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전문가 시스템이란 무엇입니까?

전문가 시스템은 복잡한 문제를 해결하고 인간 전문가와 같은 의사결정 능력을 제공하도록 설계된 컴퓨터 프로그램이다. 이는 사용자 쿼리에 따른 추론 및 추론 규칙을 사용하여 지식 베이스에서 지식을 추출함으로써 이를 수행합니다.

전문가 시스템은 AI의 일부이며, 최초의 ES는 1970년에 개발되었으며 이는 인공지능의 첫 번째 성공적인 접근 방식이었습니다. 지식베이스에 저장된 지식을 추출하여 전문가로서 가장 복잡한 문제를 해결합니다. 이 시스템은 다음을 사용하여 복합성 문제에 대한 의사 결정을 돕습니다. 인간 전문가처럼 사실과 경험을 모두 활용 . 특정 분야에 대한 전문 지식을 담고 있고, 해당 분야의 복잡한 문제를 해결할 수 있기 때문에 그렇게 불린다. 이러한 시스템은 다음과 같은 특정 도메인을 위해 설계되었습니다. 의학, 과학, 등.

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전문가 시스템의 성능은 지식베이스에 저장된 전문가의 지식을 기반으로 합니다. KB에 저장된 지식이 많을수록 시스템 성능이 더 많이 향상됩니다. ES의 일반적인 예 중 하나는 Google 검색창에 입력하는 동안 철자 오류를 제안하는 것입니다.

다음은 전문가 시스템의 작동을 나타내는 블록 다이어그램입니다.

AI 전문가 시스템

참고: 전문가 시스템은 인간 전문가를 대체하는 데 사용되지 않는다는 점을 기억하는 것이 중요합니다. 대신 인간이 복잡한 결정을 내리는 데 도움을 주는 데 사용됩니다. 이러한 시스템에는 특정 영역의 지식 기반을 기반으로 사고하고 작동하는 인간의 능력이 없습니다.

다음은 전문가 시스템의 인기 있는 예입니다.

    덴드랄:화학분석 전문가 시스템으로 만들어진 인공지능 프로젝트였습니다. 이는 유기화학에서 질량 스펙트럼과 화학 지식 기반의 도움을 받아 알려지지 않은 유기 분자를 탐지하는 데 사용되었습니다.마이신:이는 균혈증 및 수막염과 같은 감염을 일으키는 박테리아를 찾기 위해 설계된 최초의 역방향 연결 전문가 시스템 중 하나였습니다. 항생제 추천과 혈액응고질환 진단에도 활용됐다.PXDES:폐암의 종류와 정도를 판단하는데 사용되는 전문가 시스템입니다. 질병을 판별하기 위해 그림자처럼 보이는 상체에서 사진을 찍습니다. 이 그림자는 피해의 유형과 정도를 식별합니다.차남:CaDet 전문가 시스템은 암을 조기에 발견할 수 있는 진단 지원 시스템입니다.

전문가 시스템의 특징

    고성능:전문가 시스템은 특정 영역의 모든 유형의 복잡한 문제를 높은 효율성과 정확성으로 해결하기 위한 고성능을 제공합니다.이해할 수 있는:사용자가 쉽게 이해할 수 있는 방식으로 응답합니다. 인간의 언어로 입력을 받아 동일한 방식으로 출력을 제공할 수 있습니다.믿을 수 있는:효율적이고 정확한 출력을 생성하는 데 훨씬 안정적입니다.반응성이 뛰어남:ES는 매우 짧은 시간 내에 복잡한 쿼리에 대한 결과를 제공합니다.

전문가 시스템의 구성요소

전문가 시스템은 주로 세 가지 구성요소로 구성됩니다.

Git에서 체크아웃
    사용자 인터페이스 추론 엔진 기술 자료
AI 전문가 시스템

1. 사용자 인터페이스

사용자 인터페이스의 도움으로 전문가 시스템은 사용자와 상호작용하고, 질의를 읽을 수 있는 형식의 입력으로 받아들여 추론 엔진에 전달합니다. 추론 엔진으로부터 응답을 받은 후 사용자에게 출력을 표시합니다. 다시 말해서, 비전문가가 전문가 시스템과 소통하여 해결책을 찾을 수 있도록 도와주는 인터페이스입니다. .

2. 추론 엔진(엔진 규칙)

  • 추론 엔진은 시스템의 주요 처리 장치이기 때문에 전문가 시스템의 두뇌로 알려져 있습니다. 지식베이스에 추론 규칙을 적용하여 결론을 도출하거나 새로운 정보를 추론합니다. 사용자가 묻는 쿼리에 대해 오류 없는 솔루션을 도출하는 데 도움이 됩니다.
  • 추론 엔진의 도움으로 시스템은 지식 베이스에서 지식을 추출합니다.
  • 추론 엔진에는 두 가지 유형이 있습니다.
  • 결정론적 추론 엔진:이러한 유형의 추론 엔진에서 도출된 결론은 참인 것으로 가정됩니다. 그것은 기반으로합니다 사리 그리고 규칙 .확률적 추론 엔진:이러한 유형의 추론 엔진에는 확률에 기반한 결론의 불확실성이 포함되어 있습니다.

추론 엔진은 아래 모드를 사용하여 솔루션을 도출합니다.

    순방향 연결:알려진 사실과 규칙에서 시작하여 추론 규칙을 적용하여 알려진 사실에 결론을 추가합니다.역방향 연결:목표에서 출발하여 역추론을 통해 알려진 사실을 증명하는 역추론 방법입니다.

3. 기술 자료

  • 지식베이스는 특정 분야의 다양한 전문가로부터 얻은 지식을 저장하는 일종의 저장소입니다. 지식의 큰 저장고로 간주됩니다. 지식 기반이 많을수록 전문가 시스템은 더욱 정확해집니다.
  • 특정 도메인이나 주제에 대한 정보와 규칙을 포함하는 데이터베이스와 유사합니다.
  • 지식 기반을 개체 및 해당 속성의 모음으로 볼 수도 있습니다. 예를 들어 사자는 물건이고 그 속성은 포유류이고 가축이 아닙니다.

기술 자료의 구성 요소

    사실적 지식:사실에 기초하고 지식 엔지니어가 수용하는 지식은 사실 지식에 속합니다.경험적 지식:이 지식은 연습, 추측, 평가 및 경험을 기반으로 합니다.

지식 표현: If-else 규칙을 사용하여 지식 베이스에 저장된 지식을 공식화하는 데 사용됩니다.

mysql의 regexp_like

지식 습득: 도메인 지식을 추출, 정리, 구조화하고, 다양한 전문가로부터 지식을 얻기 위한 규칙을 구체화하고, 그 지식을 지식베이스에 저장하는 과정이다.

전문가 시스템 개발

여기서는 MYCIN ES를 예로 들어 전문가 시스템의 작동을 설명하겠습니다. 다음은 MYCIN을 구축하는 몇 가지 단계입니다.

  • 첫째, ES는 전문지식을 갖춰야 한다. MYCIN의 경우 세균감염 의학 분야의 전문가들이 해당 분야의 원인, 증상, 기타 지식에 대한 정보를 제공합니다.
  • MYCIN의 KB가 성공적으로 업데이트되었습니다. 이를 테스트하기 위해 의사는 새로운 문제를 제시합니다. 문제는 환자의 증상과 현재 상태, 병력 등 세부사항을 입력해 세균 유무를 파악하는 것이다.
  • ES는 성별, 연령 등과 같은 환자에 대한 일반적인 정보를 알기 위해 환자가 작성하는 설문지가 필요합니다.
  • 이제 시스템은 모든 정보를 수집했으므로 추론 엔진을 사용하고 KB에 저장된 사실을 사용하여 if-then 규칙을 적용하여 문제에 대한 해결책을 찾습니다.
  • 결국 사용자 인터페이스를 활용해 환자에게 응답을 제공하게 된다.

전문가 시스템 개발 참여자

전문가 시스템 구축에는 세 가지 주요 참여자가 있습니다.

    전문가:ES의 성공은 인간 전문가가 제공하는 지식에 크게 좌우됩니다. 이러한 전문가는 해당 특정 영역을 전문으로 하는 사람입니다.지식 엔지니어:지식엔지니어는 도메인 전문가로부터 지식을 수집하고 그 지식을 형식에 따라 시스템에 코드화하는 사람이다.최종 사용자:이는 전문가가 아닐 수도 있는 특정 개인 또는 집단이며, 전문가 시스템에서 작업하려면 복잡한 질문에 대한 솔루션이나 조언이 필요합니다.

왜 전문가 시스템인가?

AI 전문가 시스템

기술을 사용하기 전에 해당 기술을 사용하는 이유에 대한 아이디어가 있어야 하며 ES에서도 마찬가지입니다. 모든 분야에 인간 전문가가 있는데 컴퓨터 기반 시스템을 개발할 필요가 무엇입니까? ES의 필요성을 설명하는 요점은 다음과 같습니다.

파이썬 // 연산자
    메모리 제한 없음:필요한만큼의 데이터를 저장할 수 있으며 적용시 기억할 수 있습니다. 하지만 인간 전문가의 경우, 모든 것을 매번 외우기에는 몇 가지 한계가 있습니다.고효율:지식 기반이 올바른 지식으로 업데이트되면 인간에게는 불가능할 수 있는 매우 효율적인 출력을 제공합니다.특정 분야의 전문성:각 도메인에는 수많은 인간 전문가가 있고, 그들은 모두 서로 다른 기술, 서로 다른 경험, 서로 다른 기술을 갖고 있기 때문에 쿼리에 대한 최종 출력을 얻는 것이 쉽지 않습니다. 하지만 인간 전문가로부터 얻은 지식을 전문가 시스템에 넣으면 모든 사실과 지식이 혼합되어 효율적인 출력을 제공합니다.감정에 영향을 받지 않음:이러한 시스템은 피로, 분노, 우울, 불안 등 인간의 감정에 영향을 받지 않습니다. 따라서 성능은 일정하게 유지됩니다.높은 보안:이러한 시스템은 모든 쿼리를 해결할 수 있는 높은 보안을 제공합니다.모든 사실을 고려합니다.모든 쿼리에 응답하기 위해 사용 가능한 모든 사실을 확인하고 고려하며 그에 따라 결과를 제공합니다. 그러나 인간 전문가가 어떤 이유로든 일부 사실을 고려하지 않을 수도 있습니다.정기적인 업데이트로 성능이 향상됩니다.전문가 시스템이 제공하는 결과에 문제가 있는 경우 지식베이스를 업데이트하여 시스템 성능을 향상시킬 수 있습니다.

전문가 시스템의 기능

전문가 시스템의 일부 기능은 다음과 같습니다.

    조언:이는 특정 ES의 모든 도메인에 대한 쿼리에 대해 인간에게 조언할 수 있습니다.의사결정 기능 제공:이는 재정적 결정, 의학 분야의 결정 등과 같은 모든 영역에서 의사 결정 기능을 제공합니다.장치 시연:새로운 제품의 특징, 사양, 제품 사용 방법 등을 시연할 수 있습니다.문제 해결:문제 해결 능력을 갖고 있습니다.문제 설명:또한 입력 문제에 대한 자세한 설명을 제공할 수도 있습니다.입력 해석:사용자가 입력한 내용을 해석할 수 있습니다.결과 예측:결과를 예측하는 데 사용할 수 있습니다.진단:의료 분야용으로 설계된 ES는 이미 다양한 의료 도구가 내장되어 있어 여러 구성 요소를 사용하지 않고도 질병을 진단할 수 있습니다.

전문가 시스템의 장점

  • 이러한 시스템은 재현성이 뛰어납니다.
  • 사람의 존재가 안전하지 않은 위험한 장소에 사용할 수 있습니다.
  • KB에 올바른 지식이 포함되어 있으면 오류 가능성이 줄어듭니다.
  • 이러한 시스템의 성능은 감정, 긴장 또는 피로의 영향을 받지 않으므로 안정적으로 유지됩니다.
  • 특정 쿼리에 응답하는 데 매우 빠른 속도를 제공합니다.

전문가 시스템의 한계

  • 지식베이스에 잘못된 정보가 포함되어 있으면 전문가 시스템의 응답이 잘못될 수 있습니다.
  • 인간과 마찬가지로 다양한 시나리오에 대한 창의적인 결과물을 생산할 수 없습니다.
  • 유지 관리 및 개발 비용이 매우 높습니다.
  • 디자인을 위한 지식 습득은 훨씬 어렵습니다.
  • 각 도메인마다 특정 ES가 필요하며 이는 큰 제한 사항 중 하나입니다.
  • 자체적으로 학습할 수 없으므로 수동 업데이트가 필요합니다.

전문가 시스템의 응용

    설계 및 제조 영역에서
    카메라 렌즈, 자동차 등 물리적 장치를 설계하고 제조하는 데 폭넓게 사용될 수 있습니다.지식 영역에서는
    이러한 시스템은 주로 사용자에게 관련 지식을 게시하는 데 사용됩니다. 이 도메인에 사용되는 두 가지 인기 있는 ES는 고문과 세금 고문입니다.금융 영역에서는
    금융 산업에서는 모든 유형의 사기, 의심스러운 활동을 감지하고 은행가에게 비즈니스에 대출을 제공해야 하는지 여부를 조언하는 데 사용됩니다.장치 진단 및 문제 해결
    의료 진단에서는 ES 시스템이 사용되는데, 이러한 시스템이 처음으로 사용된 분야였습니다.계획 및 일정 수립
    전문가 시스템은 해당 작업의 목표를 달성하기 위해 특정 작업을 계획하고 예약하는 데에도 사용될 수 있습니다.