Практична робота 20 на тему Створення та використання експертних систем

Практична робота 20

Створення та використання експертних систем

Мета: показати можливість внесення елементів штучного інтелекту в електронні таблиці і їхню роль у практичній реалізації систем-консультантів на робочому місці кінцевого користувача

Завдання: на основі створеної експертної інформаційної системи (ЕІС) та звіту підприємства зробити висновок про стабільність підприємства

Короткі теоретичні відомості

Перед прийняттям багатьох управлінських рішень необхідно швидко розрахувати та оцінити цілий ряд аналітичних коефіцієнтів (частки валового прибутку, чистого прибутку, експлуатаційних витрат, відшкодувань і знижок і ін.) по оперативним даним і звітам про результати. Тому на робочих місцях управлінців поширюються системи штучного інтелекту (СШІ), що імітують на комп'ютері процеси мислення й прискорюють їх.

СШІ — це складна програмна система, що імітує на комп'ютері мислення людини (маніпулює знаннями)  з метою одержання задовільного й ефективного рішення у вузькій предметній області.

Штучний інтелект додає комп'ютеру риси розуму. Методи штучного інтелекту засновані на структуризації систем прийняття рішень.

Системи виконують у таких випадках роль експертів-консультантів, оскільки побудовані на знаннях компетентних експертів і мають компетентність (штучно відтворюють компетентність експертів).

Експертна система (ЕС) - це заснована на знаннях вузької професійної області СШІ, що виконує роль експерта-консультанта для кінцевих користувачів з метою забезпечення високоефективного рішення управлінських задач.

Основними структурними елементами ЕС є правила (у них виражені знання) і факти (їхній оцінюють за допомогою правил). Найчастіше в управлінській практиці правила бувають виведеними емпірично із сукупності фактів, а не шляхом математичного чи аналізу алгоритмічного рішення. Такі правила називають евристиками.

Правило має наступну структуру: ЯКЩО <умова>, ТО <висновок>.

Обидві частини правила виражені символами. У теорії баз знань ця конструкція зветься правила-продукції.

Знання - це інформація, необхідна програмі, щоб вона поводилася "інтелектуально". Виділені знання про предметну область називають базою знань, у той час як загальні знання, використані в конкретної ЕС для знаходження рішень, називають механізмом виведення (під терміном "виведення" тут мається на увазі виведення логічних висновків).

За аналогією з базою знань назвемо базою фактів сукупність фактів (оцінюваних за допомогою знань).

В узагальненій концептуальній структурі ЕС можна виділити три головних елементи: базу фактів, базу знань, механізм висновку, вікно висновку (для розміщення логічного висновку на екрані).

Ресурсними компонентами ЕС є апаратні, програмні і людські ресурси.

Програмні ресурси - це механізм висновку, а також інші програми для роботи зі знаннями і для зв'язку з кінцевими користувачами. Зручними засобами розробки ЕС є програми-оболонки, які спеціально створюються для конкретної експертної системи. Також великі практичні можливості кінцевим користувачам і експертам у створенні ЕС надають  електронні таблиці (EXCEL, LOTUS 1-2-3 і ін.), які  називають  обмеженими генераторами підтримки прийняття рішень, оскільки вони надають користувачу кілька основних аналітичних інструментів ("якщо, то", кореляційно-регресійний і деякі інші види статистичного аналізу, оптимізацію, побудову й аналіз трендів).

За сферами використання ЕС їх можна розділити на виробничі й управлінські. Виробничі ЕС дають експертний висновок по керуванню виробничими процесами, управлінські - допомагають управлінцям приймати рішення. Особливо ЕС ефективні при рішенні аналітичних задач.

Відомі 10 напрямів застосування ЕС в управлінській діяльності: 

1. Інтерпретація - опис ситуації за інформацією, що надходить від датчиків фактів.

2. Прогноз - визначення ймовірних наслідків ситуацій. Системи прогнозування іноді використовують імітаційне моделювання - програми, що відбивають причинно-наслідкові зв'язки на основі яких по значенням даних, що вводиться, генеруються різні ситуації. Для цих цілей в економічному аналізі поряд зі спеціальними програмами можна використовувати електронні таблиці, що відтворюють в електронній моделі арифметичні і логічні взаємозв'язки показників. Відповідно до значення показника та його зміни  можна зробити певний висновок.

3. Діагностика - виявлення причин неправильного функціонування системи на основі результатів спостережень.

4. Проектування – створення проекту з наперед визначеним кінцевим результатом при заданих умовах.

5. Планування - визначення послідовності дій, які дадуть можливість досягнути поставлену мету.

6. Спостереження - фіксація параметрів процесу та визначення їх відхилення від запланованих.

7. Аналіз – вироблення вказівок щодо виправлення відхилення від запланованого функціонування системи.

8. Регулювання – практична реалізація послідовності запропонованих вказівок щодо відновлення функціонування системи.

9. Навчання – визначення існуючого стану системи, її організація і спрямування на оволодіння певним об’ємом знань, умінь, навичок, переконань, стилем поводження.

10. Управління - управління функціонуванням об’єкта  як цілісною системою.

Хід виконання роботи

1. На окремому аркуші книги таблиці Excel створити таблицю “Експертна інформаційна система”.

2. В окремих стовпцях таблиці створити базу даних, ввівши в клітинки відомості про певну предметну область.

3. В інших стовпцях таблиці створити базу знань, ввівши в клітинки формулу, за допомогою якої будуть здійснюватися розрахунки показника. Наприклад, для розрахунку ліквідності підприємства у наведеному прикладі поточний коефіцієнт ліквідності розраховується як (Поточні активи / Поточні зобов’язання), а миттєвий показник ліквідності – ((Поточні активи – Товарно-матеріальні запаси) / Поточні зобов’язання).

4. В окремих стовпчиках таблиці створити механізм висновку та вікно висновку: за допомогою логічної функції «Если» виконується умова, «То» - логічний висновок, якщо не виконується умова, то інший логічний висновок. Підприємство буде ліквідним, якщо обидва коефіцієнти > 1.

5. На основі звіту підприємства, використовуючи створену ЕІС, зробити висновок про стабільність підприємства.

Контрольні питання

1. Дайте визначення СШІ, ЕС, СППР, ЕСППР.

2. Укажіть розходження в характеристиках СППР і ЕС.

3. Охарактеризуйте переваги і недоліки штучної експертизи.

4. Як можна представити правила економічного аналізу в експертній системі?

5. Перелічите напрями застосування експертних систем.

6. Самостійно побудуйте засобами EXCEL інтелектуальну електронну таблицю, що дає миттєву текстову оцінку платоспроможності, рентабельності, чи іншого найважливішого економічного показника.

З повагою ІЦ "KURSOVIKS"!