده و به سرمایه و دارایی دیگری تبدیل کرد؟
- حالت های تصمیم (چگونگی اداره تعمیرگاه):
2-1. ترسیم نمودار موکلر
توضیح:
n نمودار بلوکی روش مفیدی برای توضیح و توصیف ارتباطات بین عوامل و هدف است؛
n اما برای ساخت سیستم خبره کافی نیست، چون در بر گیرنده جزئیات نمی باشد.
n مراحل ترسیم نمودار موکلر:
n تغییر شکل نمودار بلوکی
n وارد کردن جزئیات مسأله
n تکمیل نمودار موکلر
3-1. تنظیم جداول تصمیم گیری
توضیح:
n جدول تصمیم گیری نشان دهنده روابط داخلی مقادیر متغیرها با خروجی هر فاز سیستم است.
n هر عامل اصلی در نمودار موکلر به یک جدول تصمیم گیری نیاز دارد.
n مسأله مورد مطالعه، دارای پنج عامل اصلی است، پس نیاز به پنج جدول تصمیم دارد.
n برای ساخت جدول تصمیم گیری
n از تصمیم اصلی شروع می کنیم؛
n کار را به صورت عقب گرد و از بالا به پایین انجام می دهیم؛
n تعداد سطرهای مورد نیاز را برای هر جدول محاسبه می نماییم.
n تعیین تعداد سطرهای هر جدول
n تعیین تعداد حالت های ممکن برای هر متغیر؛ در مثلث 1 داریم:
n وضعیت تعمیرگاه( خوب، متوسط، بد) = 3
n مقررات و قوانین( بله، خیر) = 2
n مناسب بودن طرف قرارداد بله، خیر) = 2
n امکان تبدیل سرمایه (بله، تاحدودی، خیر) = 3
n به دست آوردن تعداد کل سطرها از حاصل ضرب اعداد بالا:
Rule Set 1=3*2*2*3=36
n تعیین تعداد سطرهای هر جدول
n با انجام عملیات ریاضی برای سایر مثلث های نمودار موکلر خواهیم داشت:
n Rule Set 1=3*2*2*3= 36
n Rule Set 2=3*2*2*3= 36
n Rule Set 3= 2*3*2= 12
n Rule Set 4= 3*3= 9
n Rule Set 5= 3*3= 9
n مجموع تعداد سطرها در پنج جدول تصمیم گیری = 102 سطر
ردیف | وضعیت تعمیرگاه | مقررات و قوانین | مناسب بودن طرف قرارداد | امکان تبدیل سرمایه | تصمیم |
1 | خوب | بله | بله | بله | خصوصی |
2 | خوب | خیر | بله | خیر | دولتی |
3 | خوب | بله | بله | خیر | پیمانکاری |
4 | بد | خیر | بله | تاحدودی | دولتی |
5 | متوسط | بله | بله | خیر | پیمانکاری |
2. تنظیم قواعد پایگاه دانش و وارد کردن آن به پوسته
n استفاده از پوسته “VP-expert”
n تبدیل هرسطر جدادل تصمیم به فرمت “If …..Then”
n مثلاً قاعده زیر از سطر اول جدول 1 حاصل می شود:
Rule1 If posi is good and
law is yes and
cont-ci is yes and
invest-trans is yes
Then decision=private
n وارد کردن 102 قاعده به پوسته “VP-expert”
n استفاده از پوسته “VP-expert”
گام های تکمیل پوسته:
n تکمیل بلوک Rules با وارد کردن قواعد منطقی
n تکمیل بلوک Actions
n تکمیل بلوک Statement
n افزودن پرسش های مورد نیاز ( در این مثال11 پرسش)
n چگونگی عملکرد سیستم خبره
n ES تعداد 11 سؤال را از کاربر می پرسد؛
n کاربر گزینه مناسب را برای هر سؤال انتخاب می کند؛
n ES جواب ها( واقعیت ها) را با قواعد منطقی تصمیم گیری پایگاه دانش تطبیق داده و نتیجه گیری می کند؛
n نتیجه( تصمیم) ES در فرم گزارش به کاربر ارائه می شود.