محتوي المقال
ماهى النظم الخبيرة Expert Systems
النظم الخبيرة ، وهى برامج كمبيوتر يستخدم أساليب الذكاء الاصطناعي لحل المشاكل داخل مجال متخصص يتطلب عادة خبرة بشرية على سبيل المثال صناعة القرار فى المؤسسات.
تم تطوير نظام الخبير الأول في عام 1965 من قبل إدوارد فيجينباوم وجوشوا ليدربيرج من جامعة ستانفورد في كاليفورنيا، فى الولايات المتحدة الأمريكية ، تم تصميم هذه الانظمة لتحليل المركبات الكيميائية. ويوجد حاليًا لدى الأنظمة الخبيرة الكثير من التطبيقات التجارية في مجالات متنوعة مثل التشخيص الطبي وهندسة البترول والاستثمار المالي.
تعتمد النظم الخبيرة على مكونين: قاعدة معرفة knowledge base ومحرك الاستدلال inference engine. قاعدة المعرفة هي مجموعة منظمة من الحقائق حول نطاق النظام. اما محرك الاستدلال فيفسر ويقيم الحقائق الموجودة فى قاعدة المعرفة من أجل تقديم إجابة. تتضمن المهام النموذجية للأنظمة الخبيرة مثل التصنيف والتشخيص والمراقبة والتصميم والجدولة والتخطيط للمساعي المتخصصة.
يتم الحصول على الحقائق الخاصة بقاعدة المعرفة من الخبراء البشريين من خلال المقابلات والملاحظات. ثم يتم تمثيل هذه المعرفة عادة في شكل قواعد “if-then” (او ما يسمى قواعد الإنتاج): ” وتعنى إذا كان بعض الشرط صحيحًا True ، فيمكن إجراء الاستنتاج التالي (أو اتخاذ بعض القرارات او الاجراءات)”.
قاعدة المعرفة او knowledge base لنظام معينة تتضمن الآلاف من القواعد. غالباً ما يتم إرفاق الاحتمالية لكل استناج او خرج من النظام ، لأن الاستنتاج ليس مؤكداً. على سبيل المثال ، قد يشير نظام لتشخيص أمراض العيون ، بناءً على المعلومات المقدمة إليه ، ان احتمال بنسبة 90٪ أن يكون لدى الشخص زرقًا ، ويمكن أن يدرج أيضًا استنتاجات ذات احتمالات أقل. كما يجوز لنظام خبير أن يعرض تسلسل القواعد التي وصل من خلالها إلى نهايته ؛ يساعد تتبع هذا التدفق المستخدم على تقييم مصداقية الاستنتاجات و التوصيات وايضا مفيد كأداة تعلم للطلاب.
يستخدم الخبراء البشريون في كثير من الأحيان القواعد الإرشادية heuristic rules ، أو “قواعد الإبهام” ، بالإضافة إلى قواعد الإنتاج البسيطة ، مثل القواعد المستقاة من الكتب الهندسية. وبالتالي ، قد يعرف مدير الائتمان لشركة تأمين معينة أن مقدم الطلب الذي لديه سجل ائتماني سيئ ، ولكنه يملك سجل نظيف منذ الحصول على وظيفة جديدة ، انه فى الواقع قد يكون لديه مخاطرة ائتمانية جيدة.
استخدمت النظم الخبيرة مثل هذه القواعد الإرشادية وامتلكت القدرة على التعلم من التجربة.
و تظل الأنظمة الخبيرة مساعدًا للخبراء البشريين، وليست بدلاً عنهم لان البشر فى النهاية لديهم مرونة فى التعامل مع الامور تفتقر إليها نظم الكمبيوتر , وهذا ما يسعى الخبراء ليجعلوا الكمبيوتر قادر على فعله إلا وهو التعلم من التجربه والخطاء تمامًا مثل البشر للحصول على المرونة فى التعامل مع المعطيات باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعى المختلفة مثل Machine Learning و Deep Learning.
تعرف على الذكاء الاصطناعى , تعرف على التعلم العميق او Deep Learning
خصائص النظم الخبيرة
- أداء عالي
- سهولة الاستخدام من قبل المستخدم العادى او المطورين
- موثوقة فى الاستخدام
- تستجيب للغاية
قدرات الأنظمة الخبيرة
- تقديم المشورة
- إرشاد ومساعدة الإنسان في صنع القرار
- تفسير المدخلات
- توقع النتائج
- تبرير الاستنتاج
- اقتراح خيارات بديلة لمشكلة ما
وهذه النظم غير قادرين على
- ان تكون بديلًا لصناع القرار البشري
- امتلاك القدرات البشرية
- إنتاج مخرجات دقيقة لقاعدة معرفة غير كافية فى الاساس
- تنقيح معرفتهم الخاصة
الخطوات العامة لتطوير النظم الخبيرة
تحديد المشكلة
- يجب ان تكون المشكلة مناسبة للحل من قبل النظم الخبيرة.
- الاستعانة بخبراء فى نطاق المشكلة المطلوب حلها.
- دراسة فاعلية التكلفة للنظام من حيث مقارنة تكلفة النظم بالنسبة للنتائج.
تصميم النظام
- تحديد التكنولوجيا المستخدمة فى تصميم النظم الخبيرة.
- تحديد درجة تجانس النظام الخبير مع النظم الاخرى ونظم قواعد البيانات الموجودة.
تطوير نموذج اولى
اختبار وصقل النموذج الأولي
تطوير واستكمال النظام الخبير
تحديث النظام باستمرار
تطبيقات النظم الخبيرة
| التطبيق | الوصف |
| مجال التصميم | تصميم عدسة الكاميرا ، وتصميم السيارات. |
| المجال الطبى | نظم التشخيص لاستنتاج سبب المرض من البيانات الملحوظة، إجراء العمليات الطبية على البشر. |
| نظم المراقبة والرصد | مقارنة البيانات باستمرار مع النظام المرصود أو مع سلوك محدد مثل مراقبة التسرب في خطوط أنابيب النفط . |
| أنظمة التحكم في العمليات | التحكم فى العمليات على أساس الرصد. |
| مجال المعرفة | اكتشاف أخطاء في السيارات وأجهزة الكمبيوتر. |
| المجال المالي / التجارى | كشف الاحتيال المحتمل ، والمعاملات المشبوهة ، وتداول سوق الأوراق المالية ، جدولة شركات الطيران ، جدولة الشحنات , واحتيال فى شركات التأمين. |
عيوب النظم الخبيرة
- افتقاد المرونة
- عدم القدرة على إعطاء تفسيرات متعمقة
- صعوبات التحقق من الاستنتاجات
- التعلم بصورة الضئيل من الخبرة
- تكاليف تطوير عالية
المصادر
- https://www.britannica.com/technology/expert-system
- https://www.tutorialspoint.com/artificial_intelligence/artificial_intelligence_expert_systems.htm
- https://en.wikipedia.org/wiki/Expert_system
