Expertní systémy

1. Expertní systémy

2. 1970 -1975 výzkumné prototypy (Mycin, Prospektor, Hearsey II) • 1975 - 1980 -experimentální nasazování • 1981 - komerčně dostupné systémy Historie ES

3. Expertní systém je definován jako počítačový program simulující rozhodovací činnost experta při řešení složitých úloh . • Cílem ES je dosáhnout kvality rozhodování na úrovni experta v konkrétní oblasti. • Expertní systémy jsou navrženy tak, aby mohly zpracovávat nenumerické a neurčité informace a řešit tak úlohy, které nejsou řešitelné tradičními algoritmickými postupy. • Má za úkol poskytovat expertní rady, rozhodnutí nebo doporučit řešení v konkrétní situaci. Definice ES

4. Aby mělo smysl použít ES musí byt splněny Dvě podmínky pro řešení nějakého problému: • Musí se jednat o problém složitý rozsahem nebo neurčitostí vztahů, pro nějž řešení buď není k dispozici, nebo není schopna poskytnout řešení v požadované době. • Efekty plynoucí z použití expertního systému musejí převyšovat vynaložené náklady. To znamená, že by mělo jít o problém s opakovanou potřebou řešení a značnými finančními dopady, pro nějž lidští experti jsou drazí nebo omezeně dostupní. Podmínky pro použití

5. Expertní systém má dvě základní komponenty, které jsou na sobě nezávislé. Řídícímechanismus pro odvozování závěrů a bázi znalostí. ES se vyznačují těmito rysy: • oddělení znalostí a mechanismu jejich využívání (tím se expertní systémy odlišují od klasických programů) • schopnost rozhodování za neurčitosti, • schopnost vysvětlování. Charakteristika ES

6. Báze znalostí - obsahuje znalosti z určité domény a specifické znalosti o řešení problémů v této doméně.podobná databázi. • Báze dat (pracoví paměť) – Obsahuje jak data počáteční tak odvozená. Vytváří se v průběhu řešení konkrétního problému a obsahuje data k řešenému problému. Báze znalostí a báze faktů

7. obsahuje obecné algoritmy schopné řešit problémy na základě manipulace se znalostmi z báze znalostí Inferenční mechanismus(řídící)

8. Expertní systém obsahuje tyto základní složky : • báze znalostí • Báze dat • inferenční mechanismus • Komunikační model • vysvětlovací modul -Vzájemné vazby viz. obrázek. Struktura expertního systému

9. Architektura expertního systému

10. Podle obsahu báze znalostí ES: • problémově orientované(obsahuje znalosti z konkrétní oblasti) • prázdné tzv. shell(neobsahuje žádné znalosti) Podle charakteru řešených problémů: • diagnostické (určují hypotézu na základě dat které nejlépe vystihují konkrétní případ ) • plánovací (je znám počáteční stav a cíl úlohyvyhledá posloupnost kroků pro řešení situace) Typy expertních systémů

11. Využití ES v různých odvětví

12. Zemědělství – (AGROKROM,VUZT) • Zdravotnictví-(Gideon,HELP,Pepid) • Strojírenství-(VIKLAN,CMMS) • Sklářský průmysl-(ESII) Konkrétní software ES

13. Poskytuje stále stejné výsledky a rozhodování neovlivňuje únava, časový stres a jiné faktory. • Schopnost řešit složité problémy • Dokáže svůj výrok jednoznačně zdůvodnit. • Může sloužit jako školící nástroj pro méně zkušené pracovníky. Výhody ES

14. obvykle nelze podchytit všechny aspekty rozhodování lidského experta • lidský expert má vlastnosti, které do expertního systému nelze vůbec promítnout – tzv. selský rozum, intuici, schopnost rozpoznat.velmi vzácné výjimky a okamžitě se jim přizpůsobit • Na lidském rozhodování se podílí i další znalosti a schopnosti, které s problémem na první pohled přímo nesouvisí – všeobecný přehled, lidská životní zkušenost a moudrost, zdravý úsudek, vtip atd. Nevýhody ES

15. Agrokrom(zemědělství) • Gideon(zdravotnictví) • CMMS(strojní průmysl) Popis 3 produktů ES

16. Dostupnost daného SW: 20% • Nároky na uživatele+ podpora: 15% ze strany výrobce • Rozšířenost: 25% • Báze znalostí: 40% Kritéria pro zhodnocení produktů

17. Ing. Antonín Souček, Ing. Antonín Pospíšil, Ing. Tomáš Dlouhý • Zemědělský výzkumný ústav Kroměříž, s.r.o. • Agrokrom je počítačový program s bohatou databází znalostí, doplněný velkým množstvím textových a obrazových informací a slouží jako expertní a informační systém pro rostlinnou výrobu. Agrokrom

18. Databáze • Agrotechnika • Ekonomika • Tiskové sestavy • Textové informace • Podpora správného rozhodování • Nápověda • Servis • Práce s mapami Agrokrom – hlavní fce

19. Výběr pozemku • Následuje zadánídalších parametrů • Na konci procesunabídne systém doporučené řešení Ukázka podpory rozhodování formou konzultace

20. Seznam popisů a vyobrazení chorob, plevelů, škůdců • Prostředky na ochranu rostlin, regulátory růstu • Ekonomika v zemědělském podniku • Metodiky pěstování plodin • Popisy odrůd • Články o půdě • Hnojení • Zákony a normy • Obilnářské listy • Obrazové informace Agrokrom nabízí

21. Dostupnost: software je dodáván od výrobce na CD, nová verze SW přibližně po 3 letech • Nároky+Podpora: běžná znalost v oboru dostačuje k ovládání SW, vysoká podpora • Rozšířenost: ČZU Praha, některé střední školy • Báze znalostí: velmi vysoká(omezena na ČR) Malé zhodnocení

22. Expertní sytém Gideon byl založen v roce 1992 a je výhradně zaměřen na zdravotnictví. • Skládá se ze tří hlavních modulů: • Infekční choroby (Zahrnuje více než 340infekčních chorob) • Mikrobiologie (zahrnuje více než 1500 mikroorganismů) • Toxikologie (nad 3000 toxických látek) Gideon

23. Gideon díky průběžné aktualizaci svých dat (každý týden) si zachovává velkou přesnost svých diagnóz (až 94%). • Systém je dostupný online takže se jeho znalosti a dosažené poznatky využívají po celém světě. • Šetří čas a zvyšuje přesnost diagnóz

24. 21 světových nemocnic například: • Queen Elizabeth Hospital • Ottawa Hospital • FreemanHospital • Children’sHospital, Oakland Rozšíření Gideonu - Nemocnice

25. 32 světových institucí pro vzdělávání v oblasti lékařství například: • Harvard School of Public Health • Tel Aviv University • University of Cambridge • Thomas Jefferson University Hospital • Gideon využívá další velkémnožství organizací Rozšíření Gideonu - Univerzity

26. Ukázka webového prostředí

27. Dostupnost: online po celém světě (přístup přes webové rozhraní) • Nároky+Podpora:Průměrné nároky podpora relativně vysoká • Rozšířenost: Velmi vysoká, viz předchozí snímky • Báze znalostí:pravděpodobně nejvyšší možná a to v globálním měřítku Malé zhodnocení

28. CMMS - Condition Monitoring & Maintenance Systems • Společnost nabízí řešení monitorování strojů. • CMMS má více než 17 let zkušeností s vývojem, výrobou a servisem nástrojů pro monitorování, analýzu a diagnostiku mechanických vlastností strojů. • Sídlo společnosti v Praze CMMS

29. Software od CMMS má především za úkol snižovat náklady na opravy strojů a zařízení ve strojírenském průmyslu • Expertní systém od CMMS napomáhá práci diagnostika • Expertní systém je dostupný ve verzi pro PC nebo na mobilním zařízení(sběrač dat a analyzátor v jednom), které umožňuje okamžitou diagnostiku CMMS

30. Ukázka realizace ES Mobilní zařízení pro diagnostiku strojů a odhalení závad Cena: 108 000 Kč (včetně velkého příslušenství) Vizuální prostředí expertního systému běžícího na PC (nutné je disponovat sběračem dat ) Cena: 30 000 Kč

31. ČESKA RAFINERSKA • NPP Temelín a další elektrárny Chvaletice, Mělník • Škoda Auto • TPCA Kolín, Trnava • Chemopetrol Litvínov • A další Kde CMMS používají ?

32. Dostupnost: pomocí mobilního zařízení nebo na PC (v prodeji i síťová licence) • Nároky+Podpora:optimalizováno pro průměrného mechanika, 1 den školení pro 2 pracovníky v ceně licence • Rozšířenost:většina na území ČR a SR • Báze znalostí: vysoká v daném odvětví Malé zhodnocení

33. Konečné vyhodnocení