I ntelligens R endszerek E lmélete

1. Intelligens Rendszerek Elmélete 6 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

2. Tudásalapú technikák, szakértői és döntéstámogató rendszerek http://nik-uni-obuda.hu/mobil Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

3. A feladatmegoldás képessége, (egy számítógépes program „erőssége”) attól függ, hogymennyi és milyen magasan kvalifikált minőségűspecifikus tudást képes mozgósítani a feladat megoldása során. Eredmény: - a„mesterséges intelligencia” kilép a fejlesztői laboratóriumokból - „működik” a tudás alapú technológia - jól hasznosítható alkalmazások készülnek - tudásalapú rendszerkeretek, „shellek” épülnek -beindul a szakértői rendszer piac „A TUDÁS ELVE” Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

4. Olyan számítógépes rendszerek, melyek: az emberi probléma megoldást utánozzák, vagy segítik, nagymennyiségű explicit, vagy implicit tudást tartalmaznak Főbb típusai: szakértői rendszerek (ES) döntéstámogató rendszerek (DSS) Tudásalapú rendszerek Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

5. Tudásalapú rendszer (KBS) = olyan MI program, melyben a tárgyköri ismeretanyag explicit formában (tudásbázisban), a program egyéb komponenseitől elkülönítve van jelen. Szakértői rendszer (Expert System) = olyan tudásalapú rendszer, amely szakértői ismeretek felhasználásával magas szintű teljesítményt nyújt egy szűk, jól definiált problémakör kezelésében Tudásalapú/szakértői rendszerek Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

6. Egy szűk, jól definiált problémakörben segítik a (kevésbé) szakértők probléma-megoldását. Tudásbázis Munkamemória Következető gép Speciális felületek Tudásbázist fejlesztő alrendszer Magyarázó alrendszer Felhasználói felület Felhasználó Tudásmérnök év / vagy szakértő Szakértői rendszerek „A kérdésre van egyértelmű válasz, csak mi nem ismerjük!” Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

7. 1950-60 Idegrendszeri hálózatok PERCEPTON Rosenblatt, Wiener, McCulloch (alakfelismerés kezdetei, neurofiziológia alapjai) 1960-70 Heurisztikus keresés, GPS (General Problem Solver) tételbizonyítók, sakkprogram Newell, Simon, Turing Feltevés: Gondolkodásunk szimbólum-manipulációként zajlik (összehasonlítás, keresés, módosítás, stb.) Alapelv: A problémamegoldás a lehetséges megoldások terében való Heurisztikákkal támogatott keresés 1970-80 Tudás-reprezentáció Tudásalapú technológia Szakértői rendszerek: DENTRAL (Szerves molekulák meghatározása) MYCIN (A vér fertőzéseinek,.. diagnosztizálása) PROSPECTOR (Molibdén lelőhelyek meghatározása) A tudásalapú technológia kialakulásának lépcsőfokai Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

8. 1983-85: az új tudásalapú technológia kutatása Általános célú, Lisp-alapú nagygépes shellek 1986-88: az új technológia bizonyítása a piacokon A közép és kisgépes piac, viszonteladók megjelenése Shell-háború Alkalmazási prototípus fejlesztése A piac telítődése 1989-től: a hagyományos és az új technológia integrálása Alkalmazás-orientált eszközök megjelenése Az egyszerű PC-s shellek mellett az objektum orientált eszközökkel épített hibrid shellek súlyának megnövekedése Integrált alkalmazások és támogató rendszerek kialakulása Céllá válik a tudásalapú rendszerépítési technológia Szakértői rendszer piaci fejlődési fázisai Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

9. Holisztikus, intuitív, analógiákra épülő információ feldolgozás A döntések irányelvei, perspektívái és szabályai többnyire azonosíthatóak Amint a döntéshez szükséges információ mennyisége csökken, egyre inkább növekszik az emberek közötti együttműködés Az emberek – különösen szervezeti keretek között – csak ritkán koncentrálnak csupán egy problémára, hanem – bár nem szisztematikusan – inkább különböző probléma-megoldó helyzetet párhuzamosan kezelnek Az emberi teljesítmény csökkenhet, ha egymással összefüggő feladatokat kell különböző kidolgozási szinten párhuzamosan kezelni Az emberek csak erősen korlátozottan képesek logikailag ellentmondásos vagy statisztikai információkat kezelni. Az emberi információ-feldolgozás jellemzői Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

10. Vágy az önigazolásra A tények és a jelenségek összetévesztése A megerősítés iránti elfogultság A személyes tapasztalat túlhangsúlyozása Konzervativizmus A visszaemlékezés könnyűsége A hazárdjátékos tévhite Utólagos éleslátás A kontroll illúziója Az összefüggés illúziója Sorozat hatás, ……………………….. Az emberi információ feldolgozás gyakori hibái és tendenciái 1. Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

11. E Emberi szakismeretek M „Mesterséges” szakismeretek E Múlandó (ha nem használjuk, elfelejtjük, nehéz átadni, oktatással terjeszthető M Állandó tartós „halhatatlan” M Könnyű átvinni reprodukálni,(oktatni a szakértői rendszer használatát kell) E Nehezen dokumentálható M Könnyen dokumentálható E Nem mindig következetes, gyakran labilis (emóciók!) M Mindig következetes (érzéketlen) E Kreatív, innovatív M Ihlettelen, lélektelen E A körülményekhez alkalmazkodik, tanul, M Csak azt tudja, amit belegépelnek, (nincsenek (még!?) hatékony gépi tanulási mechanizmusok) Az emberi szakértői tudás és a szakértői rendszerek összehasonlítása 1. Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

12. E Általában ismeri tudásának, képességeinek határait M Nincs tudatában ismeretei korlátainak (hacsak fel nem készítik rá „Forduljon szakértőhöz) E Az ember a környezetéhez különböző érzékszervekkel kapcsolódik (hall, lát, érez), M A rendszer felhasználói felülete általában egy féle pl.: korlátozott természetes nyelvi kommunikációt biztosít E A gondolkodási folyamatok változatosak, gazdagok M A belső feldolgozás szimbólumokkal és numerikus értékekkel manipulál. E Nagyon meg kell fizetni, és általában nehezen elérhető M Elérhető áron megszerezhető, a „helyszínre vihető”és sokszorosítható Az emberi szakértői tudás és a szakértői rendszerek összehasonlítása 2. Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

13. E Széles látószögből, több aspektusból (Dinamikusan, a helyzettől függően) vizsgálja a problémákat. M Szűk technikai látószögű, csak a beépített aspektusokból tud a problémákhoz hozzáállni.. E Többszintű modellekkel operál M Jellemzően felszíni modelleket használ Az emberi szakértői tudás és a szakértői rendszerek összehasonlítása 3. Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

14. Pótolják a szakértőhiányt, elérhető áron terjesztik a szakértői ismereteket A tárgyterület változásait jól követik, a tudásbázist könnyű módosítani Növelik a szakértő képességeit Fokozzák a szakértő produktivitását Megőrzik a szakértelmet Létrehozhatók hagyományos technikával meg nem valósítható rendszerek Mindig következetesek a tanácsadásban Állandóan rendelkezésre állnak Képesek részleges, nem teljeses adatokkal is dolgozni A szakértői rendszerek főbb előnyei Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

15. Menedzsment információs rendszer (MIS) Megválaszolható kérdés: Mi az a…? Prediktív Menedzsment információs rendszer (PMIS) Megválaszolható kérdés: Mi történik ha…? Döntéstámogató rendszer (DSS) Megválaszolható kérdés: Melyik a legjobbalternatíva ? Különböző szintű információs rendszerek Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

16. A döntéstámogató rendszerek a részlegesen vagy rosszul strukturált helyzetekben, a szervezetek döntéshozóit segítik a technológiai és vezetői döntések meghozatalában. A döntéstámogató rendszerek elsődleges célja az információs technológia segítségével megnövelni a szervezetek döntéshozóinak hatékonyságát. A szakértői rendszerek jól behatárolt szakterülettel, strukturált problémákkal kapcsolatban adnak támogatást A döntéstámogató rendszerek komplex, nehezen strukturálható problémakörökben segíthetnek. Döntéstámogató rendszerek Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

17. A részlegesen vagy rosszul strukturált (bonyolult, átláthatatlan) helyzetekben, fejlett informatikai eszközökkel segítik a döntéshozók munkáját. Hagyományos területei: Vezetői (menedzser) információs rendszerek (MIS) (Milyen tényezők a meghatározóak?) Előrejelző menedzseri információs rendszerek (PMIS) (Mi történik, ha?) Döntéstámogató rendszerek (DSS) (Melyik a jó alternatíva?) Döntéstámogató rendszerek „A sok és gyakran szubjektív elemeket is tartalmazó kérdésre nehéz egyértelmű választ adni!” Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

18. A döntéstámogató rendszerekfőbb részei Adatbázis menedzsment rendszer Modellbázis menedzsment rendszer Dialógus generáló és menedzsment rendszer Döntéshozó Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

19. Mindennapi cselekvésekkel kapcsolatos döntések Vezérléssel kapcsolatos döntések, melyek célja a cselekvések hatékonyságának biztosítása. Menedzseri döntések, melyek célja az erőforrások hatékony felszabadításának biztosítása. Stratégiai döntések, célja a magasabb célok és irányelvek alapján az erőforrások elosztásának biztosítása. Döntési típusok Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

20. A megszerezhető információk pontossága A részlegesség szükséges szintje Az idői horizont Az információ forrása A felhasználás gyakorisága Az információ naprakészsége A döntési folyamatoknál felhasznált információkat befolyásoló legfontosabb tényezők Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

21. A tényezők azonosítása A kvalitatív és kvantitatív szempontok különválasztása A mértékegységek átalakítása az összevethetőség érdekében A tényezők fontossági sorrendjének megállapítása A tényezők súlyozása az alternatívák rangsorának megállapítására. A döntési folyamat tényezői Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

22. A súlyozás célja, hogy az egyes tényezőkhöz súlyokat rendelve a feladat megoldását egyetlen tényező szerinti mérésre vezethessük vissza. Az egyik egelterjedtebb súlyozási módszer az AHP (Analytic Hierarchy Process) Thomas L.Saaty [1980] ami lehetővé teszi a bonyolult döntési problémák könnyen megoldható részproblémákra bontását, majd a részeredmények összegzését. Az AHP-re épül az ” Expert Choice ” program Több választás közül a legjobb kiválasztása az összesített súlyok alapján Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

23. Az AHP lépései • A döntési tényezők hierarchiájának összeállítása • A döntéshozó szubjektív véleménye alapján a döntési tényezők páros összehasonlításával a súlyok előállítása • Több szintű tényezők esetén minden szintre és minden elemre a döntési alternatívákra vonatkozó értékek meghatározása, amelyekből azok sorrendje felállítható • Az összesített sorrend kiszámolása • Az alternatívák sorrendjének és tényezőinek grafikus megjelenítése a tényezők hatásának elemzéséhez.. Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

24. Procedurális Logika alapú  Logikai nyelvek  Produkciós-, szabályalapú reprezentáció  Formális nyelvtanok  Algebrai kifejezések Strukturált Szemantikus hálók Keretek („frame”) Rokonsági hierarchiák  Script-ek  Döntési fák  Neurális hálózatok Tudásábrázoló módszerek(tudásreprezentáció) Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

25. A procedurális tudásábrázolás előnyei: Könnyű a cselekvésre vonatkozó tudást ábrázolni Könnyű olyan tudást ábrázolni amely heurisztikát is tartalmaz A leíró sémákkal nem kezelhető tudást könnyű leírni A deklaratív tudásábrázolási technikák előnyei: Minden tényt csak egyszer kell ábrázolni Könnyű új tényeket adni a rendszerhez anélkül, hogy a korábbiakat megváltoztatnánk A tudásábrázoló technikák jellemzői Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

26. Kijelentés (állítás, ítélet) kalkulus: Kijelentésen olyan kijelentő mondatot értünk, amely egyértelműen igaz, vagy hamis. A kijelentés kalkulus tárgya azoknak a következtetési sémáknak az elemzése, amelyek változói helyébe kijelentéseke téve, helyes következtetést kapunk. Ne lehet igaz is meg hamis is: „ellentmondástalanság elve” Nem lehet az, hogy sem igaz, sem hamis: „ a kizárt harmadik elve” Predikátum kalkulus: Az ítélet kalkulus kiterjesztése, olyan formális nyelv, amelyet tények ábrázolására használunk. A matematikai logika két legfontosabb fejezete Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

27. A keretek olyan adatstruktúrák, melyek leíró és procedurális információkat tartalmaznak, előre meghatározott belső kapcsolatban. A keret általános formája: Fej: Keret név: < Név> Leírás: < Szöveg> Szülők: <Szülők listája> Leszármazottja:<Leszármazottak listája> Törzs: rekesz: <név> <tartalom> alrekesz: <név> <tartalom> alrekesz: <név> <tartalom> Törzs vég Fej vég Keretek (Frames)(séma, prototípus, egység) Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László

28. Állapotok, állapot-átmenetek, időbeli folyamatok ábrázolására alkalmas Részei: ○csomópontok (Nodes) és ○irányított kapcsolatok (Links) Hálók (Nets) születésnap elemei dátum étel okt. 24. János torta vendég hely Éva János háza Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László