Рецензии на книгу
"Введение в экспертные системы"

08.10.2004
PC Week (портал)
Сергей Бобровский
http://pcweek.ru/?ID=57053

Новая книга Питера Джексона посвящена популярному направлению в сфере искусственного интеллекта (ИИ) — экспертным системам (ЭС). В начале (первые две главы) автор приводит обзор текущих ИИ-исследований и переходит к практическим вопросам.

Способы представления знаний (третья глава) рассмотрены на примере первой ЭС MYCIN, создававшейся для проведения медицинских консультаций, а также на примере системы планирования STRIPS.

Принципы символических вычислений, на которых часто основываются ЭС, демонстрируются с помощью языков программирования LISP и CLIPS (четвертая и пятая главы). После разъяснения таких понятий, как фреймы, сети, графы и деревья (шестая глава), автор переходит к объектно-ориентированным системам программирования, предназначенным для обработки знаний (седьмая глава).

Рассказ о принципах логического программирования (восьмая глава) привязан к описанию языков PROLOG и PLANNER. Далее (девятая глава) изложены способы работы с неточными или неопределенными данными. Говоря о технологиях приобретения знаний (десятая глава), автор затрагивает вопросы человеко-машинного взаимодействия и принципы классификации понятий.

Решение более сложных задач требует комплексных подходов, поэтому в книге (11—15-я главы) особое внимание уделяется комбинированным методам решения проблем: иерархическому построению знаний, планированию, проверке гипотез, способам конструирования ответа на запрос (в отличие от более простых техник поиска информации в базе знаний).

Далее (в 16-й главе) затрагивается актуальная тема формирования пояснений о ходе рассуждений системы в процессе логического вывода и описываются (17-я глава) инструментальные средства создания ЭС.

Задачи автоматизации проектирования, требующие комбинирования нескольких методов логического вывода в многомерном пространстве возможностей, автор предлагает решать с помощью технологии интерактивных досок объявлений и средств интерпретации знаний (18-я глава).

Если цена ошибки в процессе работы ЭС высока, желательно применять технологии отслеживания истинности накапливаемых знаний и правил и корректно обходить противоречия в хранимой информации (19-я глава).

Формирование знаний можно автоматизировать разными путями. Одним из эффективных подходов автор считает самообучение программы — извлечение, анализ и оптимизацию множеств правил (20-я глава). Немаловажен аспект реализации процесса логических рассуждений при наличии неопределенности в доступной информации (21- я глава).

В конце книги рассматриваются альтернативная возможность использования накопленных знаний путем обращения к прецедентам (шаблонам готовых решений — 22-я глава) и гибридные системы, сочетающие в одной оболочке несколько математических подходов к решению проблем (23-я глава).

Приложение посвящено языку CLIPS, на котором написано немало приведенных автором примеров.

Схожие по содержанию книги в большом количестве выпускались в 80-х годах, и материал “Экспертных систем” в значительной степени повторяет хорошо известные вещи пятнадцатилетней давности. На мой взгляд, в книге мало информации по новым ЭС, способам их использования в распределенном режиме и в Интернете, но она представляет собой весьма фундаментальный труд и поэтому может быть интересна и полезна с практической, теоретической и познавательной точек зрения самым разным категориям читателей — студентам, преподавателям, инженерам, программистам и научным работникам.

07.10.2004
Открытые системы (портал)
Геля Рузайкин
http://www.osp.ru/os/2001/09/075.htm

Время эйфории, навязанной пользователям ИТ производителями аппаратных средств, похоже, на исходе. Разработчики разного рода информационных систем значительно больше внимания стали уделять проблемам интеллектуализации. Одно из перспективных направлений — создание так называемых экспертных систем, на что и откликнулось издательство «Вильямс», выпустив перевод книги Питера Джексона «Введение в экспертные системы». Несмотря на название, две дюжины глав книги стоит рассматривать не как введение в предмет, а скорее как энциклопедию для широкого круга читателей, позволяющую получить начальные сведения об экспертных системах всем интересующимся — студентам, преподавателям, инженерам-программистам и научным работникам. Автор, подготовивший уже третье издание книги, очень четко адресует для всех групп читателей ее содержание, предпослав во введении специальные списки глав, необходимых при первом прочтении, что, несомненно, делает работу над ней удобнее. Однако читателю, желающему узнать, что же такое «знания», придется смириться с отсутствием сколько-нибудь детального обсуждения этого понятия.

Экспертная система, как представлено в книге, — это специальная программа, которая работает со знаниями, сосредоточенными в предметной области и допускающими «передачу потенциального опыта решения проблемы от некоторого источника знаний и преобразование его в вид, позволяющий использовать знания в программе». В экспертной системе это достигается путем «длительных и пространных собеседований между специалистом по проектированию систем и экспертом в данной предметной области», позволяющим не только получить необходимое представление знаний, но и выявить способы их поиска.

Принципиальное представление экспертных систем сведено в книге к четырем этапам: овладение знаниями, в ходе которого происходит передача опыта решения проблемы от человека программе; представление знаний с помощью кодирования информации об опыте решения проблемы внутри машины; управление процессом поиска решения, когда осуществляется принятие решения о последовательности использования имеющихся знаний; и, наконец, объяснение принятых решений, позволяющее передать пользователю информацию о ходе решения проблемы.

Материалы книги изложены в соответствии с выделенными этапами и отражают основные тенденции в развитии экспертных систем. Так, в книге есть главы о системах основанных на знаниях, ассоциативных сетях и фреймах, использующих возможности объектно-ориентированного и логического программирования, а также базирующихся на представлении неопределенности знаний и данных. Вместе с тем рассматриваются экспертные системы с эвристической классификацией знаний, доской объявлений, отслеживанием истинности предположений, сети доверия и др.

Особый интерес представляют главы, содержащие обзор исследований по искусственному интеллекту и заключение, где обсуждаются причины, по которым, как полагает Джексон, при построении экспертных систем оказываются востребованными технологии из области искусственного интеллекта. Среди этих причин можно назвать проблемы поиска и представления знаний, языки программирования высокого уровня, интерактивные стратегии извлечения знаний, методологии проектирования, «прозрачные» как для пользователя, так и для инженеров по знаниям, сопровождающих систему в ходе эксплуатации. Все позволяет оформить архитектуру экспертной системы в виде компонентов.

В книге изложена следующая методология создания экспертных систем: комбинирование различных парадигм представления знаний, позволяющее эффективно использовать соответствующие компоненты архитектуры; послойная организация вычислительной структуры, разделяющая знания о предметной области и принятие решений в рамках единой интегрированной системы; выбор инструментов расширения функциональности решателя задач, что позволяет подключать к нему программы обучения и трассировки.

Завершают книгу приложение, содержащее сведения о программировании на языке CLIPS (C Language Integrated Production System), обширный список литературы, указатель сокращений и авторский указатель. Надеемся, книга будет встречена с интересом. Вместе с тем, необходимо отметить, что работы отечественных авторов в ней, по понятным причинам, отражения не нашли, а потому также полезно обратить внимание на книгу Т.А. Гавриловой и В.Ф. Хорошевского «Базы знаний интеллектуальных систем». Издательство «Питер», СПБ, 2000.