Expertní
                                               sytémy

                                              PSY 481

                                            Stavové pole

Expertní systémy  (produkční systémy) mohou být přirovnány k nástrojům používaným při řešení
problémů (problem solving). Konkrétněji na technikách založených na hledání cíle pomocí stavového
pole.















Pojmem stavové pole (prostor) je myšlena grafická forma reprezentací stavů systému tak, že jsou
možné stavy kauzálně rozmístěny v prostoru, což zvyšuje přehlednost vyjádření. Objevují se i ve
formě matematické

formalizace , která již nenabízí výhody přehlednosti.

                                          Problem Solving

Psychologie vymezuje rámec dle typů problémů se kterým se setkáváme (problémy s mezerou, příliš
složité problémy), dle způsobu zadání apod.











Příkladem může být Sternbergovo dělení faktorů, které způsobují složitost řešené úlohy:

1. počet kroků (procesů)

2. počet komponent

3. zátěž paměti a pozornosti

4. zátěž adaptability ( exekutivy a metakognice)



                                  Prohledávání stavového prostoru

                                  Prohledávání stavového prostoru

Rozšířené možnosti



Funkce g - můžeme také použít cenu, která hodnotí kolik už jsme prošli od počátečního stavu

Funkce h -  heuristika (odhad cesty od daného uzlu k cíli)



Lze  zadávat různou důležitost těmto třem hodnotám a podle toho bude algoritmus prohledávat (h=0 a
g=0 je náhodné prohledávní)



Hledání v hierarchicky uspořádaném stavovem prostoru - čím abstraknější úroveň, tím méně možných
řešení.



                                  Prohledávání stavového prostoru

Metaznalosti - vloží uživatel pravidla, které získal na základě analýzy problému a která vedou k
řešení efektivněji.



Použití analogií při prohledávání  - Case based reasoning - podobnost mezi stavovými prostory



Rozklad úlohy na podúlohy - dělá se pomocí AND/OR grafů - konjukce nebo disjunkce úloh

                                  Prohledávání stavového prostoru

                                         Symbolické systémy

                                       Church-Turingova teze

                                     Fyzický symbolický systém

                                     Fyzický symbolický systém

                                     Fyzický symbolický systém

                                            Simon-Newell

                                           Logic Theorist

                                       General Problem Solver

                                     Analýza prostředků a cílů

                                     Rozklad úlohy na podúlohy

                                          Expertní systém

Počítačový program simulující rozhodovací činnost lidského, experta při řešení složitých úloh a
využívající vhodně zakódovaných speciálních znalostí převzatých od experta s cílem dosáhnout ve
zvolené problémové oblasti kvality rozhodování na úrovni experta.

                                          Expertní systém

*      počítačový systém hledající řešení problému v rozsahu určitého souboru tvrzení nebo jistého
seskupení znalostí, které byly formulované experty pro danou specifickou oblast

*      systém založený na reprezentaci poznatků expertů, které využívá při řešení zadaných úloh

*      systém kooperujících programů na řešení vymezené tříd úloh, v jednotlivých problémových
oblastech obyčejně řešené experty

*      počítačový systém vybavený znalostmi odborníka (experta) ze specifické oblasti, v jejichž
rozdahu je schopný učinit rozhodnutí rychlostí kvalitou vyrovnávající se nejméně průměrnému
specialistovi.

                                          Expertní systémy



Dělení podle způsobu uložení znalostí:



*      systémy založené na pravidlech

*      systémy založené na rámcích

*      systémy založené na logickém programování

*      použití Bayesovské neurčitosti při hledání řešení

                                   Systémy založené na pravidlech

                                    Systémy založené na rámcích

                                          Bayesovské sítě

                                        Oblasti aplikace ES

                                         Konkrétní aplikace

                                   Nedostatky expertních systémů

*      Úzká oblast expertízy

*      Nedostatek znalosti o lvastních nožnostech a omezeních

*      Využívání povrchových a málo strukturovaných znalostí

*      Příliš jednoduchý řídící mechanismus

*      Neschopnost využívat zdravý rozum

*      Omezené jazykové prostředky pro vyjadřování faktů a znalostí

*      Omezené vysvětlovací schopnosti

*      Neschopnost pomoci či poradit pří základním navrhování znalostí (takové problémy má i člověk)

*      Existence "znalostního cara"





                                        Teoretické problémy

*      Větší využití hloubkových znalostí

*      Vnořován í kauzální modelů do expertních systémů

*      Uvažování na základě analogií

*      Práce z různorodými zdroji znalostí

*      Práce v reálném čase

*      Schopnost uvažovat o čase

*      Učení z vlastních zkušeností

*      Propojení expertních systémů s prostředím (embodiement)

                                               Příště

                               V následující hodině se budeme zabývat

                                      Vtělená kognitivní věda

                                          Agentový přístup



                                          Úkol do přístě:

                                 Rolf Pfeifer a Christian Scheier:

                                     Understanding intelligence





                 V informačním systému jej naleznete v sekci studijních materiálů.



  

                                               Konec

                                        Děkuju za pozornost