الخميس، 18 أبريل 2013

مراحل تطوير نظم الخبيره


مراحل تطوير النظم الخبيرة 

يمكن تقسيم مراحل تطوير النظم الخبيرة إلى خمس مراحل :
1- تحديد مهمة النظام :تعد عملية تحديد مهمة النظام المرحلة الأساسية في بناء النظم الخبيرة،فإذا كانت هناك مشكلة متكررة تحتاج في حلها إلى معرفة متخصصة فإن الأمر يتطلب تحديد المهمة التي سيقوم بها النظام الخبير ،ويدخل في ذلك تحديد فيما إذا كان النظام سيقوم بالتعامل مع مشكلة محددة ،أو سيقوم بدور جديد في تحديد المشكلة قبل حلها .
2- التصميم المبدئي :بعد تحديد المهمة فإنه يمكن وضع التصميم المبدئي للنظام على أساس نطاق معرفي معين ،ويتضمن ذلك تحديد الهيكل العام للنظام ،و طريقة الحصول على المعرفة و تصنيفها في شكل قواعد و إجراءات تسمح بتحقيق مهمة النظام.
3- الحصول على المعرفة :و تهدف هذه المرحلة إلى إستخلاص المعرفة المطلوبة من خبير أو مجموعة خبراء يمكن أن نحصل على خبراتهم لإدخالها للنظم الخبيرة و لابد أن تتوفر لديهم القدرات التالية :

- إدراك المشكلة الحقيقية
- تطوير إيطار عام لحل المشكلة.
- صياغة النظريات المرتبطة بالحل.
- تطوير القواعد العامة للحل و إستخدامها .
- معرفة الأخطاء التي يمكن أن يقع فيها الشخص الذي لديه الخبرة.
- معرفة متى يمكن كسر القواعد العامة أو تبسيطها.
- حل المشكلة بسرعة و كفاءة
- التعلم من الخبرة الماضية.
4- تمثيل المعرفة :بعد إستخلاص المعرفة المطلوبة تأتي مرحلة تمثيل المعرفة في الصورة التي تجعلها متاحة دائما عند حاجة النظام إليها ،و ذلك بصياغتها ووضعها في قواعد المعرفة.
5- تحديث النظام :من المعروف أن الشخص الخبير لا يتوقف عن الحصول على المعرفة في حقله عند نقطة ثابتة في حياته فهناك دائما إمكانية أن يصبح أكثر خبرة .
كذلك عملية تطوير النظم الخبيرة لا تنتهي ابدا ،فهذه النظم تحتاج إلى التطوير المستمر.

اسباب تصميم نظم الخبيره


أسباب تصميم الأنظمة الخبيرة 


هناك جملة من الأسباب التي كانت وراء تصميم مثل هذا النوع من الأنظمة أهمها:

1- وجود خبرة نادرة لشخص أو مجموعة أشخاص يتوقف عليها عمل المنشأة أو المنظمة ككل لذا يتطلب إبقاءها أو تطويرها من بعد وفاة الشخص أو هؤلاء الأشخاص أو تكرارهم للعمل الذي يتطلب تصميم نظام خبير بإستخدام إمكانيات الحسابات لسد مثل هذه الخبرة.
2- وجود تطور هائل للعلم و المعارف ،ونظرا لمحدودية الأشخاص المتخصصين بهذه المعارف و صعوبة إستيعاب كل ما يطرح في تلك المجالات لذا يتطلب تصميم نظام خبير تخزن به هذه التطورات و المعلومات كافة التي لحقته بالإضافة إلى الخبرة هؤلاء الأشخاص.
3- إمكانية الإستفادة منها في أماكن متعددة في المجالات التي تخصص لها مما يقلل التكاليف و الجهد و السرعة في التنفيذ .
4- تساعد هذه الأنظمة على خلق الأفكار و الإستنتاجات الجديدة لدى العلماء المختصين في المجالات المصممة لها هذه النظم من خلال التحاور و الإطلاع على ما تقوم به هذه الأنظمة .

مزايا وعيوب استخدام النظم الخبيره

مزايا استخدام النظم الخبيرة

ž     توفير الخبرات النادرة



ž      تخفيض التكاليف الكلية وزيادة الإنتاجية


ž      المرونة في تقديم النصائح في مجالات استخدامها


ž       ضمان الموضوعية والدقة في اتخاذ القرارات الإدارية


ž       ضمان العقلانية والحيادية والتجرد من المشاعر


ž        مرونة الزمان والمكان

ž        حوسبة بعض المهام الروتينية (ولكنها مهمة) للخبير الإنساني

ž        إمكانية العمل في ظروف بيئية خطرة

ž         العمل في ظل معلومات غير مؤكدة

ž          توثيق الخبرات والمهارات الإنسانية

عيوب النظم الخبيرة :



على الرغم من كل مزايا النظم إلا أنها لا تخلو من جوانب القصور و من هذه العيوب:

- المعرفة النادرة التي غالبا ما تشتمل عليها النظم الخبيرة ،قد لا تكون متاحة بسهولة.

- صعوبة استخلاص الخبرة من الخبراء


- عدم إمكانية الاستفادة من بعض النظم نظرا لمحدودية القدرات المعرفية لمستخدميها.


- محدودية المجالات التي تعمل فيها النظم الخبيرة حتى الآن.


- اختلاف منهج كل خبير في تقييم الموقف على الرغم من صحة موقف كل منهم.


- يعتبر بناء النظم الخبيرة أمرا مكلفا في معظم الأحيان ،لما تحتاجه من خبرات متميزة و نادرة.

ž
ž
ž

مكونات نظم الخبيره


مكونات النظم الخبيرComponents of Expert System :

يتكون النظام الخبير من قاعدة المعروفة ،مواد البرمجيات ،وواجهة المستخدم .ويبين الشكل (4/6 ) مكونات النظام الخبير و تطوره .


1- قاعدة المعرفة : Knowledge Base
نموذج معرفة إنسانية و جزء من النظام الخبير يعتمد على الحقائق المتمثلة بموضوعية تعريفات ،فرضيات /معايير ،واحتمالات تصف منطقة المشكلة ،وعلى أسلوب تمثيل المغرفة ممثلا بمجموعة من القواعد و الافتراضات المنطقية و الرياضية و التي تصف كيف ان الحقائق مناسبة معا وفي حالة منطقية ،ويتم جمع و اشتقاق هذه المعرفة من الخبير من خلال التقنيات التى يستخدمها مهندس المعرفة .
وهناك العديد من طرق تمثيل المعرفة في النظام الخبير مثل :نظم المعرفة المبينة على القواعد
(Rule-Based) ،نظم المعرفة المبنية على الإطار / بعد (Frame-Based) ،نظم المعرفة المبنية على الموضوع (Objet – based) ،ونظم المعرفة المبنية على الحالة (Case –Based) ،كما تعتمد النظم الخبيرة على قواعد معرفة متعددة المجالات من اجل تغطية خبرات متشابكة تمد المستخدم بالإجابة على التساؤلات المختلفة .
2- موارد البرمجيات :Soft Ware Ressources
تحتوي الموارد البرمجيات على مجموعة برمجيات النظام الخبير وهي :
أ‌- محرك الاستدلال :Interface Engine
برمجية للبحث في محتويات قاعدة المعرفة في السياق الو تسلسل دقيق ،تقوم بمزج و مقاربة الحقائق التي توجد في الذاكرة عند الاستشارة في مسالة ما ،ومقارنه المسالة المعروضة و نقلها من خلال وحدة الحوار ،وربطها مع قواعد المعرفة والمخزنة لديه لتوليد حل للمشكلة و اختيار النصيحة المناسبة .
ب‌- برنامج واجهة المستخدم: User Interface Programs
في البرمجيات التي تسهل للمستخدم التفاعل مع النظام الخبير ،و التخاطب معه ،إذا يستطيع من خلالها إدخال المعلومات ،و التعليمات إلى النظام و توجيه الأسئلة و تلقي الإجابات ،وغالبا ما تهدف تكنولوجيا الذكاء الاصطناعي إلى تزويد واجهة المستخدم باللغات التي تمكن المستخدم من التفاعل بسهولة مع النظام .
3- واجهة المستخدم: User Interface
يتلقى المستخدمون نصائح الخبرة من النظام الخبير من محطات العمل المختلفة ،ويملك النظام الخبير البرمجيات التي تخاطب المستفيد بلغته الخاصة ،كما زودت البرمجيات في النظام الخبير بخدمة تفسير الاستدلال: (Explanation Module )،وهي برمجية تعمل من خلال غرض حقائق و قواعد المعرفية التي استخدمها النظام الخبير للتوصل إلى النصيحة المقدمة ،وهذا يؤدي إلى زيادة ثقة المستخدم في النظام الخبير .

خصائص نظم الخبيره


خصائص نظم الخبيرة :

1- النظام الخبير نوع من برامج الحاسب
2- حيازة معرفة الخبير ،حيث يستوعب النظام الخبير و يخزن المعرفة المتراكمة للخبير الإنساني ،كما يستطيع العمل بكفاءة في حقل الاختصاص.
3- التركيز على الخبرة يعمل عل حل المشكلات في مجال معين ،لكنه لا يملك خارج إطار المجال التخصصي.
4- لديه القدرة على التعامل مع معلومات رمزية مثل :الرسومات الهندسية التي تظهر على شاشة الحاسوب و استخلاص النتائج من هذه الرسومات.
5- القدرة على التصرفات الذكية مثل اقتراح أفكار و مدا خيل جديدة لحل المشاكل بناءا على معلومات معينة مثل ما تفعله النظام الخبيرة في المجال الطبي.
6- تنمية بدائل الحلول و تقييمها و اقتراح الحل الملائم من بينها حيث يتوفر النظام الخبير على المنطق الذي يسمح بذلك.


عناصرومراحل انتاج نظم الخبيره


ولإنتاج نظام خبير يجب توفر عنصرين هامين هما :

  1. المبرمج الذي يقوم بتحليل المشكلة وكتابة البرنامج في مجال الذكاء الإصطناعي .
  2. خبير المجال وهو الشخص المتخصص في مجال معين وليس بالضرورة أن يكون لديه علم بالذكاء الإصطناعي فالمهم مدى خبرته وإلمامه ببواطن الأمور في مجال تخصصه . 


    يمر النظام الخبير بعدة مراحل حتى يظهر بالشكل المطلوب وهي كالتالي :


      1. تعريف التطبيق : وفيها يتم تحديد مالذي نريده من النظام ومجال الخبرة .

      1. تصميم النظام

      1. برمجة النظام

      1. اختبار النظام وتوثيقه

    ولكل خطوة من هذه الخطوات الأشخاص المكلفين بالقيام بها .

    ومن الأمثلة على النظم الخبيرة :

    نظام Eliza للعلاج النفسي : وهو عبارة عن نظام يُجري حوار مع المستخدم ويجيب على الإستفسارات كطبيب نفسي خبير , يمكنكم تجربة النظام من هنا 

مميزات نظم الخبيره


مميزات  نظم  الخبيره

  1. أنها سهلة الإستخدام لأي مستخدم سواء مستخدم عادي أو مطوّر .
  2. أنها نافعة في مجال التطبيق بشكل واضح .
  3. قادرة على التعلم من الخبراء بطريقة مباشرة وغير مباشرة .
  4. قادرة على تعليم غير المتخصصين .
  5. قادرة على تفسير أي حلول تتوصل إليها مع توضيح طريقة الوصول إليها .
  6. قادرة على الإستجابة للأسئلة البسيطة وكذلك المعقدة في حدود التطبيق .
  7. وسيلة مفيدة في توفير مستويات عالية من الخبرة في حال عدم توفر خبير .
  8. قادرة على تطوير آداء المتخصصين ذوي الخبرة البسيطة.
و مع كل هذه المميزات القوية إلا أننا لم نلحظ انتشاراً قوياً لمثل هذه الأنظمة فما السبب ؟ الأسباب :
  • أنها ذات تكلفة عالية مقارنةً بالتطبيقات التقليدية .
  • نظام تطبيقها محدود في النظم الإدارية واسترجاع المعلومات المتكاملة .
إلا أنه ومع هذه المشاكل هناك أسباب قوية تجعل بعض الشركات تتغلب على هذه المشاكل منها :
  • الإحتفاظ بالخبرة والمعرفة من الإندثار أو الإنقراض , وخصوصاً في التخصصات الهامة الكثيرة الإستخدام أو النادرة .
  • حل المشاكل , مما يحفظ الوقت و المال والجهد .
  • زيادة الخبراء في مجال تطبيق النظام الخبير .
ومن أهم مجالات تطبيقات نظم الخبرة 
هو التصنيف (classification)  حيث يكون مطلوب من النظام تحديد الفئة التي ينتمي إليها الكائن المطلوب تصنيفه , كما أن النظم الخبيرة دخلت في عدة مجالات أخرى كالطب والزراعة والتنقيب والإلكترونيات والحاسبات والجيولوجيا والهندسة والتعليم والشريعة والقانون والتجارة والإقتصاد وغيرها الكثير