Expertní systémy 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