ذكاء صنعي

07/03/2012 19:37:34

النظم الخبيرة

تعتبر النظم الخبيرة من أقوى فروع الذكاء الاصطناعي , و هي برمجيات تحاول إعادة إنتاج سلوك الخبراء البشر، لتحقيق بعض المهمات الفكرية في مجالات خاصة.

تعتبر النظم الخبيرة من أقوى فروع الذكاء الاصطناعي و هي برمجيات تحاول إعادة إنتاج سلوك الخبراء البشر، لتحقيق بعض المهمات الفكرية في مجالات خاصة حيث أنها تتعامل مع الفرضيات بشكل متزامن وبدقة وسرعة عالية.و النظم الخبيرة هي أدوات ذكاء اصطناعي وهذا يعني أننا نستخدمها في المسائل التي لا يوجد خوارزمية واضحة لحلها. ومن هنا نرى أن النظم الخبيرة هي التطور الطبيعي لنظم الذكاء الاصطناعي التي تحمل ذكاء وخبرة الإنسان إلى النظم والبرامج المستخدمة على الحاسبات.

و تصمم النظم الخبيرة عموما لحل مسائل التصنيف و إتخاذ القرارات مثل (التشخيص الطبي، تنظيم البورصات و غيرها........) حيث يتم تقليص الاعتماد على الخبراء البشر .ويتم معالجة البيانات الرمزية غير الرقمية من خلال عمليات التحليل والمقارنة المنطقية.  و تكمن مهمات مهندس المعرفة و الإدراك cognition ) )في اصطفاء المعرفة و اسطنباطها من الخبراء في المجال الذي نحاول النمذجة فيه ثم ترجمة هذه المعرفة إلى صياغة قابلة للمعالجة الآلية أي إلى قواعد( Rules).

 


مكونات النظام الخبير :


يتكون النظام الخبير من ثلاثة أجزاء أساسية :

1-       قاعدة المعرفة (Knowledge Base) :

حيث تتضمن قاعدة المعرفة مايلي:

•          قاعدة حقائق Facts Base : تصف العلاقة المنطقية بين العناصر والمفاهيم ومجموعة الحقائق  المستندة إلى الخبرة والممارسة للخبراء في النظام .

•          طرق حل المشكلات وتقديم الاستشارة .

•          مجموعة قواعد :Rules Base تنمذج المعرفة في المجال قيد الدراسة و هي غالبا قواعد شرطية تكون مستندة على صيغ رياضية .

   -2    محرك استدلال :Inference Engine (IE) قادر على المحاكمة( (Reasoning  بدءا من معلومات مضمّنة في قاعدة المعرفة .

   -3    واجهة المستخدم : ( user interface ) وهي الإجراءات التي تجهز المستخدم بأدوات مناسبة للتفاعل مع النظام خلال مرحلتي التطوير والاستخدام.

مقطع توضيحي لمكونات النظام الخبير  

 

 اللغات المستخدمة في النظام الخبير:

 

 

يمكن استخدام لغات البرمجة التقليدية والتي تتوافر فيها خاصية الاستدعاء الذاتي للمعالجة , وأيضا ارتبط بناء الأنظمة على لغات متخصصة تم تطويرها في تطبيقات الذكاء الاصطناعي ومن أهم اللغات لغة lisp و لغة prolog حيث تم تحديدها للمرحلة الأولى لمشروع الجيل الخامس للحاسبات في اليابان وتميل هذه اللغات إلى الوصفية اكثر من كونها لغات إجرائية

 خصائص النظم الخبيرة:

 


يمكن وضع متطلبات عامة لا بد أن تتوافر في النظم الخبيرة وهي كما يلي:

  • الخبرة: يجب أن يكون للنظام نفس الأداء العالي للإنسان الخبير من أجل الوصول الى نتيجة معينة  كما يجب أن تكون الحلول مختصرة..
  • استخدام الرموز : أي تمثيل مفاهيم المشكلة بمجموعة من الرموز .
  • أن يشتمل نظام الخبرة على أساليب بحث ذات كفاءة عالية نظراً لتعدد قواعد البيانات وقواعد المعرفة وأن يكون النظام قادراً على التفرع السريع.
  •  الذكاء : أن يبدي تصرفا ذكيا , أكثر أو أقل ذكاءً  إعتماداً على الأهداف الأساسية ونوعية المعالجة .
  • الصعوبة والتعقيد: يجب أن تكون المشكلة بشكل كافي من التعقيد لتتطلب خبيرا بشريا
  • الصياغة : قدرة النظام في معالجة مشكلة برزت بشكل كيفي كي يحولها الى صيغة ملائمة لان تعالج عن طريق القواعد.
  • الاستنتاج : قدرة النظام الخبير على الاستنتاج وعلى توضيح القرارات .
  •  

  •  نوع المشكلة التي يُهيئ النظام من أجل حلها . 

 

مقارنة بين مجالات النظم الخبيرة والنظم الحسابية
 

مجالات مناسبة للنظم الخبيرة

مجالات غير مناسبة للنظم الخبيرة 

o        لا توجد حلول وقواعد خوارزمية بل توجد نظم هرمية.

o         توجد قواعد وحلول خوارزمية تتابعيه تعطي الحل.

o        يوجد عدد قليل من الخبراء في المجال.

o        لا يتطلب وجود خبراء في هذا المجال ويساوي ذلك وجود خبراء كثيرون من عدمه.

o        البيانات المتاحة مشوشة.

o        حقائق دقيقة ومعادلات وطرق حسابية.

o        مجالات تشخيصية أو في مجال التنبؤ.

o        مجالات تستخدم طرق التماثل والإشتقاق العددي لإعطاء الحل.

o        المعلومات ثابتة ولا تتغير مع الزمن.

o        المعلومات والبيانات غير ثابتة.

 

 

 

 مقارنة بين طبيعة النظم المستخدمة في المحاسبات التقليدية والنظم المستخدمة في النظم الخبيرة
 

النظم المستخدمة في المحاسبات التقليدية

النظم المستخدمة في النظم الخبيرة

  • يحكم التدفق بطريقة منتظمة الخطوات.
  • يحكم التدفق بالبيانات والمعلومات والمعارف والرموز.
  • المعالجة أساساً رقمية .
  • المعالجة أساساً رمزية .
  • هيكل الحاسب يعتمد على أساس هيكل معمارية فون نيومان.
  • هيكل المحاسب لا يعتمد على هيكل معمارية فون بيومان .
  • التفرق المعتمد على بيانات قليلة عند المدخل لتعطي بيانات كثيرة عند المخرج.
  • التجمع المعتمد على بيانات كثيرة عند المدخل ليعطي نتيجة واحدة عند المخرج .
  • المعالجة تسير على خطوات الخوارزميات.
  • المعالجة تسير على الخطوات المختلفة لطرق البحث الهرمي.
  • يتطلب العمل على الحاسب مبرمج لوضع خطوات الخوارزميات باحدى اللغات.
  • يتطلب العمل خبير معرفة لوضع الشروط واستنتاج النتائج.
  • معالجة تتابعية.
  • معالجة تحاورية ومتوازية .
  • الهيكل البنائي يمتد في شكل خطى كالخط المستقيم.
  • الهيكل البنائي تحاوري لا خطي ويمكن أن يصبح دائري الشكل.

 

أنواع الأنظمة الخبيرة:.

 

 

 


تقتصر كفاءة نظام خبير على مجال محدد من مجالات المعرفة. ولقد تعددت هذه المجالات منها أنظمة خبيرة تستعمل للتنقيب عن النفط والخامات المعدنية، وأنظمة الخبرة لإصلاح الأعطال أو حتى أنظمة خبرة خاصة في ترتيب تشكيلة أنظمة الحاسبات الإلكترونية وغيرها من الأجهزة الدقيقة. وفيما يلي قائمة بأهم نظم الخبرة المعروفة حتى اليوم:

 

  • BUGGY  (1970م) :
    وهو نظام خاص في التعليم المعزز آلياً دوره الأساسي تشخيص المصاعب التي يواجهها الطلاب في دروس الحساب.
     
  •  DENDRAL (1968م) :
    مهمة هذا النظام تحليل المركبات الكيمائية المجهولة ز من أكثر أنظمة الخبرة استعمالا.
     
  •  INTERNIST (1975م) :
    نظام خبرة طبي قادر على تشخيص أكثر من 500 من العوارض المرضية.
     
  • DIPNETER ADVISOR  (1976م) :
    صمم هذا النظام للمساعدة في التنقيب عن البترول تحت سطح الأرض.
     
  • MACSYMA   (1969م) :
    طُور هذا النظام للمساعدة في حل المسائل العددية والرمزية في الرياضيات من بينها ، التفاضل والتكامل والمعادلات التفاضلية ، من أكثر أنظمة الخبرة الرياضية استعمالاً في يومنا هذا .
     
  •  ISIS (1984م):
    نظام خبرة صناعي يستعمل في برمجة عملية التصنيع ومراقبة المنتوج.
     
  • PROSPECTOR  (1979 م) :
    نظام خاص في إعطاء إرشادات عن البحث عن المعادن في باطن الأرض . يقال أنه تفوق على الإنسان في توقعاته الجيولوجية.
     
  •  X-CON  (1983م) :
    هذا النظام الخاص بشركة DEC للأجهزة الرقمية مهمته الأساسية ترتيب تشكيلةCONFIGURATIONأجهزة الشركة. وبدافع من نجاح هذا النظام ، تطور لاحقاً نظام آخر يدعى X-SEL مهمته المساعدة لاختيار الكمبيوتر المناسب للزبائن.
     
  • DENDRAL  :
    يعتبر هذا النظام الخبير تم تصميمه وإنشاؤه في جامعة ستانفورد في الستينات وهو نظام متخصص في الكيمياء.
     
  •  

 

 

  • MAXIMA  :
    أما هذا النظام فكما يوحي به الأسم خبير في الرياضيات وهو يؤدي عمليات المعالجة الرمزية للمصطلحات الرياضية وقد صمم في السبعينات بمعرفة شركة MIT.

 

 

 

 

 دوافع اللجوء للنظم الخبيرة :

 

 

 _ لأنها تهدف لمحاكاة الإنسان فكراً وأسلوباً  .
 _  لإثارة أفكار جديدة تؤدي إلى الابتكار   .
 _  لتخليد الخبرة البشرية .
 _  توفير أكثر من نسخة من النظام تعوض عن الخبراء  .
 _  غياب الشعور بالتعب والملل   .
 _  تقليص الاعتماد على الخبراء البشر  من خلال معمارية النظام الخبير  .


 

 

 

 

 ختاماً, مما سبق تبين أنه ليس كل نظام خبير يستند إلى قاعدة المعرفة هو نظام خبير ولكن أن يمتلك القدرة على التفسير والوصول إلى القرارات وطلب معلومات إضافية كما يفعل الإنسان الخبير في عملية التفسير والتحليل والتحري وخاصة في المجالات التي لا  تكون فيها الحقائق كاملة أو غير أكيدة.
 

 

 

 

 

 

المراجع :
 
 
 



مشاركة/حفظ

الكاتب:

مصدر الخبر: Knol

عودة عودة إلى ذكاء صنعي عودة عودة إلى الصفحة الرئيسية طباعة طباعة إرسال إلى صديق إرسال إلى صديق

التعليقات

ليس هناك تعليقات حتى الآن، كن أول من يضيف تعليقاً

أضف تعليق


تصنيفات الموقع