Можно расширить понимание экспертных систем, рассмотрев некоторые наиболее характерные их применения. В настоящем паре-графе опишем эти. применения в двух аспектах — основные виды деятельности ЭС и области, в которых они решают проблемы. Взятые в совокупности, эти аспекты позволяют увидеть широту диапазон применения, многообразие информации и разнообразие форм представления знаний, присущие существующим ЭС.
Экспертные системы создаются для решения разного рода проблем, но основные типы их деятельности можно сгруппировать в категории.
ЭС, выполняющие интерпретацию, как правило, используют информацию от датчиков для описания ситуации. В качестве примера приведем интерпретацию показаний измерительных приборов на химическом заводе для определения состояния процесса. Интерпретирующие системы имеют дело не с четкими символьными представлениями проблемной ситуации, а непосредственно с реальными данными. Они сталкиваются с затруднениями, которых нет у систем других типов, потому что им приходится обрабатывать информацию зашумленную, недостаточную, неполную, ненадежную или ошибочную. Им необходимы специальные методы регистрации характеристик непрерывных потоков данных, сигналов или изображений и методы их символьного представления.
Категория | Решаемая проблема |
Интерпретация | Описание ситуации по информации, поступающей от датчиков |
Прогноз | Определение вероятных последствий заданных ситуаций |
Диагностика | Выявление причин неправильного функционирования системы по результатам наблюдений |
Проектирование | Построение конфигураций объектов при заданных ограничениях |
Планирование | Определение последовательности действий |
Наблюдение | Сравнение результатов наблюдений с ожидаемыми результатами |
Отладка | Составление рецептов исправления неправильного функционирования системы |
Ремонт | Выполнение последовательности предписанных исправлений |
Обучение | Диагностика, отладка и исправление поведения обучаемого |
Управление | Управление поведением системы как целого |
Интерпретирующие ЭС могут обработать разнообразные виды данных. Например, системы анализа сцен и распознавания речи, используя естественную информацию, — в одном случае визуальные образы, в другом — звуковые сигналы — анализируют их характеристики и понимают их смысл. Интерпретация в области химии использует данные дифракции рентгеновских лучей, спектрального анализа или ядерно-магнитного резонанса для вывода химической веществ. Интерпретирующая система в геологии использует такое зондирование — измерение проводимости горных пород буровых скважинах и вокруг них. Медицинские интерпретирующие системы используют показания следящих систем (например, знания пульса, кровяного давления), чтобы установить диагноз или жесть заболевания. Наконец, в военном деле интерпретирующие cистемы используют данные от радаров, радиосвязи и сонарных устройств, чтобы оценить ситуацию и идентифицировать цели.
ЭС, осуществляющие прогноз, определяют вероятные последствия заданных ситуаций. Примерами служат прогноз ущерба угроз от некоторого вида вредных насекомых, оценивание спроса на мировом рынке в зависимости от складывающейся ситуации и прогнозирование места возникновения следующие вооруженного конфликта на основании данных разведки. Системы прогнозирования иногда используют имитационное моделирование, т.е. программы, которые отражают причинно-следственные взаимосвязи в реальном мире, чтобы сгенерировать ситуации или сценарии которые могут возникнуть при тех или иных входных данных, возможные ситуации вместе со знаниями о процессах, порождающие эти ситуации, образуют предпосылки для прогноза. Специалисты пока что разработали сравнительно мало прогнозирующих систем, возможно потому, что очень трудно взаимодействовать с имитационными моделями и создавать их.