Классификация инструментальных средств ЭС

В широком толковании в инструментарий включают и аппаратуру, ориентированную на разработку ЭС (аппаратурный инструментарий).

На проектирование и создание одной ЭС раньше требовалось 20 — 30 чел.-лет. В настоящее время имеется ряд средств, ускоряющих создание ЭС. Эти средства называются инструментальными (ИС), или инструментарием.

Экспертные системы выполняются на ЭВМ следующих типов: общего назначения; ПЭВМ; интеллектуальные рабочие станции (т.е. рабочие станции типа San, Appolo и др., снабженные эффективными ИС для создания ЭС); последовательные символьные ЭВМ типа ЛИСП — машин (Symbolik-3670, Alpha, Explorer, Xerox 1100 и др.) и ПРОЛОГ — машин; параллельные символьные ЭВМ (Connection, Dado, Faun, Hyper Cube и др.).

Программные ИС будем определять следующей совокупностью характеристик: назначение; стадия существования; тип ИС; тип ис­пользуемых методов и знаний; универсальность; основные свойства; среда функционирования.

Назначение определяет, для работы в каких проблемных областях и для создания какой стадии ЭС предназначено ИС.

По степени отработанности ИС обычно выделяют три стадии су­ществования: экспериментальная, исследовательская, коммерческая. Экспериментальные ИС создаются для решения узких специфиче­ских задач и редко проверяются на других задачах, обычно они рабо­тают медленно и неэффективно. Следующей стадией является иссле­довательская. Средства, достигшие этой стадии, обычно тщательно проверены, имеют документацию и поддерживаются разработчиком, однако они еще могут действовать медленно и неэффективно. Иссле­довательские ИС используются при разработке прототипов ЭС. Выс­шей стадией существования ИС является коммерческая. Этой стадии достигают те ИС, которые всесторонне и тщательно проверены, хо­рошо документированы, сопровождаются разработчиком, являются быстрыми и обладают удобным интерфейсом с пользователем.

По типу ИС классифицируются следующим образом:

1. символьные языки программирования, ориентированные на создание ЭС и систем ИИ (например, LISP, INTERLISP, SMALLTALK);
2. языки инженерии знаний, т.е. языки высокого уровня, ориенти­рованные на построение ЭС (например, OPS-5, LOOPS, KES, ПРОЛОГ);
3. системы, автоматизирующие разработку (проектирование) ЭС (например, KEE, ART, TEIRESIAS, AGE, TIMM), их часто называют окружением (environment) для разработки систем ИИ, ориентирован­
   ных на знания;
4. оболочки ЭС (или пустые ЭС) — ЭС, не содержащие знаний ни о какой проблемной области (например, ЭКСПЕРТИЗА, EMYCIN, ЭКО, ЭКСПЕРТ).

В приведенной классификации ИС перечислены в порядке убыва­ния трудозатрат, необходимых на создание с их помощью конкрет­ной ЭС. Действительно, при использовании ИС первого типа в задачу разработчика входит программирование всех компонентов ЭС на языке довольно низкого уровня. Использование ИС второго типа по­зволяет значительно повысить уровень языка, что, как правило, при­водит к некоторому снижению эффективности. Инструментальные средства третьего типа позволяют разработчику не программировать все или часть компонентов ЭС, а выбирать их из заранее составлен­ного набора. При применении ИС четвертого типа разработчик ИС полностью освобождается от работ по созданию программ, так как берет готовую пустую ЭС.

При использовании ИС третьего и особенно четвертого типа мо­гут возникнуть следующие проблемы: управляющие стратегии, вло­женные в процедуры вывода ИС, могут не соответствовать методам решения, которые использует эксперт, взаимодействующий с данной ЭС, что может приводить к неэффективным, а возможно, и к непра­вильным решениям; язык представления знаний, принятый в ИС, может не подходить для данного приложения.

Подчеркнем, что развитие систем, автоматизирующих разработку ЭС, приводит к появлению ИС, которые можно назвать настраивае­мыми оболочками. Эти ИС позволяют разработчику использовать оболочку не как нечто неизменное, а генерировать оболочку из мно­жества механизмов, имеющихся в ИС. Типичными таймерами таких ИС являются КЕЕ, ART, ЭКСПЕРТИЗА, ГЛОБ.