IRE 6 /28/ 1 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 I ntelligens R endszerek E lmélete 6.

Az előadások a következő témára: "IRE 6 /28/ 1 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 I ntelligens R endszerek E lmélete 6."— Előadás másolata:

1 IRE 6 /28/ 1 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 I ntelligens R endszerek E lmélete 6

2 IRE 6 /28/ 2 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 http://nik-uni-obuda.hu/mobil Tudásalapú technikák, szakértői és döntéstámogató rendszerek

3 IRE 6 /28/ 3 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 „A TUDÁS ELVE” A feladatmegoldás képessége, (egy számítógépes program „erőssége”) attól függ, hogy mennyi és milyen magasan kvalifikált minőségű specifikus 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

4 IRE 6 /28/ 4 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Tudásalapú rendszerek 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)

5 IRE 6 /28/ 5 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Tudásalapú/szakértői rendszerek 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

6 IRE 6 /28/ 6 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Szakértői rendszerek Egy szűk, jól definiált problémakörben segítik a (kevésbé) szakértők probléma-megoldását. Tudásbázis Következető gép Tudásbázist fejlesztő alrendszer Magyarázó alrendszer Munkamemória Speciális felületek Tudásmérnök év / vagy szakértő Felhasználó Felhasználói felület „A kérdésre van egyértelmű válasz, csak mi nem ismerjük!”

7 IRE 6 /28/ 7 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 A tudásalapú technológia kialakulásának lépcsőfokai 1950-60 Idegrendszeri hálózatokPERCEPTON 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)

8 IRE 6 /28/ 8 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Szakértői rendszer piaci fejlődési fázisai 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

9 IRE 6 /28/ 9 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Az emberi információ-feldolgozás jellemzői  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.

10 IRE 6 /28/ 10 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Az emberi információ feldolgozás gyakori hibái és tendenciái 1.  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, ………………………..

11 IRE 6 /28/ 11 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Az emberi szakértői tudás és a szakértői rendszerek összehasonlítása 1. E Emberi szakismeretek M „Mesterséges” szakismeretek E Múlandó (ha nem használjuk, elfelejtjük, nehéz átadni, oktatással terjeszthető M Állandó tartós „halhatatlan” MKönnyű átvinni reprodukálni,(oktatni a szakértői rendszer használatát kell) ENehezen dokumentálható MKönnyen dokumentálható ENem mindig következetes, gyakran labilis (emóciók!) MMindig következetes (érzéketlen) EKreatív, innovatív MIhlettelen, lélektelen EA körülményekhez alkalmazkodik, tanul, MCsak azt tudja, amit belegépelnek, (nincsenek (még!?) hatékony gépi tanulási mechanizmusok)

12 IRE 6 /28/ 12 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Az emberi szakértői tudás és a szakértői rendszerek összehasonlítása 2. E Általában ismeri tudásának, képességeinek határait M Nincs tudatában ismeretei korlátainak (hacsak fel nem készítik rá „Forduljon szakértőhöz) EAz 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

13 IRE 6 /28/ 13 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Az emberi szakértői tudás és a szakértői rendszerek összehasonlítása 3. 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

14 IRE 6 /28/ 14 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 A szakértői rendszerek főbb előnyei  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

15 IRE 6 /28/ 15 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Különböző szintű információs rendszerek 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 legjobb alternatíva ?

16 IRE 6 /28/ 16 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Döntéstámogató rendszerek  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.

17 IRE 6 /28/ 17 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Döntéstámogató rendszerek 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?) „A sok és gyakran szubjektív elemeket is tartalmazó kérdésre nehéz egyértelmű választ adni!”

18 IRE 6 /28/ 18 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 A döntéstámogató rendszerek főbb részei Adatbázis menedzsment rendszer Modellbázis menedzsment rendszer Dialógus generáló és menedzsment rendszer Döntéshozó

19 IRE 6 /28/ 19 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Döntési típusok  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.

20 IRE 6 /28/ 20 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 A döntési folyamatoknál felhasznált információkat befolyásoló legfontosabb tényezők  A megszerezhető információk pontossága  A részlegesség szükséges szintje  Az idői horizont  Az információ forrása  A felhasználás gyakorisága  Az információ naprakészsége

21 IRE 6 /28/ 21 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 A döntési folyamat tényezői  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.

22 IRE 6 /28/ 22 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Több választás közül a legjobb kiválasztása az összesített súlyok alapján 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

23 IRE 6 /28/ 23 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 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..

24 IRE 6 /28/ 24 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Tudásábrázoló módszerek (tudásreprezentáció) 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

25 IRE 6 /28/ 25 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 A tudásábrázoló technikák jellemzői 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

26 IRE 6 /28/ 26 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 A matematikai logika két legfontosabb fejezete 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.

27 IRE 6 /28/ 27 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Keretek (Frames) (séma, prototípus, egység) A keretek olyan adatstruktúrák, melyek leíró és procedurális információkat tartalmaznak, előre meghatározott belső kapcsolatban. A keret általános formája: Fej:Keret név: Leírás: Szülők: Leszármazottja: Törzs:rekesz: alrekesz: alrekesz: Törzs vég Fej vég

28 IRE 6 /28/ 28 Óbudai Egyetem, NIK Dr. Kutor László2011. TÁMOP – 4.1.2 Hálók (Nets) Állapotok, állapot-átmenetek, időbeli folyamatok ábrázolására alkalmas Részei: ○ csomópontok (Nodes) és ○ irányított kapcsolatok (Links) születésnap János okt. 24. torta ÉvaJános háza dátum vendéghely étel elemei