نظم خبيرة
| وسيم أبو زينة ساهم بشكل رئيسي في تحرير هذا المقال
|
النظام الخبيرExpert System هو برنامج مصمم لينفد مهاماً متعلقة بالخبرة البشرية. يحاول النظام الخبير القيام بعمليات تعتبر عادة من اختصاص البشر ويتضمن الحكم واتخاد القرارات.
يملك الخبراء البشريون كمية هائلة من المعرفة المتخصصة في مجالات عملهم لذا فإن النظم الخبيرة تستند عادة إلى قواعد معرفة تتضمن عدد هائلاً من قواعد المعطيات التي تحوي معلومات المعرفة. نشأن النظم الخبيرة كفرع من الذكاء الاصطناعي.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
أجزاء النظام الخبير
يتكون النظام الخبير من 3 أجزاء رئيسية:
- قاعدة معرفة knowledge base: تتضمن المعارف المتعلقة بحقل الخبرة.
- محرك الاستدلال Inference engine: نظام لمعالجة المعارف و استنتاج طريقة الاستدلال.
- واجهة المستخدم user interface: تمكن المستخدم غير الخبير من الوصل إلى معرفة النظام الخبير.
الفرق بين النظام الخبير والإنسان الخبير
مع أن المعادلة الأولى في عالم الأنظمة الخبيرة تقتضي أن النظام الخبير = الإنسان الخبير، إلا أنه توجد فروق دقيقة عديدة بينهما ، وبصورة مبدئية وبدائية جداً يكون الفرق بينهما:
في المعرفة
تتكون المعرفة التي توجد لدى الإنسان الخبير من معرفة نظرية Theoretical نابعة عن فهم المشكلة بالإضافة إلى معرفة تطبيقية Practical نتجت من تجاربه وأظهرت فاعلية كبيرة في حل المشاكل وأعطته خبرات و معلومات جديدة وعملية، على عكس النظام الخبير الذي لا يمكنه التعلم من تجاربه بإضافة خبرات جديدة إلى قاعدة المعرفة خاصته، إنما يحتاج إلى تدخل من قبل الإنسان كي يضيف هذه الخبرات إليه!
عملياً
يملك الإنسان الخبير مهارات حسية (في الجراحة أو أسلوب التوضيح أثناء الحديث) ويملك حدساً يمكنه من التعامل مع معلومات غير دقيقة، وغير مكتملة أو حتى ذات نسبة صحّة صغيرة نسبياً. بينما يفتقر النظام الخبير إلى المهارات الحسية، وإلى الحدس في حل المشكلة، كما أنه لا يمكن أن يتعامل سوى مع معلومات ذات نسبة صحّة كبيرة.
إذن نستطيع القول أن النظام الخبير هو نسخة مركبة مما يتركب منه عقل الإنسان الخبير الذي مرت عليه الكثير من التجارب ولديه العديد من الخبرات، فهي برامج عملية تستخدم استراتيجيات استكشاف طورت من قبل الإنسان لحل فئة معينة من المشاكل، وبسبب استراتيجيات الاستكشاف هذه؛ فإن طبيعة مركز المعرفة (قاعدة البيانات) في أي نظام خبير معني بحل مشكلة محددة لابد من أن تكون:
- تدعم عمليات التعليل، سواء كان تعليل وقتي لكل خطوة يقوم بها النظام، أو تعليل للقرار النهائي الذي يقدمه النظام.
- تسمح بعمليات التعديل بسهولة، سواء كانت لإضافة بعض المهارات إلى قاعدة البيانات أو إلى حذف بعضها منها.
- تعلّل عن طريق الاستكشاف، متشبهين هنا بطريقة التعليل في عقل الإنسان!
الخصائص الواجب توفرها في النظام الخبير
لابد من أن يكون قادراً على شرح قراره وتعليله كما يفعل الإنسان الخبير، وذلك بهدف:
- تعزيز ثقة المستخدم بالنظام. (مثال على ذلك الطبيب، فإن كان قادراً على توضيح سبب تحديد الجرعة التي حددها لمريضه زادت ثقة المريض بالطبيب).
- السماح للمستخدم بإيجاد نقاط الضعف التي من الممكن أن تكون موجودة في النظام عندما يقوم بشرح قراره حينها يمكننا إلقاء القبض على أي خطأ من الممكن أن يوجد في قاعدة المعرفة، مما يساعد بقوة في إصلاحه وتشذيب قاعدة معرفة النظام.
- لابد من أن يكون قادر على التعامل مع معلومات غير كاملة أو غامضة، كما يفعل الإنسان الخبير (فالطبيب الخبير أو الاستشاري يستطيع التشخيص على معطيات غير مكتملة) ولكن هذه النقطة بحاجة لوقفة تفصيلية .
- لابد من أن تحوي واجهة مستخدم ظريفة والتي بدورها تجعل تعليل النظام واضح للمستخدم وغير غامض.
تصنيف المشاكل التي تحتاج إلى أنظمة خبيرة
التأويل والتفسير Interpretation
بمعنى المشاكل التي تحتاج لحلها: تشكيل نتائج أو توصيفات رفيعة المستوى من مجموعة من بيانات معطاة، مثل الجرائم.
التنبؤ Prediction
بمعنى المشاكل التي تحتاج لحلها: تصوّر عواقب محتملة نتيحة عوامل معطاة، مثال على ذلك: التنبؤ بأحوال الطقس.
التشخيص Diagnosis
بمعنى المشاكل التي تحتاج لحلها: تحدد سبب القصور ومواقع الضعف في الحالات المعقدة بناءاً على الأعراض الملاحظة.
التصميم Design
بمعنى المشاكل التي تحتاج لحلها: إيجاد تشكيل مناسب لمكونات نظام يخدم أهداف متقدمة مع وجود العديد من القيود.
التخطيط Planning
بمعنى المشاكل التي تحتاج لحلها: تدبير سلسلة من الأحداث المتعاقبة التي تحقق مجموعة من الأهداف بمعلومية شروط ابتدائية معينة وقيود تشغيل زمنية. مثال على ذلك: الذراع الآلية.
المراقبة Monitoring
بمعنى المشاكل التي تحتاج لحلها: مقارنة السلوك المشاهد للنظام مع السلوك المتوقع له! محاولة إكتشاف الأخطاء وإصلاحها Debugging and Repair: بمعنى المشاكل التي تحتاج لحلها: توصيف وتطبيق علاج للقصور الموجود في نطاق معين.
التوجيه Instruction
بمعنى المشاكل التي تحتاج لحلها: اكتشاف ومن ثم تصحيح نقاط الضعف لفهم موضوع معين.
التحكم Control
بمعنى المشاكل التي تحتاج لحلها: السيطرة على سير العمل في بيئة معقدة. المواصفات التي لابد من توافرها في المشاكل كي نحكم ونقول بأن هذه المشاكل تحتاج إلى أنظمة خبيرة لبناءها:
أن تكون الحاجة لحلول هذه المشاكل مبررة لما يستلزمه بناء نظام خبير من التكلفة والجهد. عندما لا يتوفر الإنسان الخبير في كل الحالات التي نحتاج إليه فيها لحل المشكلة. عندما تكون المشكلة ممكنة الحل بطرق الاستدلال الرمزي symbolic reasoning دون الحاجة إلى مهارات حسية perceptual skills. عندما يكون نطاق المشكلة معرَّف well structured ولا يحتاج إلى حدس commonsense reasoning في حل بعض المشاكل التي تظهر فيه. عندما لا يمكن حل المشكلة باستخدام طرق الحساب التقليدية. عندما يتواجد خبراء في نطاق المشكلة مستعدين للتعاون باسلوب واضح وفصيح. عندما يكون حجم ومجال المشكلة معقول ومناسب، يستحق الوقت والجهد. أهم أنظمة خبيرة معروفة في العالم اليوم Well-Known ES
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
انظر أيضا
المصادر
قائمة المراجع
- Ignizio, James (1991). Introduction to Expert Systems. ISBN 0-07-909785-5.
- Giarratano, Joseph C. and Riley, Gary (2005). Expert Systems, Principles and Programming. ISBN 0-534-38447-1.
{{cite book}}: CS1 maint: multiple names: authors list (link) - Jackson, Peter (1998). Introduction to Expert Systems. ISBN 0-201-87686-8 begin_of_the_skype_highlighting 0-201-87686-8 end_of_the_skype_highlighting.
{{cite book}}: Check|isbn=value: invalid character (help) - Walker, Adrian; et al. (1990). Knowledge Systems and Prolog. Addison-Wesley. ISBN 0-201-52424-4.
{{cite book}}: Explicit use of et al. in:|author=(help) - Darlington, Keith (2000). The Essence of Expert Systems. Pearson Education. ISBN 0-13-022774-9.