Экспертная интеллектуальная система (ЭИС) – это компьютерная программа, использующая экспертные знания для обеспечения высокоэффективного решения задач в некоторой узкой предметной области. Такие программы, как правило, представляют знания символически, исследуют и объясняют свои процессы рассуждения
и предназначены для тех предметных областей, в которых людям для достижения мастерства необходимы годы специального обучения и практики. В большинстве случаев ЭИС предназначаются для оказания консультационной помощи специалистам при решении задач, возникающих в слабоструктурированных и трудно формализуемых предметных областях. К ЭИС относят также сложные программные комплексы, аккумулирующие знания специалистов в конкретных предметных областях (экспертов) и тиражирующие этот эмпирический опыт для консультаций менее квалифицированных пользователей.
Существуют две основные разновидности ЭИС:
1. для специалистов, чей профессиональный уровень не слишком высок. В базах знаний таких хранятся знания, полученные от экспертов, используемые всякий раз, когда в этом возникнет необходимость;
2. для специалистов высокой квалификации, выполняя для них значительную часть рутинных операций и просмотр больших массивов информации. Особенностью является наличие в них системы объяснений, повышающей консультационную силу ЭИС.
Механизм объяснения (порождение объяснений – модели аргументации и рассуждения) – часть экспертной системы, которая объясняет, каким образом были получены решения, и обосновывает действия, предпринятые для их получения.
Являясь одним из основных приложений ИИ, ЭИС представляют собой компьютерные программы, трансформирующие опыт экспертов
в какой-либо области знаний в форму эвристических правил (эвристик). Эвристики не гарантируют получения оптимального результата с такой же уверенностью, как обычные алгоритмы, используемые для решения задач
Экспертная система работает в двух режимах: режиме приобретения знаний и в режиме решения задачи (называемом также режимом консультации или режимом использования ЭИС).
В режиме приобретения знаний общение с ЭИС осуществляет (через посредничество инженера по знаниям) эксперт. Эксперт – человек, который за годы обучения и практики научился чрезвычайно эффективно решать задачи, относящиеся к конкретной предметной области. В этом режиме эксперт, используя компонент приобретения знаний, наполняет систему знаниями, которые позволяют ЭИС в режиме решения самостоятельно (без эксперта) решать задачи из проблемной области. Эксперт описывает проблемную область в виде совокупности данных и правил. Данные определяют объекты, их характеристики
и значения, существующие в области экспертизы. Правила определяют способы манипулирования с данными, характерные для рассматриваемой области.
Режиму приобретения знаний в традиционном подходе к разработке программ соответствуют этапы алгоритмизации, программирования
и отладки, выполняемые программистом. Таким образом, в отличие от традиционного подхода в случае ЭИС разработку программ осуществляет не программист, а эксперт (с помощью ЭИС), не владеющий программированием.
В режиме консультации общение с ЭИС осуществляет конечный пользователь, которого интересует результат и (или) способ его получения. Необходимо отметить, что в зависимости от назначения ЭИС пользователь может не быть специалистом в данной проблемной области (в этом случае он обращается к ЭИС за результатом, не умея получить его сам), или быть специалистом (в этом случае пользователь может сам получить результат, но он обращается к ЭИС с целью либо ускорить процесс получения результата, либо возложить на ЭИС рутинную работу). В режиме консультации данные о задаче пользователя после обработки их диалоговым компонентом поступают в рабочую память. Решатель на основе входных данных из рабочей памяти, общих данных о проблемной области и правил из БЗ формирует решение задачи. ЭИС при решении задачи не только исполняет предписанную последовательность операции, но и предварительно формирует ее. Если реакция системы не понятна пользователю, то он может потребовать объяснения: «Почему система задает тот или иной вопрос?», «Как ответ, собираемый системой, получен?»
