5. МОДЕЛИ РЕШЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЗАДАЧ

5.3. Базы данных и базы знаний

В наше время любой специалист независимо от сферы деятельности в той или иной мере занимается сбором, накоплением, сортировкой разнообразных данных и прочими операциями их обработки. При структурировании данных по реляционному типу в состав базы обычно входят следующие средства: таблицы, запросы, формы, отчеты, макросы и модули.
Таблицы – в них накапливается информация, которая вводится с клавиатуры.
Запросы – программы, которые манипулируют данными из таблиц и в черновом виде подготавливают ответы на типовые вопросы пользователей.
Формы – программы, размещающие на экране нужную пользователю информацию. Формы используются для вывода тех сведений, которые достаточно просмотреть с экрана и на принтер выводить не нужно.
Отчеты – программы, подготавливающие информацию для вывода на принтер.
Макросы и модули – программы, в которых производится такая обработка информации, которая недоступна каждому из перечисленных выше средств по отдельности.
Наряду с базами данных в настоящее время при моделировании плохо формализованных задач используют базы знаний. Базы знаний в отличие от баз данных содержат в себе не только фактическую информацию, которая является постоянной для данной предметной области, но и правила вывода, допускающие автоматические умозаключения о вновь вводимых фактах, то есть моделируют «осмысленную» обработку информации с помощью правил логики.
Компьютерные модели таких задач называются интеллектуальными системами. Математические методы, по которым работают интеллектуальные системы, называются методами искусственного интеллекта. В их основе лежат эвристические приtмы. Эвристика – это неформализованная процедура, сокращающая количество шагов поиска решения за счет некоторого способа направленного поиска решения, а не простого перебора всех возможных вариантов. Часто считается, что база знаний отличается от базы данных именно наличием механизма вывода новых знаний из старых. Еще одна особенность, которая закладывается в базы знаний, это выдача системой «объяснения» хода ее рассуждений при поиске ответа.
Наиболее известный класс интеллектуальных систем — это экспертные системы (ЭС). Эти системы рассматриваются как модели поведения экспертов в определенной области знаний. База знаний ЭС создается при помощи трех групп специалистов:
– эксперты той проблемной области, к которой относятся задачи, решаемые ЭС;
– инженеры по знаниям, являющиеся специалистами по разработке интеллектуальной информационной системы (ИИС);
– программисты, осуществляющие реализацию ЭС.
ЭС может функционировать в 2-х режимах: ввод фактов по данной предметной области или проведение консультаций. В режиме ввода знаний эксперт с помощью инженера по знаниям вводит известные ему сведения о предметной области в базу знаний ЭС. В режиме консультации пользователь ведет диалог с ЭС, сообщая ей сведения о текущей задаче и получает рекомендации ЭС, сопровождающиеся «объяснением хода ее рассуждений». Например, в сфере
тушения лесных пожаров на основе информации о пожаре (описание растительности в данной области, сводка погоды и т. п.), выдаётся некая рекомендация относительно стратегии борьбы с данным пожаром (оценка требуемых ресурсов, рекомендации по размещению техники и т. п.)