ساختار سیستم های خبره

برای نظر دادن اولین باش!
17 دی
ساختار سیستم های خبره

سیستم خبره

یک سیستم خبره، یک برنامه کامپیوتری است که تقلید از فرآِند فکر کردن یک انسان خبره دارد. که در راستای کمک به کاردانان و متخصصان انسانی و یا جایگزینی جزئی آنان در زمینه های محدود تخصصی تلاش دارند. اینگونه سامانه ها، در واقع، نمونه های ابتدایی و ساده تری از فنآوری پیشرفته تر سامانه های مبتنی بر دانش به حساب می آیند. این سامانه ها معمولا اطلاعات را به شکل واقعیات و قواعد در داده گانی به نام پایگاه دانش به شکل ساختار مند ذخیره نموده، و سپس با استفاده از روش هایی خاص استنتاج از این داده ها نتایج مورد نیاز حاصل می شود.

ساختار سیستم خبره

سیستم خبره معمولا دارای پنج قسمت می باشد:

  • رابط کاربری
  • حافظه کار
  • پایگاه دانش
  • موتور استنتاج
  • سیستم توضیح
  •  

پایگاه دانش و حافظه کار ساختارهای داده ای است که سیستم استفاده می کند و موتور استنتاج برنامه اولیه ای است که استفاده می شود. سیستم توضیح، پاسخ سوالات کاربر را بر عهده دارد و توضیح دلیل آن ها را آماده می کند. هر کدام از این اجزا به طور خلاصه درزیر توضیح داده می شوند.

رابط کاربری

تعامل بین یک سیستم خبره و یک کاربر باید به فرم خیلی طبیعی باشد، همانند گفتگوی بین انسان ها. برای این منظور در مورد رابط کاربری سیستم خبره باید توجه لازم انجام گیرد. یکی از نیازهای اصلی در رابط کاربری نحوه سوال پرسیدن است. برای آنکه اطلاعات قابل اعتماد از کاربر بدست آید، باید به نحوه طراحی سوالات دقت کافی بشود. برای همین منظور ممکن است مجبور به بکارگیری منوها، گرافیک، نمودار و دیگر ابزار تعاملی با کاربر شویم. حتی ممکن است ابزاری جهت تغییر و مشاهده اطلاعات درون حافظه کاری فراهم سازیم.

زمانیکه کاربر بخواهد پاسخ سوالات قبلی را تغییر دهد این ابزار کمک خواهند کرد.

حافظ کار

حافظه کار نشان دهنده مجموعه ای از حقایق شاخته شده در مورد دامنه موضوع است. عناصر حافظه کار منعکس کننده وضعیت فعلی جهان است. در سیستم خبره، حافظه کار معمولا حاوی اطلاعات در مورد نمونه ای خاص از مشکل در حال خطاب است. به عنوان مثال، در تلویزیون سیستم خبره عیب یاب، حافظه کار می تواند شامل جزئیات مربوط به خاص بودن تلویزیون را در مقابل خودش داشته باشد. اطلاعات واقعی نشان داده شده در حافظه کار بستگی به نوع نرم افزار کاربری دارد. حافظه کار اولیه، به عنوان مثال، می تواند حاوری اطلاعات پیشین شناخته شده به سیستم باشد. موتور استنتاج از این اطلاعات همراه با قواعد موجود در پایگاه دانش به استخراج اطلاعات اضافی درباره مشکلی که در حال حل شدن است، می پردازد.

پایگاه دانش

پایگاه دانش ( همچنین پایگاه قانون زمانی که از قوانین if-then استفاده می شود) مجموعه ای از قوانین است که نشان دهنده دانش درباره حوزه موضوع است. شکل عمومی یک قانون عبارت است از :

 

 

If cond1 and cond2 and cond3…

 

Then action1, action2,…

 

شرط های Cond1,cond2,cond3,… (همچنین به عنوان سابقه شناخته شده اند) ارزیابی می کنند که وضعیت جاری مشکل در حال حل چه است ( یعنی محتویات حافظه کار). اگر مشکل خاصی به عنوان مثال برخی از شرایط تصدق وجود داشته باشد هر سابقه یک قانون به طور معمول بررسی می شود. به عنوان مثال یک سابقه بصورت قانون در سیستم خبره عیب یابی تلویزیون می تواند بشکل فوق باشد: "تصویر در صفحه نمایش تلویزیون پرک پرک (flickers) می زند".

برآیند یک قانون معمولا در حافظه کار جایگزین می شود، اطلاعات بدست آمده توسط قوانین کاربردی ترکیب می شود. این معنی اش آن است که می تواند عناصر دیگری به حافظه کار اضافه شود یا یک عنصر موجود در حافظه کار ویراش یابد و یک عنصر از فضای حافظه کار حذف شود. آنها همچنین می تواند شامل فعالیت هایی از قبیل خواندن ورودی از کاربر، چاپ پیام ها، دسترسی به فایل ها و غیره باشند.

موتور استنتاج

موتور استنتاج قسمتی از برنامه یک سیستم خبره است. آن نشان دهنده یک مدل حل مشکل است که از قوانین موجود در پایگاه دانش و از دانش شرایط خاص موجود در فضای حافظه کار برای حل مشکل استفاده می کند. موتور استنتاج محتویات حافظه کار را می گیرد و با مجموعه قوانینی که باید در نظر گرفته شود مطابقت می دهد. اینها قوانینی هستند که با هدف جاری سیستم جور هستند. مجموعه قوانین خارج از مجموعه ناسازگار، موتور استنتاج یک قانون را بر اساس معیارهای از پیش تعیین شده انتخاب می کند. این فرآیند تفکیک پذیری تعارض نامیده می شود. برای مثال یک معیار تفکیک پذیری ساده اولین قانون در مجموعه ناسازگاری می تواند باشد. اگر همه سابقه ها قانع کننده باشند یک قانون می تواند خارج شود.

اگر ارزش یک سابقه شناخته شده نیست (در حافظه کار)، سیستم بررسی می شود، اگر متعاقب آن هر قانون دیگری وجود داشت یک سابقه بحساب می آید، بنابراین یک زیر هدف راه اندازی شده است. اگر برای سابقه هیچ قانونی وجود نداشت، کاربر برای ارزش آن درخواست ارزش کرده است و ارزش به حافظه کار اضافه شده است. اگر یک زیر هدف جدید راه اندازی شده باشد، یک مجموعه قانون جدید در یک چرخه جدید در نظر گرفته خواهد شد. این فرآیند تکرار شونده است تا زمانیکه، در چرخه داده، زیرهدف یا جایگزینی وجود نداشته باشد، هدف حل مشکل مشتق شده است.

این استراتژی استنتاجی زنجیره ی بازگشتی نامیده می شود (آن بدلیل بازگشت از هدف به مشتق شده). استراتژی دیگری نیز است، زنجیره بجلو نامیده می شود، وقتیکه سیستم به سمت جلو کار می کند از اطلاعاتی که در حافظه کار دارد. در زنجیره رو به جلو، مجموعه ناسازگار بوسیله قوانینی که سابقه های درستی در چرخه داده ها دارند بوجود خواهد آمد. سیستم ادامه می دهد تا وقتیکه مجموعه ناسازگار خالی شده باشد.

سیستم توضیح

سیستم های خبره ممولا باید قادر به ارائه توضیحات در خصوص نتایجی که می سازند باشند. اغلب سیستم های خبره یک مکانیسمی را ارائه می کنند که به موجب آن کاربر می تواند سوالهایی را بپرسد درباره :

  • چرا یک سوال خاص پرسیده شده است
  • چگونه سیستم یک پاسخ خاص می دهد.

ارائه توضیح ها در همه حوزه های غیر بدیهی برا کاربر فهمیدن چگونگی کارهای سیستم و تعیین اینکه این استدلال درست است یا نه، ضروری است. معمولا سیستم توالی قانونهای چه است را نگه خواهد داشت (دانش) آن مورد استفاده است و ارائه توضیح ها بر اساس ترجمه این قوانین به انگلیسی است.

 

 

منبع: 

زواره، علی؛ کوچکی، امیر(2011). " معرفی سیستم های خبره و کاربردهای آن". اولین همایش منطقه ای رویکردهای نوین در مهندسی کامیپوتری و فناوری اطلاعات.

آخرین ویرایش در سه شنبه, 19 دی 1396 ساعت 11:32

نظر دادن

از پر شدن تمامی موارد الزامی ستاره‌دار (*) اطمینان حاصل کنید. کد HTML مجاز نیست.

تهران ، خ کارگر شمالی ، کوچه اشراقی ، خیابان هئیت ، ساختمان گرد آفرید، پارک علم و فناوری دانشگاه تربیت مدرس تهران، پ 15 شماره تماس : 02166582371

درباره ما

امروزه بهره گیری از فناوری اطلاعات در امر یادگیری و یاد دهی یکی از ضرورت های انکارناپذیر است. کاربست فناوری در یادگیری و یاددهی در سطوح مختلف صورت می پذیرد. در آینده کسانی موفق خواهند بود که یاد بگیرند، چگونه یاد بگیرند. روند رشد فناوری اطلاعات و ارتباطات به عبارت دقیق تر فناوری های دانش کاربست آنها در فضاهای یادگیری را اجتناب ناپذیر نموده است. ادامه ..

آمار بازدید

امروز59
دیروز480
این هفته1912
این ماه6288
مجموع148914

11
آنلاین
چهارشنبه, 29 خرداد 1398 04:43
توسعه یافته توسط مارال وب