Организация экспертных систем

Экспертная система способна принимать решения не хуже специалиста-человека главным образом потому, что в ее структуре отражено, каким образом специалист организует свои знания об объекте исследований  и делает из них выводы. Такая система опирается в своей работе на базу неточных знаний, полученных на основе субъективных суждений; причем в случае поверхностных представлений эти знания формируются в соответствии с условными правилами типа ЕСЛИ... ТО, а при глубинном представлении формой знаний являются фреймы н семантические сети. Знания нз той или иной области «обрабатываются» с помощью строго определенной последовательности дедуктивных выводов, а обращение к ним осуществляется путем сопоставления с образцами. Вот как это производится, например, в системе TAXADVISOR.

Пример процедуры сопоставления с образцами, которая выполняется и системе TAXADVISOR с целью определения, следует ли оформлять клиенту соглашение о краткосрочном доверительном управлении.

В столбце «Предварительно заданное значение» приведен образец значений атрибутов, который должен быть в распоряжении клиента, прежде чем система даст ему соответствующие рекомендации

Поскольку ответы клиента совпадают с предварительно заданным образцом, рекомендуется оформить соглашение о доверительном управлении.

Как правило, в оценках экспертов присутствует некоторая доля неопределенности, поэтому и экспертные системы должны допускать, чтобы выводы делались с «неполной уверенностью». Ниже иллюстрируется, как система TAXADVISOR справляется с неопределенностью в ходе консультаций.

Фрагмент диалоговой консультации, проводимой с помощью системы TAXADVISOR.

Оформление соглашения о временной передаче имущества в доверительное управление

1. Желает ли клиент передать право пользования доходами от собственности другому лицу на срок не менее 10 лет или же вплоть до смерти доверенного лица?
   — ДА*
2. Желает ли клиент иметь возможность восстановления прав на эту собственность при определенных условиях?
   — ДА
3. Относится ли клиент к категория населения с более высокими доходами, чем у доверенного лица?
   — ДА
4. Желает ли клиент отказаться от права на пользование доходами от собственности?
   — ПОЧЕМУ

Примечание: *прописными буквами даны ответы пользователей

Этот диалог поможет выяснить, следует ли клиенту оформлять соглашение о временной передаче имущества в доверительное управление. Теперь установлено, что:

1.  клиент желает передать право пользования доходами от собственности другому лицу на срок не менее 10 лет или же вплоть до смерти доверенного лица;
2. желает иметь возможность восстановления прав на эту собственность при определенных условиях:
3. относится к категории населения с более высокими доходами, чем у доверенного лица.

Потому, если

1. клиент желает отказаться от права на пользование доходами от собственности;
2. в состоянии удовлетворять свои жизненные потребности, не используя эти доходы даже при условии потери трудоспособности и работы;
3. не будет пользоваться доходами от имущества, находящегося в доверительном управлении, для выплаты взносов по страхованию своей жизни, если на это нет согласия контрагента;
4. не планирует использовать доверительное управление для получения доходов от арендованного имущества;
5. А: содержит некое лицо (например, одного из родителей) на доходы от рассматриваемой собственности, причем это не вменяется ему в законную обязанность; В: будет использовать доходы от рассматриваемой собственности для оплаты обучения совершеннолетнего сына (дочери) в колледже:
   С: отчисляет часть своих доходов после уплаты налогов в пользу другого налогоплательщика,
   то
   клиенту следует оформить соглашение о временной передаче имущества в доверительное управление (возврат к вопросу 4...)
   — ДА

5. В состоянии ли клиент удовлетворять свои жизненные потребности, не используя рассматриваемые доходы даже при условии потери трудоспособности или работы?
— ДА [В любом случае, когда пользователь системы отвечает с неполной уверенностью, он вводит некоторое число, от 1 до 9, соответствующее степени определенности его ответа.]
6. Будет ли клиент пользоваться доходами от имущества, находящегося в доверительном управлении, для выплаты взносов по страхованию своей жизни, если на это нет согласия контрагента?
— НЕТ
7. Планирует ли клиент использовать доверительное управление для получения доходов от арендованного имущества?
— НЕТ
8. Содержит ли клиент добровольно какое-либо лицо  (на свои средства)?
— ДА

Клиенту рекомендуется оформить соглашение о краткосрочном доверительном управлении.
(Система дает эту рекомендацию со степенью определенности 0,8. Такой коэффициент определенности (КО) вычислялся следующим образом. КО той части правила (по оформлению соглашения о временном доверительном управлении), которая относится к действию, был равен 1,0, причем посылкой действия была логическая связка «И». В данном случае в качестве КО такого правила выбирается наименьшее из чисел, содержавшихся в ответах клиента, т. е. 0.8. Пороговый КО системы TAXADVISOR равен 0.2, поэтому рекомендация была выдана с полным основанием.)

Машинная программа, предназначенная для создания экспертной системы, не должна опираться на алгоритмы управления и использования данных, имеющие строго фиксированную структуру, поскольку в таком случае она неадекватно имитировала бы реакцию человека на сложную, быстро меняющуюся и незнакомую обстановку. Подобная программа на каждом этапе процесса принятия решений обязана анализировать окружающие условия и соответствующим образом реагировать на непрерывные новые внешние воздействия. Для работы в таких постоянно изменяющихся условиях была создана программа, которая представляет собой слабо упорядоченную совокупность модулей принятия решений по образцам (МРО). Идентифицируя возникающие ситуации, модули предпринимают необходимые действия . Примером МРО является правило 216, используемое в системе TAXADVISOR.

Каждый МРО анализирует и модифицирует информационные структуры, отображающие важнейшие компоненты и характеристики внешней «среды». В системе TAXADVISOR такая среда формируется на основе знания конкретного имущественного положения и целей клиента. МРО необходимо составлять в виде одиночного независимого программного блока, имеющего самостоятельное значение в рамках задач, решаемых программой. Это позволяет наращивать и отлаживать программу ступенями (поскольку пересмотр структуры одного МРО никак не отражается на состоянии остальных модулей) и, кроме того, наделяет се способностью давать пояснения: используя МРО, система может трактовать даваемую ею рекомендацию.

Любая система, состоящая из ряда МРО, одной или нескольких структур данных, к которым МРО может обращаться и которые можно модифицировать с помощью МРО, и исполнительной программы (диспетчера), управляющей работой всей системы, называется системой логических выводов по образцам (СВО). По существу СВО разбивает сложные задачи на легко управляемые и в значительной степени самостоятельные подзадачи.