Особенности и признаки интеллектуальности ИС

Интеллектуальные информационные системы

(Слайд 1)

1.Классификация интеллектуальных ИС

1.1. Особенности и признаки интеллектуальности ИС

1.2. Системы с интеллектуальным интерфейсом

1.3. Экспертные системы

1.3.1. Архитектура экспертной системы

1.3.2. Классы экспертных систем.

2. Самообучающиеся системы

2.1. Индуктивные системы.

2.2. Нейронные сети.

2.3. Системы, основанные на прецедентах

3. Извлечение знаний на основе информационных хранилищ

4. Адаптивные информационные системы

5. Системы управления знаниями

Классификация интеллектуальных ИС

Особенности и признаки интеллектуальности ИС

Принятие решений относительно действий или поведения в той или иной ситуации любых субъектов (людей, роботов, сложных систем управления) осуществляется на основе информационных процессов.

Информационный процесс реализует отношение объекта и субъекта (Слайд 2) и представляет собой восприятие субъектом объективной реальности в виде данных, переработку этих данных в соответствии с целевой установкой и имеющимися знаниями о зависимостях фактов в информацию (Синтаксический аспект). На основе полученной информации происходит обновление знания субъекта (Семантический аспект), выработка решения по возможному изменению состояния объекта и целевой установки субъекта. (Прагматический аспект).

ИС выступающие в роли субъектов информационного процесса, призваны упростить процесс использования знания в решении задач принятия решений. Для это­го знания должны структурироваться и запоминаться для последующего многократного использования (Слайд 3):

· Фактуальноезнание представляет известные сведения об объектах отражаемой реальности и накапливается в обычных базах данных.

· Операционноезнание отражает зависимости и отношения между объектами, которые позволяют интерпретировать данные или извлекать из них информацию. Оно представляется либо в алгоритмической форме, либо в декларативной форме в виде баз структурированных знаний.

Информационный процесс в ИС сводится к адекватному сочетанию операцион­ного и фактуального знаний и в различных типах ИС выполняется по-разному (Слайд 4):

1.Самый простой путь - их соединение в рам­ках одной прикладной программы:

Программа – Алгоритм (Правила преобразования данных + Управляющая структура) + Структура данных

Если в ходе эксплуатации такой ИС выяснится потребность в модификации одно­го из двух компонентов программы, то возникнет необходимость ее переписывания. Следствием этого является неадаптивность ИС к изменениям информационных потребностей. Кроме того, такая ИС не способна к формированию у пользо­вателя знания о действиях в не полностью определенных ситуациях.

2. В системах, основанных на обработке баз данных (БД), происходит отделение фактуального и операционно­го знаний друг от друга. Первое организуется в виде базы данных, второе - в виде программ. Причем программа может автоматически генерироваться по запросу пользователя (например, реализация SQL или QBE запросов). В качестве посредника между программой и базой данных выступает программный инструмент доступа к дан­ным - система управления базой данных (СУБД):

СБД = Программа < => СУБД < => База данных

Концепция независимости программ от данных позволяет повы­сить гибкость ИС по выполнению произвольных информационных запросов, имеющую определенные границы. Для формулирования информационного запроса пользователь должен ясно представлять себе структуру базы данных и до определенной степени алгоритм решения задачи. Следовательно, пользователь должен достаточно хорошо разбираться в проблемной области, в логической структуре базы данных и алгоритме программы.

Общие недостатки ИС этих двух типов, заключаются в сла­бой адаптивности к изменениям в предметной области и информа­ционным потребностям пользователей, в невозможности решать плохо формализуемые задачи, с которыми управленческие работни­ки постоянно имеют дело. Перечисленные недостатки устраняются в интеллектуальных информационных системах (ИИС) (Слайд 5):

Такие ИС являются система­ми, основанными на обработке знаний (СБЗ) -:

СБЗ = База знаний < => Управляющая структура < => База данных (Механизм вывода)

· База знаний в декларативной форме хранит общие для различных задач единицы знаний.

· Управляющая структура - универсальный механизм решения задач (механизма вывода), который связывает единицы знаний в исполняемые цепочки (генерируемые алгоритмы) в зависимости от конкретной постановки задачи (сформулированной в запросе цели и исходных условий).

ИИС следующего уровня - система, основан­ная на моделях (СБМ):

СБМ = Репозиторий < => Механизм генерации или конфигурации => Информационная система

· Репозиторий метазнания - описывает структуру операцион­ного и фактуального знания и отражает модель проблемной об­ласти.

· Программы, и структуры данных генери­руются или компонуются из единиц знаний, описанных в репозито­рии, каждый раз при изменении модели проблемной области.

Для таких ИИС характерны сле­дующие признаки:

· развитые коммуникативные способности,