Techniki wnioskowania z użyciem rozproszonej bazy wiedzy


Przykłady systemów ekspertowych



Pobieranie 347.22 Kb.
Strona6/10
Data24.10.2017
Rozmiar347.22 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10

Przykłady systemów ekspertowych:



DENDRAL
W połowie lat sześćdziesiątych opracowano pierwszy system ekspertowy o nazwie Dendral. Powstał on na Uniwersytecie Stanford. Jego twórcami byli: Bruce Buchanan, Edward Feigenbaum oraz Joshua Lederberg (noblista w dziedzinie chemii). Podstawowym zadaniem systemu było ustalanie struktury molekularnej nieznanych związków chemicznych. System ten został opracowany za pomocą języka Interlisp. Joshua Lederberg opracował na potrzeby systemu specjalny algorytm, który pozwalał na systematyczne generowanie wszystkich możliwych struktur cząsteczkowych. Wiedza w systemie Dendral została przedstawiona zarówno w sposób proceduralny (generowanie struktur), jak i w formie reguł (moduł sterowania danymi) oraz ewaluacji. System ten osiągnął sprawność porównywalną, a niekiedy przewyższającą, ekspertów-ludzi. Stał się on (i jego pochodne) typowym narzędziem w zawodowym warsztacie chemików.


MYCIN
System ten powstał, podobnie jak opisany wyżej, na Uniwersytecie Stanford. Prace nad jego stworzeniem rozpoczęły się w 1972 roku w ramach Projektu Programowania Heurystycznego. Uważany dziś na wzorcowy, był pierwszym dużym systemem ekspertowym o wysokim poziomie kompetencji w zakresie generowanych konkluzji. Znalazł zastosowanie jako program pomagający lekarzom w doborze terapii przeciwbakteryjnej dla pacjentów z chorobami infekcyjnymi krwi. System analizował przyczyny infekcji, poprzez identyfikację drobnoustroju odpowiedzialnego za jej powstanie. Proponował także terapię podając rodzaj leku, jego typ i dawkowanie. Dedykowany był na maszyny DEC-20 (mainframe). Po ulepszeniu systemu w 1979 roku dokonano konfrontacji jego poprawności stawiania diagnozy z ekspertami-ludźmi. Wynik był jak najbardziej pomyślny na korzyść systemu. Uznano, że system ekspertowy może z powodzeniem rozwiązywać specjalistyczne problemy, zarezerwowane do tej pory wyłącznie dla ludzi. Wiedza została zaprezentowana w postaci reguł i faktów. W procesie rozwiązywania problemu zastosowano wnioskowanie wstecz. System powstał z wykorzystaniem języka Lisp.

Strukturę wnioskowania można przedstawić następująco:



wiadomości o pacjencie => choroba => leczenie
CASNET
Początki prac nad systemem to lata siedemdziesiąte. Powstawał on w Rotgers University, zbudowany przez Kulikowskiego i Weissa. System opracowany jako pomoc dla lekarzy. Diagnozował stany chorobowe związane z jaskrą i proponował terapię leczniczą. Wszystkie swoje konkluzje popierał odwołaniami do literatury fachowej. Wiedza w tym systemie została zaprezentowana za pomocą sieci przyczynowej, która jest formą sieci semantycznej. System powstał w języku Fortran. Struktura wnioskowania wygląda następująco:

obserwacja choroby => objawy choroby => rodzaj choroby => leczenie
PIP
System ten został skonstruowany przez Pankera i Szolovista z Massachusetts Institute of Technology. Zadanie postawione przed systemem to diagnoza choroby pacjentów cierpiących na zaburzenia pracy nerek. Podstawowym sposobem reprezentacji wiedzy w tym systemie są ramki (frames), mechanizm wnioskowania polega zaś na wypełnianiu ramek, które wykorzystując wzajemne powiązania działają jak skomplikowana sieć.
Każda ramka odpowiada chorobie, na którą cierpieć może pacjent. Atrybuty ramek zawierają więc informacje o objawach danej choroby, a także koniecznych do potwierdzenia podejrzeń testach. Można je podzielić na pięć grup:

  1. sugerujące, jednoznaczne - atrybuty te są przeznaczone na informacje o pacjencie, którego objawy mogą jednoznacznie określać typ choroby, lub przynajmniej sugerować go (dlatego decydują o uaktywnieniu ramki)

  2. potwierdzające i wykluczające - są to atrybuty wskazujące na dane konieczne do potwierdzenia danej diagnozy lub odrzucenia

  3. uzupełniające połączenia - wskaźniki pokazujące choroby, które łączą się z daną, lub te, które jej towarzyszą

  4. połączenia przydatne - łączą te choroby, które mają podobne objawy; pomagają szybciej wyszukiwać choroby, na które może być chory pacjent, jeśli aktualnie rozpatrywana choroba została odrzucona

  5. szacujące - atrybuty te zawierają procedury oszacowujące do jakich zmian powinna doprowadzić choroba, a do jakich nie.



INTERNIST/CADUCEUS
Został on opracowany na Uniwersytecie w Pittsburgu przez dwóch naukowców Herry Pople'a Jr. (informatyka) oraz Jacka D. Myersa (lekarza specjalistę w dziedzinie interny). Początek prac nad systemem to rok 1974. Zadanie postawione przed systemem to diagnozowanie chorób bez dawania zaleceń co do sposobu leczenia. Liczba diagnozowanych jednostek wynosiła 500. Sprawność systemu obliczono na około 85% sprawności eksperta-lekarza. Jego baza wiedzy była jedną z największych wśród systemów ekspertowych. System powstał przy użyciu języka Interlisp.


RPFA
System ten powstał na zamówienie DDS (Departament of Social Security), organy zajmującego się rozpatrywaniem podań o zasiłek i odpowiedzią na nie. Wszystkie czynności z przyjmowaniem, rozpatrywaniem i odpowiadaniem na podania były przed wprowadzeniem systemu wykonywane przez urzędników, co jak łatwo się domyślić było mało wydajne i czasochłonne. Po oszacowaniu kosztów związanych z utrzymywaniem pracowników, ich wydajnością, oraz z wprowadzeniem systemu i uruchomieniem go, zdecydowano się na to drugie rozwiązanie. W pierwszym roku wydajność związana z rozpatrywaniem podań wzrosła dwukrotnie. Koszt wprowadzenia systemu przedstawiono w ramce poniżej.

Koszt systemu

 

Hardware (sieć komputerowa, drukarki )

260,000

Software (MS-DOS, ES shell)

37,000

System ekspercki

 

Faza 1

450,000

Faza 2

280,000

RAZEM:__75,600___TRANAID'>RAZEM:__26,000'>RAZEM:__1,027,000'>RAZEM:

1,027,000

Konserwacja (utrzymanie systemu)

 

Hardware

21,000

Software

5,000

RAZEM:

26,000

 

Wprowadzenie systemu znacznie poprawiło pracę urzędu. Główny problem polegał na odpowiadaniu na ankiety. Praca to jak wiadomo żmudna, lecz jednocześnie mechaniczna. Urząd nie posiadał odpowiedniej kartoteki, dla osób przysyłających swoje ankiety kilkakrotnie, odpowiedzi były więc kilka razy konstruowane, co powodowało z kolei stratę czasu. Niezwykle długi był także obieg dokumentów w urzędzie i powielanie ich. Po wprowadzeniu systemu zastosowano procedurę opisaną poniżej. Osoby starające się o zasiłek, przesyłają do urzędów rejonowych wypełnione ankiety, gdzie dane z nich są wprowadzane do komputera. Jeśli osoba już raz ubiegała się o zasiłek, wówczas nie ma potrzeby wpisywania jej danych ponownie, wystarczy je sprawdzić. Ankieta w postaci rekordu zostaje przesłana do głównego biura, gdzie w ciągu nocy komputer wejściowy przetwarza przysłane dane i przygotowuje je do analizy w następnym dniu. Następnego dnia, komputer, wraz z nadzorującym go urzędnikiem przeprowadza analizę ankiety i drukuje odpowiedź, która jest wysyłana. System znalazł szybką aprobatę wśród pracowników i jego wprowadzenie zostało zakończone pełnym sukcesem.



SHEARER
System ten powstał w Wielkiej Brytanii, dla potrzeb górnictwa. Zadanie postawione przed systemem to sprawdzanie stanu technicznego i udzielanie rad dotyczących naprawy kombajnów węglowych. W przypadku awarii tego urządzenia górnicy pracujący w szybie muszą naprawić je. Korzystają z rad ekspertów z zewnątrz. Ponieważ jest to urządzenie dość skomplikowane, nie każdy ekspert zna dobrze każdy jego element i sposób naprawy. Zachodziła więc potrzeba sprowadzenia eksperta z innego miasta, co było czasochłonne i kosztowne. Wprowadzenie systemu było bardzo opłacalne i w 1986 roku 20 kopalni w Wielkiej Brytanii wdrożyło to rozwiązanie.
System został zainstalowany na komputerach VAX i PC. W przypadku wystąpienia awarii górnicy pracujący na dole informują urzędnika na górze o kłopotach, a on uruchamia system. Zadaje ewentualne pytania o stan urządzenia. Tą drogą przekazywane są instrukcje dotyczące naprawy.

Projekt systemu

59,000

Platforma do opracowania systemu

12,600

Obsługa systemu

4,000

RAZEM:

75,600


TRANAID
Pakowanie materiałów radioaktywnych to skomplikowany i wymagający uwagi problem. Zapakowane substancje są bowiem magazynowane i przesyłane do krajów trzeciego świata, a tam składowane. Materiały powinny więc być jak najekonomiczniej zapakowane, a jednocześnie spełniać warunki bezpieczeństwa.

Opłacalność tego systemu wynikała z kilku przyczyn:



  • system odciążył załogę od planowania, co było wyjątkowo odpowiedzialnym zadaniem, gdyż błąd mógł spowodować skażenie środowiska;

  • podniósł efektywność pakowania;

  • dodał prestiżu firmie, jako posługującej się najnowszą technologią.

Największe problemy, w czasie projektowania rozwiązania, przysporzyło i samo zadanie, gdyż jak wiadomo zadania dokładnego planowania nigdy nie są łatwe, a czasami wręcz nierozwiązywalne. Dodatkowym problemem była trudność w znalezieniu wspólnego języka ekspertów i projektantów.

System jest przeznaczony dla komputerów PC (już od PC-XT) ale preferowany jest monitor kolorowy, gdyż łatwiej jest zwracać uwagę użytkownika na istotne komunikaty (kolor czerwony). Do stworzenia interfejsu posłużono się systemem Leonardo 2 (opracowany przez Creative Logic Ltd.), działającego pod MS-DOS. System ten jest proceduralnym językiem używanym głównie do tworzenia interfejsu dla baz danych.



Projekt systemu

84,000

Komputer

5,000

System ekspercki

3,000

RAZEM:

92,000


PROSPECTOR
System zaczęto projektować w 1974 roku. Pracę nad systemem podjął zespół naukowców z SRI International, w składzie: Peter Hart, Richard Duda, R. Reboh, K. Konolige, P. Barret i M. Einandi. Podstawowe zadanie systemu to doradztwo w dziedzinie geologii, a w szczególności pomoc przy poszukiwaniu złóż minerałów. System osiągnął dosyć spektakularny sukces pomagając w odkryciu bogatych złóż molibdenu o wartości 100 mln USD.


R1/XCON
Prace nad tym systemem rozpoczęto w 1979 roku. Twórcami byli naukowcy z Carnegie-Mellon University oraz grupa osób z firmy DEC. Zadanie postawione przed systemem to konfigurowanie komputerów VAX. Na początku system liczył 250 reguł, później rozwinął się do 3000. System powstał w języku OPS5. System ten jest wykorzystywany w codziennej praktyce firmy DEC. Do roku 1986 przetworzył około 80.000 zamówień na komputery. Jego czas konfiguracji wynosi około minuty, przez ludzi - 20 minut. Poprawność konfiguracji jest porównywalna ze specjalistami-ludźmi.


INVEST
System powstał w 1988 roku. Został opracowany przez naukowców z Uniwersytetu w Karlsruhe oraz banków w Muenster. System realizuje zadania związane z doradztwem w dziedzinie finansów, zwłaszcza w zakresie inwestycji. Podczas dialogu z urzędnikami bankowymi zyskuje on informacje o życzeniach klientów i dostarcza dobrze uzasadnionych propozycji inwestycji. Udziela porad dotyczących papierów wartościowych i długoterminowego wzrostu kapitału. System powstał na bazie szkieletowego systemu ekspertowego DONALD, którego podstawę stanowią ramy.


LENDING ADVISOR

Data powstania to rok 1987. Opracowany przez grupę naukowców z firmy Syntelligence przy Stanford Research Institute. System pełni rolę doradczą podczas podejmowania decyzji kredytowych poprzez analizowanie podań o pożyczki. Pozwala na oszacowanie ryzyka związanego z udzieleniem pożyczki. Powstał jako narzędzie wspomagające pracę oddziałów banków udzielających kredytów firmom o obrotach od 5 do 100 mln USD.




UNDERWRITING ADVISOR

Opracowany w 1987 roku przez firmę Syntelligence przy współpracy z American International Group, Saint Paul Companies oraz Fireman's Fund Insurance. Zadanie systemu to ocena ryzyka na podstawie podań o ubezpieczenie, w celu określenia wysokości płatności z tego tytułu. Każde z podań może być zapamiętane dla okresowych przeglądów, co pozwala, mimo rozproszenia, na prowadzenie jednolitej polityki ubezpieczeniowej. System jest adresowany do firm ubezpieczeniowych, posiadających wiele filii i wielu agentów na terenie USA.



  1. Pobieranie 347.22 Kb.

    Share with your friends:
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10




©operacji.org 2020
wyślij wiadomość

    Strona główna