الاثنين، 21 ديسمبر 2009

مفهوم النظم الخبيرة:

النظم الخبيرة EXPERT SYSTEM هي برامج الذكاء الاصطناعي التي يتم بناها لكي تخزن فيها المعرفة والمعلومات عن حقل معين Problem Domain وكذلك خبرة أشخاص EXPERTS يعملون على معاجلة المشاكل التي تبرز من خلال هذا الحقل وبحيث تستطيع هذه النظم معالجة المشاكل بدلا من الأشخاص أصحاب الخبرة في حقل معين. ويتألف النظام الخبير من جزئين رئيسين هما قاعدة المعرفة Knowledge Base والتي تتضمن الذاكرة المؤقتة Working Memory والجزء الثاني هو ماكنه الاستنتاج Enference Enging والتي قد تتضمن أجزاء بينية أخرى للاتصال مع المستفيد
وقال عمر مكداشي عن الأنظمة الخبيرة هي برامج ذكية تحتوي على الكثير من المعلومات التي قد يمتلكها خبير إنساني في حقل معين من حقول المعرفة.

مكونات النظام الخبير:

فالواقع أن تصميمات النظم الخبيرة تختلف فيما بينها حبسب المبرمجين القائيمين بالتصميم وبحسب الغرض من إنشاء النظام مع ذلك فهناك خطوط عريضة تتفق فيها النظم الموجودة من حيث المكونات وهي:
قاعدة المعرفة Knowledge Base
ماكينة الاستدلال Inferens Enginc
الوصلة البينية مع المستخدم User Interface
قاعدة المعرفة
ربما اعتقد الباحثون في مرحلة من المراحل أن خاصية التعليل وحدها قد تكفي لمنح الكمبيوتر صفة الذكاء ولكن هذه الفكرة أثبتت خطأها فالانسان الذكي القادر على التعليل والاستنباط لابد له من خلفية واسعة من المعلومات حتى يظهر له نبوغة لذلك كانت قاعدة المعرفة جزلء هاما من النظام الخبير. ويمكن تمثيل المعارف في النظم الخبيرة بطرق مختلفة لكن أكثر الطرق شيوعا هي صيغة قواعد الانتاج.
وفي مثل هذة المعارف تندمج قاعدتا المعارف الإخبارية والمنهجية في كل متكامل في صورة مناهج تجريبية.
مثال شريحة من النظام الطبي الخبير MYCIN
IF 1- there are rules which do not mention the current goal in their premise.

2- there are rules which mention the current goal in their premise.

Then It definite that the former should be done before the latter.

ماكينة الاستدلال:
تحدد متى متى وكيف تستخدم المعلومات في قاعدة المعارف أي أنها تقوم بإدارة النظام الخبير . فهي تحدد أي القواعد سيتم استخدامها وتقوم بتنفيذ القاعدة المختارة وفي النهاية تحدد ما إذا كانت المشكلة قد بلغت حلا مقبولا. ولان ماكينة الاستدلال منفصلة عن قاعدة المعارف فإنها قد تستخدم بنجاح مع أكثر من نظام خبير مهما اختلفت أغراض النظم.
الوصلة البينية للمستخدم:
هي المرحلة الأخيرة في النظام وأهم مرحلة على الإطلاق فهي التي تصل بين الكمبيوتر والمستخدم .والمواصفات المطلوبة للوصلة البينية في حالة النظام الخبير هي:
أن تمكن المستخدم من صياغة أسئلتة واستفساراتة حول المشكلة المعينة بسهولة.
أن تقدم الحلول والتوصيات للمستخدم في صورة واضحة ووافية.

خصائص النظام الخبير:

سهولة الاستخدام.
أن يكون نافعا في المجال الذي صمم له.
أن يكون قادرا على التعليم ،عندما يستخدمه غير المتخصصين.
أن يكون قادرا على التعليل وشرح الأسباب للتوصيات التي يقدمها.
أن يستجيب للأسئلة البسيطة التي يطرحها غير المتخصصين.
أن يكون قادرا على التعلم من خلال الأسئلة التي يطرحها على المستخدم.
أن يكون سهل التعديل، قابلا لتحديث المعلومات أو الإضافة إليها أو إصلاح ما بها من عيوب.

مراحل إنشاء النظم الخبيرة:

(التعريف) تحديد خصائص المش

كلة
( تكوين المفاهيم) إيجاد المفاهيم لتمثيل المعرفة
( الصياغة) تصميم المنشئات لإدارة المعرفة
(التطبيق) صياغة القواعد التي تمثل المعرفة
( الاختبار) اختبار القواعدالاختبار

أشهر النظم الخبيرة:

1- دندرال DENDRAL
يعتبر هذا النظام الخبير أول النظم الخبيرة على الإطلاق وقد تم تصميممة وإنشاؤه في الستينيات بجامعة ستانفورد وهو نظام متخصص في الكيمياء ويستطيع معاونة الكيميائيين في تحديد التركيب الجزئي للمواد غير المعروفة.
2- ماكسيما MAXIMA
أما هذا النظام فكما يوحي به الاسم خبير في الرياضيات وهو يؤدي عمليات المعالجة الرمزية للمصطلحات الراضية وقد صمم في السبعينات بمعرفة شركة MIT.
3- بروسبكتور PROSPECTOR
صمم هذا النظام في السبعينات بشركة SRI وهو يختص بمعاونة الجيولوجيين في البحث عن المعادن النفيسة.
4- إكسكون XCON
أما عن هذا النظام فهو من النظم الحديثة التي صممت في الثمانينيات بشركة DEC وهو يعاون الفنيين على التعامل مع الميني كومبيوتر.
5- النظام مايسين MYCIN
هذا هو النظام الخبير في الطب وقد صمم بجامعة ستانفورد في السبعينات. ويتميز هذا النظام بأن ماكنه الاستدلال به منفصلة عن قاعدة المعرفة بحيث يمكن استخدامها مع أي نظام آخر وهي تحمل اسما منفصلا EMYCIN وهو اختصار للعبارة Enpty MYCIN يعني مايسين الفارغ من المعرفة .

مقارنة الأنظمة التقليدية والأنظمة الخبيرة:

الأنظمة التقليدية
تجتمع المعلومات ومعالجتها عادة في برنامج واحد متسلسل
البرنامج لا يقوم بأخطاء (المبرمجين يقومون بأخطاء)
عادة، لا تفسر لماذا تحتاج معلومات الإدخال أو كيفية استخلاص النتائج
التغيرات في البرنامج محيرة
يعمل النظام فقط عندما يكتمل
يكون التنفيذ على أساس خطوة بخطوة(خوارزميات)
التعامل الفعال مع قواعد بيانات ضخمة
تمثيل واستعمال البيانات والمعلومات
الهدف الرئيسي هي الفعالية
سهولة التعامل مع المعلومات الكمية
إدخال وتوضيح وتوزيع المدخل إلى المعلومات العددية أو البيانات

الأنظمة الخبيرة
إن قاعدة المعرفة مفصولة بوضوح عن آلية المعالجة (الاستنتاج) أي أن قواعد المعرفة منفصلة عن قواعد السيطرة
قد يقوم البرنامج بأخطاء
التفسير جزء من الأنظمة الخبيرة
من السهل القيام بالتغيرات في القوانين والقواعد
يمكن أن يشتغل النظام عن طريق قواعد قليلة فقط (كالصورة)
التنفيذ يكون باستخدام المنطق والتوجيه
التعامل الفعال مع قواعد المعرفة الكبيرة
تمثيل واستعمال المعرفة
الهدف الرئيسي هي التأثيرية والكفاءة
سهولة التعامل مع المعلومات والبيانات النوعية
ينتزع ويوضح ويوزع الدخول إلى الحكم والمعرفة

نموذج لطريقة عمل نظام الخبرة الطبي مايسين:


(الأسئلة لمايسين والأجوبة للطبيب المعاين)
ما هو اسم المريض؟ كريم أسعد
ذكر أم أنثى؟ ذكر
العمر؟ 55 سنة
هل تم التعرف على النوع العام للالتهاب من خلال الزرع؟ نعم
ما هو نوع الالتهاب ؟ التهاب أولي في الدم
متى ظهرت عوارض المرض لأول مرة؟ 5 أيار
لنسمي آخر عملية زرع ، زرع-1 .من أي موقع أخذت زرع-1؟ من الدم
متى؟ 9أيار
بعد ذلك يقوم مايسن بإعداد لائحة متسلسلة للتشخيصات الممكنة للمرض ويقترح العلاج المناسب