Ekspert tizimlar - O‗zbekiston respublikasi oliy va o‗rta maxsus ta‘lim vazirligi guliston davlat universiteti

Ekspert tizimlar - xulosa chiqarishning qoida va mexanizmlari yigʻindisiga
ega, hamda bilimlar bazasini oʻz ichiga olgan sun‘iy intellekt tizimidir.
«Sun‘iy intellekt» tushunchasini muvaffaqiyatli oʻrganish uchun talabalar
quyidagi fanlarni bilishlari kerak: ―Informatika‖, ―Ehtimollar nazariyasi‖,
―Axborot texnologiyalari va tizimlari‖, ―Iqtisodiy-matematik usullar va modellari‖,
―Ma‘lumotlar bazalarini loyihalashtirish‖.
Aynan koʻz oʻngimizda sun‘iy intellekt kompyuter texnologiyalarining
barcha yoʻnalishlariga kirib bormoqda. Sun‘iy intellektning tizimlari hamma erda -
katta biznesdan tortib armiyagacha paydo boʻlmoqda. Sun‘iy intellekt insonning
kasbiy imkoniyatlarini cheksiz qiladi. Agar u bundan keyin ham bozorni shunday
tezlik bilan egallar ekan, kompyuterga faqat ushbu sohada kerakli bilimlarga ega
boʻlgan holdagina oʻtirish mumkin boʻladi.
Murakkab masalalarni echish va fikrlash qobiliyatini modellashtirish uchun
sun‘iy inson tafakkuriga oʻxshashni yaratish gʻoyasi eng qadimgi davrlardayoq
paydo boʻlgan. Uni birinchi marta R.Lulliy (1235-1315) aks ettirgan, u XIY
asrdayoq tushunchanlarni umumiy tasniflash asosida har xil masalalarni echish
uchun mashina yaratishga harakat qilgan.
141
XVIII asrda G.Leybnits (1646-1716) va R.Dekart (1596-1650) barcha
fanlarni tasniflashning universal tillarini taklif etib, ushbu gʻoyani bir birlaridan
mustaqil ravishda rivojlantirganlar. Bu gʻoyalar sun‘iy intellekt yaratish sohasidagi
nazariy ishlamalarning asosiga yotgan.
Sun‘iy intellektni ilmiy yoʻnalish sifatida rivojlantirish faqat EHM
yaratilgandan keyin mumkin boʻlgan. Bu XX asrning 40 yillarida sodir boʻlgan. Bu
vaqtda N.Viner (1894-1964) yangi fan kibernetika boʻyicha oʻzining asosiy
ishlarini yaratadi.
Sun‘iy intellekt atamasi 1956 Stenford universiteti (AQSh)dagi xuddi
shunday nomdagi seminarda taklif qilingan. Seminar hisoblash emas, balki
mantiqiy vazifalarni ishlab chiqishga moʻljallangan. Sun‘iy intellektni fanning
mustaqil sohasi deb tan olingandan keyin tezda uni ikkita asosiy yoʻnalishlarga:
neyrokibernetika va ―qora kuti‖ kibernetikasiga boʻlinishi sodir boʻlgan. Va faqat
hozirgi vaqtda bu qismlarni yana bitta butuncha birlashishining tendentsiyasi
sezilmoqda.
Neyrokibernetikaning asosiy gʻoyasini quyidagicha shakllantirish mumkin.
Fikrlay oladigan yagona ob‘ekt - bu insonning miyasidir. Shuning uchun har
qanday ―fikrlovchi‖ qurilma bu tuzilmani qandaydir tartibda tiklashi kerak.
Shunday qilib neyrokibernetika miya tuzilishiga oʻxshash tuzilmalarini apparatli
modellashtirishga qaratilgan.
―Qora kuti‖ kibernetikasining asosiga neyrokibernetikaga qarama qarshi
tamoyil etgan. ―Fikrlovchi‖ qurilmani qanday qurilganligi ahamiyatiga ega emas.
Asosiysi, u berilgan kiruvchi ta‘sirga inson miyasi kabi javob berishdir. Sun‘iy
intellektning bu yoʻnalishi kompyuterlarning mavjud modellarida intellekt
vazifalarni echish algoritmlarini qidirishga qaratilgan. 60 yillardan boshlab inson
tafakkurining modellari va algoritmini jadal qidirish va birinchi dasturlarni ishlab
chiqish olib borilgan. Mavjud fanlar - falsafa, psixologiya va lingvistikaning hech
biri bunday algoritmni berolmas ekan. Bu vaqtda kibernetiklar oʻz modellarini
yaratishni taklif qilganlar.
142
Sun‘iy intellektni amaliy qoʻllashda katta ilgariga surilish 70 yillarning
oʻrtalarida roʻy berdi, bu vaqtda inson tafakkurining universal algoritmini qidirish
oʻrniga mutaxassislar-ekspertlarning aniq bilimlarini modellashtirish va bilim eng
muhim tarkibiy qismi boʻlgan dasturiy vositalar va tizimlarni ishlab chiqish
gʻoyasi kelgan.
Sun‘iy intellekt tizimlari rivojlanishining bosqichlarini koʻrib chiqamiz:
1. 70 yillar vazifalarni echishning umumiy usullarini qidirish va ulardan
universal dasturlarni qurishda foydalanish bilan ta‘riflanadi.
2. 80 yillar axborotlarni taqdim etishning umumiy usullarini qidirish, uni
maxsus dasturlarni yaratishda foydalanish uchun qidirish bilan ta‘riflanadi.
3. 90 yillar maxsus dasturlash tayyorlash uchun ba‘zi bir predmetli sohada
yuqori sifatli maxsus bilimlarning katta hajmlaridan foydalanish bilan ta‘riflanadi.
70 yillarda sun‘iy intellekt sohasidagi mutaxassislar vazifalarni echishning
umumiy usullari va bu usullardan universal dasturlarda foydalanishni qidirib, inson
tafakkurining murakkab jarayonini modellashtirishga harakat qilganlar. Ammo
bunday dasturlarni ishlab chiqish judayam qiyin ish boʻlgan, chunki bitta dastur
echa olishi mumkin boʻlgan vazifalar sinfi qanchalik keng boʻlsa, aniq vazifani
echishda uning imkoniyatlar shunchalik kattaroq boʻlgan.
80 yillarda dasturchilarning harakatlari axborotlarni taqdim etish va qidirish
usullarini ishlab chiqishga jalb qilingan. Axborotlarni taqdim etish usullari - bu
muammolar va vazifalarni uni echish mumkin boʻlishi uchun shakllantirish
usullaridir. Qidirish usullari esa - bu judayam katta hajmda xotira va vaqt talab
qilmaslik uchun echimni borishini boshqarishning ajoyib usulidir. 80 yillarning
oxirida sun‘iy intellekt boʻyicha mutaxassislar vazifalarni echishda dasturlarning
samaradorligi koʻproq ular egalik qiladigan bilimlarga bogʻliqligini tushunib
etdilar.
90 yillarni boshlarida butunlay yangi kontseptsiya qabul qilingan. Uni
mohiyati shundan iboratki, dasturni intellektli qilish uchun uni ba‘zi bir predmetli
sohadagi yoʻlgina yuqori sifatli maxsus bilimlar bilan ta‘minlash kerak. Shunday
qilib, ishlab chiqilayotgan sun‘iy intellekt tizimlari bilimlarning yaxshi rivojlangan
143
bazasiga ega boʻlishi kerak. Hozirgi vaqtda bu kontseptsiya ekspert tizimlarini
loyihalashtirishda toʻliqroq rivojlangan.
Intellektual axborot tizimlari bilimlarga asoslanadi va quyidagi turlarga
boʻlinadi:
1). Amaliy dasturlarning intellektual paketlari (ADP) yoki vazifalarni
echuvchilar (EUREKA) paketi.
2). Avtomatlashtirilgan oʻqitish tizimlari.
3). Ekspert tizimlari.
Intellektual ADP ilmiy va iqtisodiy faoliyat bilan bogʻliq sohalarga keng
tarqalgan. Bu tizimlarda ma‘lumotlar bilan ishlash jarayonlari koʻproq darajada
soddalashtirilgan, ya‘ni intellektuallashtirilgan, masalan, EUREKA dasturlash
gʻoyasini dasturchisiz amalga oshirishga imkon beradi. Bu paketda vazifa
shartlarini yozish matematika qoidalari boʻyicha qurilgan muharrir vositalari bilan
amalga oshiriladi. Bu guruhga yana elektron jadvallardan iborat boʻlgan jadvalli
protsessorlar ham kiradilar. Ularda har bir ―katakcha‖ning mazmuni
ma‘lumotlarning istalgan turi boʻlishi mumkin. Lotus 1-2-3, Super Calc, Master,
Framework paketlar misol boʻla oladi. Bu jadvallar tomonidan aks ettirilganlarga
koʻra amaliy vaziyatlarning ikki modelini qurishga va uning ―...agar, nima roʻy
beradi...‖ turidagi tahlilini oʻtkazishga imkon beradi. Masalan, narx, qarz foizining
belgilangan dastlabki miqdorlari oʻz miqdorini oʻzgartirsa, ba‘zi bir oʻzgaruvchilar
qanday miqdorni qabul qiladilar.
Avtomatlashtirilgan oʻqitish tizimlari (AUT) - bu bilimlarga asoslanuvchi va
ShEHM bozorini rivojlanishi va paydo boʻlishi bilan keng tarqalgan intellekt
tizimining maxsus turidir. AUT, qoidaga koʻra, harakatlar va oʻqitish tizimini
faoliyat yuritishi uchun foydalaniladigan tuzilmarni bayon qiluvchi bir yoki bir
necha tillardir. AUT foydalanuvchilarning ikkita guruhi bilan ishlashga
moʻljallangan. Birinchi guruh - AUTning mualliflarining oʻzlari. Ikkinchi guruh -
ushbu tizim yordamida ukiyotganlar. Mualiflarning vazifasiga bilimlar bazasi,
vazifalarni, oʻquv materialining turi va tuzilishini ishlab chiqish, ularni tahrir qilish
va kompyuterning xotirasida saqlash kiradi.
144
Ekspert tizimlari - mutaxassislarning aniq predmetli sohalardagi bilimlarini
jamlovchi va bu empirik tajribani kamroq malakali foydalanuvchilarga maslahat
berish uchun nusxa koʻpayturuvchi murakkab dasturiy majmualardir.
Ekspertli tizimlar sohasidagi ishlamalarning hozirgi holatini iqtisodchilar,
moliyachilar, oʻqituvchilar, muhandislar, tibbiyotchilar, ruhshunoslar, dasturchilar,
tilshunoslarning keng tabaqalari orasidagi bergan sari oʻsib boruvchi qiziqishning
bosqichi sifatida ta‘riflash mumkin. Afsuski bu qiziqish hali kuchsiz moliyaviy
mustahkamlanishga - darsliklar va maxsus adabiyotlarni yaqqol etishmasligi,
simvolli protsessorlar va sun‘iy intellektning ishchi stantsiyalarini yoʻqligi, bu
sohadagi tadqiqotlarga cheklangan mablagʻlar ajratilishi, ekspert tizimlarini ishlab
chiqish uchun dasturiy mahsulotlarning kuchsiz mamlakat bozoriga ega.
Shuning uchun ekspert tizim ostidagi ―Yasamalar‖ koʻp sonli muloqotli
tizimlar va intellektual amaliy dasturlar paketlari koʻrinishida tarqatiladi. Ekspertli
tizimni yaratish jarayoni sun‘iy intellekt sohasidagi yuqori malakali
mutaxassislarni ishtirok etishlarini talab qiladi.
Zamonaviy
ekspert
tizimlari
etakchi
mutaxassislarning
amalda
iqtisodiyotning barcha sohalaridagi tajriba va bilimlaridan nusxa koʻchirish uchun
keng foydalanadi. An‘anaviy bilimlar ikki turda - jamoa tajribasi va shaxsiy
tajribada mavjud.
Agar predmetli sohada katta qism jamoa tajribasi (masalan, oliy matematika)
koʻrinishida taqdim etilgan boʻlsa, unda predmetli soha ekspert tizimlariga muhtoj
emas.
Agar predmetli sohada bilimlarning katta qismi yuqori darajadagi
mutaxassislar (ekspertlar)ning shaxsiy tajribasi boʻlsa, agar bu bilimlar qandaydir
sabablarga koʻra kuchsiz tarkiblashtirilgan boʻlsa, bunday predmetli soha koʻproq
ekspert tizimiga muhtoj boʻladi.
Fikrlay oladigan yagona ob‘ekt - bu insonning miyasidir. Shuning uchun har
qanday ―fikrlovchi‖ qurilma bu tuzilmani qandaydir tartibda tiklashi kerak. Sun‘iy
intellektni amaliy qoʻllashda katta ilgariga surilish 70 yillarning oʻrtalarida roʻy
berdi, bu vaqtda inson tafakkurining universal algoritmini qidirish oʻrniga
145
mutaxassislar-ekspertlarning aniq bilimlarini modellashtirish va bilim eng muhim
tarkibiy qismi boʻlgan dasturiy vositalar va tizimlarni ishlab chiqish gʻoyasi
kelgan. Intellekt axborot tizimlari bilimlarga asoslanadi va quyidagi turlarga
boʻlinadi: 1). Amaliy dasturlarning intellektual paketlari (ADP) yoki vazifalarni
echuvchilar (EUREKA) paketi. 2) Avtomatlashtirilgan oʻqitish tizimlari. 3)Ekspert
tizimlari.
Ekspert tizimlari (ET) xarakteristikasi va vazifalari. Eng koʻp taraqqiyot
kompyuterning axborot tizimlari orasida, sun‘iy intellektdan foydalanishga
asoslangan ekspert tizimlarni ishlab chiqish soxasida kuzatilmoqda. Ekspert
tizimlar menedjer yoki ushbu tizimlar toʻplagan bilimlar asosida ekspert
maslaxatlarini olishga imkon beradi.
Sun‘iy intellekt deganda odatda kompyuter tizimlarning shunday xarakatlar
qobiliyatiga aytiladiki, agar u odam tomonidan amalga oshirilsa intellektual
deyiladi. Koʻpincha bu tushunchada odamning fikrlashi bilan bogʻliq boʻlgan
qobiliyati koʻzda tutiladi. Sun‘iy intellek soxasidagi ishlar ekspert tizimlar bilan
chegaralanmaydi. Ular robotlarni yaratish, odamning nerv sistemasini, uning
ovozini, koʻrishini, xissiyotini, oʻrgatish qobiliyatini modellashtiruvchi tizimlarni
xam oʻz ichiga oladi.
Maxsus masalalarni xal etish maxsus bilimlarni talab etadi. Ammo xar
qanday kompaniya xam oʻzining xissalar jadvalida undagi faoliyati boʻyicha
vujudga keladigan barcha muammolar bilan bogʻlik boʻlgan ekspertlarni saqlashga
qodir emas. Xattoki muammo vujudga kelganda ekspertlarni taklif qilish xam xar
qanday kompaniyaning qoʻlidan kelmaydi. Ekspert tizimlar texnologiyasidan
foydalanishning bosh gʻoyasi, xar gal zaruriyat tugʻilganda ekspertning bilimidan,
uni kompyuter xotirasiga yuklab foydalanishidan iborat. Sun‘iy intellektning
asosiy dasturidan biri – ekspert tizimlar biror bilim soxasining ekspert tajribalarini
evristik qoidalari shaklida ifodalovchi kompyuteriy programmalardir.
Evristiklar, qaror qabul qilishni qoʻllab – quvvatlovchi texnologiya
doirasidagi masalalarni xal etishda foydalanadigan oddiy algoritmdek optimal
natijalarni ishonchli tarzda olishga kafolat bermaydi. Ammo ular tavsiya etadigan
146
natijalarni amalda etarli darajadagi qaror sifatida kullash mumkin. Bularning
xammasi ekspert tizimlar texnologiyasini maslaxatchi tizimlar sifatida ishlatishga
imkon beradi.
Ekspert tizimlar va qaror qabul qilishni qoʻllab quvvatlovchi tizimlarda
foydalanadigan axborot texnologiyalar orasidagi oʻxshashlik qaror qabul qilishni
yuqori darajada qoʻllab – kuvvatlashdan iborat. Ammo uchta muxim farqi mavjud.
Birinchisi – qaror qabul qilishni qoʻllab quvvatlovchi tizim doirasida muammoning
echimi foydalanuvchi tomonidan uni tushunish darajasini va echim qarorni olish va
obdan oʻylab koʻrishi imkoniyatini aks etadi. Ekspert tizimi texnologiyasida esa
aksincha, foydalanuvchiga uning imkoniyatlaridan yuqori boʻlgan qarorlarni qabul
qilishni tavsiya etadi. Koʻrsatilgan texnologiyalarning ikkinchi farqi ekspert
tizimlarning qaror qabul qilish jarayonidagi muloxazalarni tushuntirib berishda
ifodalanadi. Koʻpincha ushbu tushunchalar qarorning oʻziga koʻra foydalanuvchi
uchun muximroq boʻladi. Uchinchi farqi axborot texnologiyaning yangi
komponentasi – bilimdan foydalanishdir. ET asosiy yasovchilari. Ekspert
tizimlarda foyidalanadigan axborot texnologiyaning asosiy yasovchilari:
foydalanuvchining interfeysi, bilimlar bazasi, interpritator, tizimni yaratish
modulidan iborat.
Menedjer interfeysdan ma‘lumot va komandalarni ekspert tizimiga kiritish va
undan natijaviy ma‘lumotlarni olish maksadida foydalanadi. Kamandalar –
bilimlarni ishlov berish jarayonini yunaltiruvchilaridan tarkib topgan. Ma‘lumot
odatda kiymatlar shaklida ifodalanib muayyan uzgaruvchilarga beriladi.
Menedjer ma‘lumotlarni kiritish 4 usulidan foydalanishi mumkin: menyu,
komandalar, tabiiy til va shaxsiy interfeys.
Interfeyslar berilishiga koʻra: dastur interfeysi, dastur-apparat interfeysi va
foydalanuvchi interfeysi.
Ekspert tizimlarning texnalogiyasi natijaviy ma‘lumot sifatida nafakaning
echimini, balki zaruriy tushuntirishlar imkoniyatini xam koʻzda tutadi.
Ikki xil tushuntirishlar mavjud:
147
Soʻrov asosida beriladigan tushunchalar. Foydalanuvchi xoxlagan laxzada
ekspert tizimidan uning xarakatlarini tushuntirib berishni talab qilishi
mumkin.
Olingan muammo echimining tushuntirishlari. Echimni olgandan soʻng
foydalanuvchi ushbu echim qanday tarzda ekspert tizimi tomonidan xosil
qilinganligini tushuntirib berishini talab qilishi mumkin. Tizim ushbu
echimga olib keluvchi xar bir qadamini tushuntirib berishi lozim.
Ekspert tizimlar bilan ishlash texnalogiyasi oson boʻlmasligiga qaramay, ushbu
tizimdagi foydalanuvchi interfeysi odatda u bilan muloqot olib borishda qiyinchilik
tugʻdirmaydi.
Bilimlar bazasi muammoviy soxani tavsiflovchi faktlar va ular orasidagi
oʻzaro aloqalardan tarkib topgan. Bilimlar bazasida qoidalar markaziy oʻrin
egallaydi. Qoida – aniq berilgan xolatda nima qilishni aniqlaydi va ikki qismdan
iborat: bajarilishi yoki bajarilmasligi mumkin boʻlgan shartlar va shartlar oʻrinli
boʻlganda bajarilishi lozim boʻlgan xarakatlar.
Ekspert tizimda foydalanadigan barcha qoidalar – qoidalar tizimini tashkil
qilib, xatto qiyosan sodda tizimda bir necha ming qoidalarni oʻz ichiga olishi
mumkin.
Bilimlarning barcha turlari predmet soxasining xususiyatiga va
loyixalovchining (bilimlar boʻicha muxandis) malakasiga koʻra bir yoki bir necha
semantik modellar yordamida u yoki bu adekvatlik darajasida ifodalanishi
mumkin. Keng tarqalgan modellarga – mantiqiy, maxsuliy, freymli va semantik
turlari mansub boʻladi.
Interpretator ekspert tizimning qismi xisoblanib, bilimlar bazasidagi
bilimlarni muayyan tartibda ishlov beradi. Interpretator ishlashining texnalogiyasi
qoidalar majmuasini ketma – ket tarzda koʻrib chiqishdan iborat. Qoida tarkibida
boʻlgan shart inom qilinsa, muayyan xarakat bajariladi va foydalanuvchiga uning
muammosini xal etuvchi echim varianti tavsiya etiladi.
Bundan tashqari aksariyat ekspert tizimlarida qoʻshimcha bloklar kiritiladi:
berilganlar bazasi, xisoblash bloki, berilgan ma‘lumotlarni kiritish va taxrirlash
148
bloki. Xisoblash bloki boshqaruv qarorlarni qabul qilish bilan bogʻliq boʻlgan
xollarda zarur boʻladi. Bunda reisaviy jismoniy, xisob, xisobot va boshqa doimiy
yoki tezkor koʻrsatkichlarni oʻz ichiga olgan berilganlar bazasi muxim rol
oʻynaydi. Ma‘lumotlarni kiritish va taxrirlash bloki berilganlar bazasiga joriy
oʻzgarishlarni oʻz vaqtida tezkor tarzda akslantirish uchun ishlatiladi.
Tizimni yaratuvchi modul qoidalar majmuasini (ierarxiyasini) yaratish uchun
xizmat qiladi. Tizimni yaratuvchi modul asosida ikki xil yondashuv mavjud:
dasturlash algoritmik tillaridan foydalanish va ekspert tizimlarning qobigidan
foydalanish.
Bilimlar bazasini ifodalash uchun maxsus List va Prolog tillari ishlab
chiqilgan.
Ekspert tizimlarning qobigi – tayyor dasturiy muxit boʻlib mos bilimlar bazasini
yaratish yoʻli bilan muayyan muammoni xal etishga moslashtirish mumkin. Koʻp
xollarda ekspert tizimlarni yaratishda qobiglardan foydalanish dasturlashdan koʻra
tezroq va osonrokq kechadi.
|