النظام الخبير هو برنامج كمبيوتر مصمم لحل المشكلات المعقدة ولتوفير القدرة على اتخاذ القرار مثل الخبير البشري. يقوم بذلك عن طريق استخراج المعرفة من قاعدة المعرفة الخاصة به باستخدام قواعد الاستدلال والاستدلال وفقًا لاستفسارات المستخدم.
يعد النظام الخبير جزءًا من الذكاء الاصطناعي، وقد تم تطوير أول نظام ES في عام 1970، والذي كان أول نهج ناجح للذكاء الاصطناعي. إنه يحل المشكلة الأكثر تعقيدًا كخبير من خلال استخراج المعرفة المخزنة في قاعدة معارفه. يساعد النظام في اتخاذ القرار بشأن مشاكل compsex باستخدام كل من الحقائق والاستدلالات مثل خبير بشري . يطلق عليه ذلك لأنه يحتوي على المعرفة المتخصصة في مجال معين ويمكنه حل أي مشكلة معقدة في هذا المجال المعين. تم تصميم هذه الأنظمة لمجال معين، مثل الطب والعلوم, إلخ.
يعتمد أداء النظام الخبير على معرفة الخبير المخزنة في قاعدة معارفه. كلما زادت المعرفة المخزنة في قاعدة المعارف، زاد تحسين أداء النظام. أحد الأمثلة الشائعة لـ ES هو اقتراح الأخطاء الإملائية أثناء الكتابة في مربع بحث Google.
يوجد أدناه مخطط كتلة يمثل عمل النظام الخبير:
ملاحظة: من المهم أن نتذكر أن النظام الخبير لا يستخدم ليحل محل الخبراء البشريين؛ وبدلاً من ذلك، يتم استخدامه لمساعدة الإنسان في اتخاذ قرار معقد. ولا تتمتع هذه الأنظمة بقدرات الإنسان على التفكير والعمل على أساس القاعدة المعرفية الخاصة بمجال معين.
فيما يلي بعض الأمثلة الشائعة لنظام الخبراء:
خصائص النظام الخبير
مكونات النظام الخبير
يتكون النظام الخبير بشكل أساسي من ثلاثة مكونات:
1. واجهة المستخدم
بمساعدة واجهة المستخدم، يتفاعل النظام الخبير مع المستخدم، ويأخذ الاستعلامات كمدخل بتنسيق قابل للقراءة، ويمررها إلى محرك الاستدلال. بعد الحصول على الاستجابة من محرك الاستدلال، فإنه يعرض الإخراج للمستخدم. بعبارة أخرى، وهي واجهة تساعد المستخدم غير الخبير على التواصل مع النظام الخبير لإيجاد حل .
2. محرك الاستدلال (قواعد المحرك)
- يُعرف محرك الاستدلال بأنه عقل النظام الخبير لأنه وحدة المعالجة الرئيسية للنظام. يطبق قواعد الاستدلال على قاعدة المعرفة لاستخلاص نتيجة أو استنتاج معلومات جديدة. فهو يساعد في استخلاص حل خالي من الأخطاء للاستعلامات التي يطرحها المستخدم.
- وبمساعدة محرك الاستدلال، يستخرج النظام المعرفة من قاعدة المعرفة.
- هناك نوعان من محركات الاستدلال:
يستخدم محرك الاستدلال الأوضاع التالية لاستخلاص الحلول:
3. قاعدة المعرفة
- قاعدة المعرفة هي نوع من التخزين الذي يخزن المعرفة المكتسبة من مختلف الخبراء في مجال معين. ويعتبر بمثابة مخزن كبير للمعرفة. كلما زادت قاعدة المعرفة، كلما كان نظام الخبراء أكثر دقة.
- وهي تشبه قاعدة البيانات التي تحتوي على معلومات وقواعد مجال أو موضوع معين.
- يمكن للمرء أيضًا عرض قاعدة المعرفة كمجموعات من الكائنات وسماتها. مثل أن يكون الأسد كائنًا وصفاته هي أنه حيوان ثديي، وليس حيوانًا أليفًا، وما إلى ذلك.
مكونات قاعدة المعرفة
تمثيل المعرفة: يتم استخدامه لإضفاء الطابع الرسمي على المعرفة المخزنة في قاعدة المعرفة باستخدام قواعد If-else.
اكتساب المعرفة: إنها عملية استخراج وتنظيم وهيكلة المعرفة بالمجال، وتحديد قواعد اكتساب المعرفة من مختلف الخبراء، وتخزين تلك المعرفة في قاعدة المعرفة.
تطوير النظام الخبير
سنشرح هنا عمل النظام الخبير من خلال أخذ مثال على MYCIN ES. فيما يلي بعض الخطوات لإنشاء MYCIN:
- أولاً، ينبغي تغذية ES بالمعرفة المتخصصة. في حالة MYCIN، يقدم الخبراء البشريون المتخصصون في المجال الطبي للعدوى البكتيرية معلومات حول الأسباب والأعراض والمعرفة الأخرى في هذا المجال.
- تم تحديث قاعدة المعارف الخاصة بـ MYCIN بنجاح. ومن أجل اختباره يقدم له الطبيب مشكلة جديدة. تكمن المشكلة في تحديد وجود البكتيريا عن طريق إدخال تفاصيل المريض، بما في ذلك الأعراض والحالة الحالية والتاريخ الطبي.
- سيحتاج قسم الطوارئ إلى استبيان يملأه المريض لمعرفة المعلومات العامة عن المريض، مثل الجنس والعمر وما إلى ذلك.
- الآن قام النظام بجمع كافة المعلومات، لذلك سيجد حل المشكلة من خلال تطبيق قواعد if-then باستخدام محرك الاستدلال واستخدام الحقائق المخزنة داخل قاعدة المعرفة.
- وفي النهاية، سيتم توفير استجابة للمريض باستخدام واجهة المستخدم.
المشاركون في تطوير النظام الخبير
هناك ثلاثة مشاركين أساسيين في بناء النظام الخبير:
لماذا النظام الخبير؟
قبل استخدام أي تقنية، يجب أن تكون لدينا فكرة عن سبب استخدام هذه التكنولوجيا، وبالتالي نفس الشيء بالنسبة لـ ES. ورغم أن لدينا خبراء بشريين في كل مجال، فما الحاجة إلى تطوير نظام يعتمد على الكمبيوتر. فيما يلي النقاط التي تصف الحاجة إلى ES:
قدرات النظام الخبير
فيما يلي بعض إمكانيات النظام الخبير:
مميزات النظام الخبير
- هذه الأنظمة قابلة للتكرار بدرجة كبيرة.
- يمكن استخدامها في الأماكن الخطرة التي لا يكون فيها الوجود البشري آمنًا.
- تكون احتمالات الخطأ أقل إذا كانت قاعدة المعارف تحتوي على المعرفة الصحيحة.
- ويظل أداء هذه الأنظمة ثابتاً، حيث لا يتأثر بالانفعالات أو التوتر أو التعب.
- أنها توفر سرعة عالية جدًا للرد على استعلام معين.
حدود النظام الخبير
- قد تخطئ استجابة النظام الخبير إذا كانت قاعدة المعرفة تحتوي على معلومات خاطئة.
- مثل الإنسان، لا يمكنه إنتاج مخرجات إبداعية لسيناريوهات مختلفة.
- تكاليف صيانتها وتطويرها مرتفعة للغاية.
- اكتساب المعرفة للتصميم أمر صعب للغاية.
- لكل مجال، نطلب ES محددًا، وهو أحد القيود الكبيرة.
- لا يمكنه التعلم من نفسه وبالتالي يتطلب تحديثات يدوية.
تطبيقات النظام الخبير
ويمكن استخدامه على نطاق واسع لتصميم وتصنيع الأجهزة المادية مثل عدسات الكاميرا والسيارات.
تُستخدم هذه الأنظمة في المقام الأول لنشر المعرفة ذات الصلة للمستخدمين. إن اثنين من ES المشهورين المستخدمين لهذا المجال هما المستشار والمستشار الضريبي.
وفي الصناعات المالية، يتم استخدامه للكشف عن أي نوع من الاحتيال المحتمل والنشاط المشبوه وتقديم المشورة للمصرفيين بشأن ما إذا كان ينبغي عليهم تقديم قروض للأعمال التجارية أم لا.
في التشخيص الطبي يتم استخدام نظام ES، وهو المجال الأول الذي تم استخدام هذه الأنظمة فيه.
يمكن أيضًا استخدام الأنظمة الخبيرة لتخطيط وجدولة بعض المهام المحددة لتحقيق هدف تلك المهمة.