دانلود مقاله معرفی نرم افزار های سیستم خبره

مثالی کاربردی از یک سیستم خبره :
ارزیابی سیستم خبره برنامه ریزی تولید(GENESYS):
امروزه روند روبه رشد پیچیدگی در صنایع تولیدی و نیاز به کارایی بیشتر، چرخه تولید محصول کوتاه تر، انعطاف بیشتر، کیفیت بهتر محصولات ، ارضای هرچه بهتر توقعات مشتریان و هزینه های کمتر چهره تولید را تغییر داده است. یک چالش بزرگ برای شرکتهای امروزی تنها این نیست که چگونه خود را با این محیط متغیر تجاری سازگار کنند بلکه همچنین برای آنها این موضوع مطرح است که چگونه از وضعیت به وجود آمده برای ایجاد برتری های رقابتی استفاده کنند. به منظور دستیابی به چنین مزایایی ، شرکتها به دنبال راههایی برای بهینه کردن عملیات در سیستم های تولیدی خود هستند.
برنامه ریزی تولید یکی از حیاتی ترین بخشهای سیستمهای تولیدی است. کلاسن و مالستروم (1982) اهمیت برنامه ریزی تولید را اینگونه بیان می کنند:
صدها ربات و یا تجهیزات کنترل کامپیوتری که میلیونها دلار برای آنها هزینه شده باشد، چنانچه به خاطر برنامه زمانبندی غلط ، مورد استفاده نامناسب قرار گیرند دارای کمترین ارزشی نیستند.
از آنجایی که مکانیزم برنامه ریزی تولید سنتی و متمرکز در مقابل از انعطاف کافی برای پاسخگویی به شرایط جدید رقابت جهانی برخوردار نبود، بسیاری از از شرکتهای تولیدی تصمیم به استفاده از سیستمهای هوشمند گرفتند. تکنولوژی سیستمهای خبره راهی برای غلبه بر چنین مشکلاتی و شیوه ای برای طراحی و پیاده سازی محیطهای تولید هوشمند توزیع شده فراهم می آورد.
در دهه گذشته علاقه برای بهره گیری از سیستمهایی که آنها را سیستمهای خبره ( یا سیستمهای مبتنی بر دانش[3])می نامند در حد وسیعی گسترش یافته است. سیستمهای خبره ابزارهای قدرتمند و منعطفی را برای حل مسائل مختلفی که نمی توان آنها را توسط روشهای سنتی و رایج حل کرد فراهم کرده است. از طرفی بسیاری از محققان و نویسندگان بر این نکته اجماع دارند که سیستم خبره می تواند تاثیر به سزایی در بهبود برنامه ریزی و زمانبندی تولید داشته باشد. این قسمت در نظر دارد بکارگیری سیستم خبره مبتنی بر دانش را برای زمانبندی تولید اثربخش در شرکتهای تولیدی متوسط و کوچک معرفی کند. هدف اصلی مولف از این بخش معرفی حل مسائل زمانبندی با استفاده از روش سیستم خبره و نشان دادن نحوه توسعه چنین سیستم هایی است . برای آشنایی خوانندگان، در بخش قبلی مفاهیم سیستم خبره بیان شد و در این قسمت روش سیستماتیک توسعه آن بیان می شود. در ادامه توسعه سیستم به روش prototyping که به صورت مداوم و پی گیر انجام می شود و بر زمانبندی تولید با پویایی انتخاب الگوریتم های زمانبندی مناسب تاکید دارد را مورد بررسی قرار می دهیم.
زمانبندی تولید هوشمند و مفاهیم مدیریتی:
در محیط رقابتی کنونی، با بازارهای جهانی، رقابت فزاینده جهانی و چرخه تولید محصول کوتاه تر، انتخاب سیاست تولید- که تاثیرات مختلفی بر اهداف تولید مانند رضایت مشتریان، کارایی تولید و سرمایه موجودی دارد- باید سریعتر و در سطح استراتژیک صورت بگیرد. در مقایسه با گذشته ، برنامه ریزی و زمانبندی کارا برای بقا در بازار یک ضرورت است.
تحقیقات نشان داده است که شرکتی که دارای برنامه زمانبندی تولید اثر بخش باشد می تواند به مزایای زیر دست یابد:
کاهش 10 الی 15 درصد در هزینه های تولید که می تواند باعث دوبرابر شدن حاشیه سود برای شرکت شود.
• کاهش 8 تا 10 درصدی در هزینه های انبار
• افزایش 30 درصدی توزیع محصول به موقع به دست مشتریان
از طرف دیگر وظیفه زمانبندی در تعامل با دیگر وظایف سازمانی است. برنامه ریزی میان مدت که به منظور رسیدن به بهترین ترکیب "تولید – تخصیص منابع" سطح موجودی، پیش بینی تقاضا و برنامه نیازمندیها را مورد بررسی قرار می دهد ، بر زمانبندی تولید تاثیر گذار است. با توجه به این موضوع شکل دهی یک برنامه زمانبندی قابل دسترسی و بهینه (تا حد ممکن) توسط مدیر تولید و بدون حمایت سیستم اطلاعاتی، رویه ای بسیار وقت گیر و مشکل است که نه تنها به درک عمیقی ازهمه داده ها و پارامترهای سیستم تولیدی در هر زمانی بلکه همچنین به دانش تخصصی در این رشته خاص مورد نیاز است. به علاوه اغلب مدیران تولید بدون بهره گیری ازسیستم های پشتیبان تصمیم در موقعیتی نیستند که به اهداف برنامه ریزی تولید چند معیاره دست یابند چرا که این معیارها ممکن است با یکدیگر در تضاد باشند. برای مثال راضی نگه داشتن مشتریانی که از اهمیت بیشتری برخوردارند با معیار برآوردن تاریخ درست در تضاد است و باعث تاخیر بیشتر توزیع برای مشتریانی می شود که به دلایل مختلف دارای اهمیت کمتری برای شرکت تولیدی هستند.
در این چارچوب درطول دهه گذشته بسیاری از شرکتهای تولیدی دریافتند که متدهای سنتی برنامه ریزی و زمابندی تولید، انعطاف کافی برای مقابله با سبکهای متغیر تولید و متغیر های بسیار پویا در نیازمندیهای تولید محصول را ندارند و به سمت سیستمهای هوشمند روی آوردند. تحقیقی که در میانه دهه 1990 توسط دورکین (1996) انجام شد نشان داده است که صنایع تولیدی یکی از شاخه هایی است که سیستم های خبره به طور وسیع در آن بکار گرفته شده است.
همچنین تحقیق دیگری ، استفاده های رایج سیستم های خبره و مزایای آنها را در 500 شرکت صنعتی بزرگ ایالات متحده آمریکا را مورد بررسی قرار داد. در این تحقیق از تمام سازمانهای فورچون 500 (بر اساس رتبه بندی سال 1990) دعوت شد تا در این کار مشارکت داشته باشند. در این مطالعه برنامه ریزی تولید به عنوان بزرگترین حوزه کاربردی برای سیستمهای خبره شناخته شد. مزایایی که مصاحبه شوندگان در نتیجه استفاده از این تکنولوژی بر آن تاکید داشتند عبارت بودند از:
• خدمت رسانی بهتر به مشتریان
• کاهش در زمان انجام وظایف
• یادگیری سازمانی
• افزایش در تولید
• استفاده موثرتر از منایع
• کاهش در نیروی انسانی
به علاوه بسیاری از محققان مداوم در باره استفاده از سیستم های خبره در برنامه ریزی تولید و زمانبندی و مزایای بالقوه آن نوشته اند. براساس نظر این محققان، سیستم خبره در کاهش هزینه از طریق کاهش نیاز به بعضی از کارکنان، حفظ تخصصها درسازمان ، ثبات بهتر برای تصمیم گیری و بهبود کیفیت محصولات، به کمک سازمانها می آید.
با توجه به مطالبی که گفته شد در ادامه به جنبه های کلیدی این تکنولوژی و معرفی یک پروتوتایپ از سیستم خبره برای زمانبندی تولید می پردازیم. و در کنار آن به چگونگی بکارگیری چنین سیستمی در برنامه ریزی تولید خواهیم پرداخت.
باپیشرفت هایی که صورت گرفته ،سیستم های خبره توانسته اند در سطوح عملیاتی دانش ،یعنی از داده پردازی و پردازش اطلاعات به (پردازش دانش و مدیریت )،تحولاتی به وجود آورند .
در مقیاس محدود و در اموری که وابسته به کامپیوتر و هوش مصنوعی می باشد ،عملکرد این سیستم ها بهتر از انسان بوده است . از طرفی این سیستم ها با مشکلات جدی مواجه هستند ؛به عنوان مثال یک کودک به راحتی می تواند قلمی را از زمین بر دارد ، اما این عمل برای روبوت ها و وسایل مکانیکی مستلزم نوشتن برنامه هایی بسیار پیچیده و مسئله زا است .
در دینای تجارت ،سیستم های خبره به عنوان وسایلی که برای سازمان ها و شرکت ها ،در آمدزا و با صرفه هستند ، بسیار اهمیت یافته اند . موفقیت در یک شرکت مستلزم سرمایه گذاری بر روی منابع انسانی ماهر می باشد . این افراد ممکن است بعد از آموزش ،برای یافتن شغلی بهتر ، آن شرکت یا سازمان را ترک کنندو در عین حال با این کار خود بسیاری از تجارب و دانش خود با که در طی زمان خدمت و آموزش به دست آورده اند با خود ببرند. سیستم های خبره می توانند حافظ این اطلاعات و اندوخته ها باشند . این مسئله باعث شده که سرمایه گذاری های کلان برای سیستم های خبره ،هوش مصنوعی و غیره صورت پذیرد . به هر حال تا تحقیق نیاز های انسان توسط سیستم های خبره راه بسیار دشواری باقی است .
نقطه آغاز ایجاد هوش مصنوعی اندکی بعد از جنگ جهانی دوم می باشد.در آن زمان (نوربرت واینر) با توجه به مسایل سیبرنتیک ، زمینه را برای پیشرفت هوش مصنوعی به وجود آورد . در سال 1950 ( آلن تیورینگ ) آزمایشی مبنی بر این که آیا ماشین قادر است با قراآیندهای مغز انسان رقابت نماید، مطرح کرد.در سال 1956درکالج دارتموت جلسه ای برگزار شد که تحقیقات وسیع بر روی هوش مصنوعی با تشویق می نمود .
دهه 1960 به عنوان دهه توسعه و پیشرفت تحقیقات در زمینة هوش مصنوعی شناخته می شود . برنامه های بازی شطرنج و روبوت ها ، زمینه های انسانی تحقیقات هوش مصنوعی قلمداد می شدند .
فنونی که برای محدود کردن راهبردهای جستجو و طراحی روش های میان بر به منظور تصحیح پاسخ ها به کار می رفت تقش بارزی در پیشرفت استفاده از هوش مصنوعی ایفا کردند .
دو زبان به نام های prolog و Lisp در این زمینه ها در آمریکا و اروپا متداول است . Lisp زبانی است که بیش تر در ایالات متحده از آن استفاده می شود و prolog (برنامه ریزی در منطق ) بیش تر توسط اروپاییان و ژاپنی ها مورد استفاده قرار می گیرد . prolog یزان سطح بالا است و Lispدارای انعطاف بیش تری است .
سیستم خبره ، زیر مجموعة هوش مصنوعی است و اساسا" در برنامه های رایانه ای که از دانش و فرایند های استنتاجی برای حل مسائلی که نیازمند دانش انسان می باشد استفاده می کنند ، به کارگرفته می شدند . سیستم خبره باید دارای توانایی (اندیشیدن )،و به دانش انسان نزدیک باشد . در اینجا مزایای استفاده از سیستم خبره _که تا اندازه ای پدیدة جدیدی می باشد _را در کتابخانه ها مورد تحث قرار می دهیم . توانایی بالقوة این سیستم که براساس دانش می باشد ، نامحدود است هیچ فن آوری تا کنون نتوانسته همچون سیستم های خبره ، خدمات کتابخانه ها با چنین تغییر دهد.
جستجو در پایگاه های اطلاعاتی
سیستم خبره می نواند جستجو در پایگاه های پیوسته را بهبود بخشد . یک سیستم خبره می تواند به استفاده کننده از کتابخانه در زمینه های زیر کمک کند :
مشخص کردن جستجوی کاربر ؛
شناسایی پایگاه های اطلاعاتی بالقوه ؛
شناسایی عناصر مفهومی در جستجو ؛
بیان ساخت مفهومی ئر زمینه های انتخاب پایگاه ، کاید واژه ها ، توصیفگر ها و منطق بولی ؛
دستیابی به پایگاه اطلاعاتی با استفاده از توافقنامه های ارتباطی ؛
ورود به منطق جستجو ؛
تحلیل نتایج جستجو ؛
اصلاح راهبرد جستجو ؛
وسیع تر کردن جستجو ؛
محدود کردن جستجو ؛
پایان دادن به جستجو و گذاشتن نتایج در اختیار کاربر .
باید اذعان داشت که سیستم مطلوب ، سیستمی است که بتواند در هر زمان پاسخگوی استفاده کننده باشد و توضیحی در هد فرایند جستجو در اختیار کاربر قرار دهد . به عقیدة (میگو و اسمیت ) یک سیستم خبره مطلوب را که آسان و کاربر پسند باشد ... سیستمی است که به تمامی منابع در یک کتابخانه یا مرکز اطلاع رسانی دسترسی دارد؛ به عبارت دیکر به فهرست پیوسته ،اسناد و مدارک در حال گردش ،نظام امانت بین کتابخانه ای ، به پایگاه های معینی از برگه های مستند مؤلف کتابخانه کنگره ، و به کتاب های زیر چاپ با متن کامل دسترسی داشته باشد.
همچنین این سیستم قادر است به دسته ای از پایگاه های اطلاعاتی تجاری ، با این توان که به طور خودکار به پایگاه های اطلاعاتی و کلمات عبور آن ها دسترسی داشته باشد ،وصل شود.
کاربرد سیستم های خبره در کتابخانه ها
کاربرد سیستم های خبره و هوش مصنوعی در امور کتابخانه هنوز در مراحل اولیه است . چند پروژه در زمینه های کتابداری و خدمات اطلاع رسانی به مراجعان تحت بررسی قرار گرفته و در این زمینه خوش بینی زیادی مبنی بر به کارگیری سیستم های خبره در اکثر حوزه های کتابداری و اطلاع رسانی وجود دارد . مشکل اساسی که در حال حاضر وجود دارد ایجاد (پایگاه دانش ) است .(12) مثلا "سیستم هبره را می توان برای حوزة بخصوص از خدمات مرجع ایجاد نمود , اما این سیستم قادر نیست (پایگاه دانش ) به وجود آورد که در برگیرندة کلیة فعالیت های بخش مرجع باشد .
در اینجا این سؤال مطرح است که چه دلایلی برای به کارگیری سیستم های خبره درکتابخانه وجود دارد ؟ آیا این سیستم ها کار روزانة کتابداران را بهبود می بخشند ؟به عنوان مثال ,یک سیستم خبره می تواند به کتابدار در شناخت و بهبود کارایی اموری چون خدمات فنی , جستجو در پایگاه های پیوسته و خدمات دادن به مراجعان بیش تر یاری رساند . اگر یک سیستم خبره خوب برنامه ریزی شده باشد باعث افزایش کیفیت خواهد شد . این سیستم اشتباهاتی را که گاهی از انسان سر می زند مرتکب نخواهد شد و می تواند در فراهم آوری اطلاعات تکراری سودمند باشد . حوزه هایی که سیستم خبره می تواند در آن فعالیت کند عبارت اند از :فهرستنویسی, جستجو در پایگاه های اطلاعاتی , نمایه سازی , مدیریت و مرجع.
ساختار سیستم های خبره
تعداد سیستم های خبرة کتانخانه ای قابل خرید اندک است و اکثر این سیستم های کنابخانه ای به صورت داخلی طراحی می شدند . در خلال مراحل اولیة ساخت سیستم های خبره ، کتابدار میباید با مهندس سیستم همکاری نزدیک داشته باشد. مهندس سیستن می تواند پیشنهادهای مفیدی را در طراحی و حمایت از سیستم های هوشمند ارائه کند . (هیز ) و همکاران پنج مرحله رادر روش شناسی ساخت و طراحی سیستم های هبره ذکر می نمایند :
شناسایی_ شناسایی عبارت است ار شناخت مسائل و محدوده ، و قبل از آن که اهداف و مقاصد ساخت سیستم های خبره تبیین شود, صورت می گیرد . در این مرحله باید منابع مشخص شوند و همچنین برآوردی از منابع برای کارکنان د رایانه صورت گیرد .
تجسم یا مفهوم ساز _در این مرحله جنبه های اساسی پیشنهادی برای سیستم های خبره مورد بحث و فحص قرار می گیرند و سؤالاتی به قرار زیر مطرح می شوند :
_آیا سیستم خبره مورد نیاز است ؟
_آیا با استفاده از روش های جاری می توان به اهداف و مقاصد سازمان دست یافت
_چه کسانی از سیستم خبره استفاده خواهند کرد؟
_چه کسانی سیستم را آموزش خواهند داد ؟
_هزینه / فایده استفاده از سیستم خبره چه مقدار خواهد بود ؟

3.رسمی کردن _این مرحله , مرحلةبین تجسم و اجرا می باشد . در این زمان است که تصمیم گرفته میشود چه راهبردها ,وسائل و تجهیزات , و زبان برنامه نویسی مورد استفاده قرار گیرد . در این مرحله مهندس سیستم می تواند نظرات ارزشمندی ارائه کند.
4.اجرا_ این مرحله مشخص مس کند که سیستم خبره تا چه حد به نیازهای کاربر پاسخ می دهد . ارزیابی باز خورد استفاده کاربران از سیستم در تصحیح سیستم بسیار با اهمیت است . کاربران به کتابدار و مهندس سیستن خواهند گفت که روش های اعمال شده تا چه حد کاربرد دارند و تا چه اندازه واسط ارتباطی دستگاه راحت و مؤثر می باشد .
5.ارزیابی _در مرحلة ارزیابی ،کتابدار و مهندس سیستم به سؤالاتی همچون چه چیزی خطا و چه چیزی صحیح بوده ، پاسخ می گویند و آن ها را مورد ارزیابی قرار می دهند . باید به یادداشت که سیستم خبره باکار آمد بدتر از آن است که هیچگونه سیستم خبره ای نداشته باشیم . بهتر است ارزیابی به صورت منظم صورت گیرد تا مشخص شود که آیا نیاز های کاربران محقق شده است یا خیر؟ در این زمینه باید کتابدار و متخصص سیستم به استانداردها نیز توجه هاص مبذول دارد.
در حال حاضر با پیشرفت علوم و فن آوری , دیگر لازم نیست که انسان به طراحی نرم افزار بپردازد زیرا نرم افزارهایی در بازار موجود است که به این نیاز ها پاسخ می گویند . از جمله این نرم افزارها می توان به (شل)اشاره کرد . نرم افزار شل برای ایجاد نوع بخصوصی از سیستم های خبره طراحی شده و برای قوانین متعددی استوار است که اساس آن (اگر _پس)کس باشد.در حال حاضر 5 نوع نرم افزار شل برای سیستم های خبره موجود و قابل نصب برروی رایانه های شخصی می باشد.(تاینی آنشتاین),(گورو) و (نالج پرو ) از جملة این نرم افزارها هستند .
پاسخ گفتن به این سؤال که «آیا مى‏توان سیستم خبره‏اى در زمینه فقه اسلامى طراحى و پیاده سازى نمود؟» نیازمند شناخت و آگاهى نسبت‏به تواناییها و محدودیتهاى سیستم‏هاى خبره از یک سو و شناختى کامل از حوزه وسیع فقه اسلامى از سوى دیگر مى‏باشد. همچنین پاسخ به این سؤال تنها به «بلى‏» یا «خیر» محدود نگشته و نیاز به پژوهشى عمیق و مشترک توسط هر دو گروه پژوهشگران علوم اسلامى و علوم رایانه‏اى دارد. با این توضیح، سعى در معرفى اجمالى سیستم‏هاى خبره و تاریخچه استفاده و کاربردهاى متنوع این فن‏آورى در علوم رایانه‏اى داریم.
شاخه هوش مصنوعى در علوم رایانه از اواسط دهه پنجاه میلادى با هدف شبیه‏سازى فعالیتهاى ادراکى انسان و نیز ساخت ماشین‏هاى هوشمند پایه‏گذارى گردید. مشکل اساسى در این راه عدم وجود تعریفى منسجم از هوش که مورد اتفاق نظر باشد و همچنین شناختى کامل نسبت‏به جزئیات و مکانیزم فعالیتهاى ادراکى انسان بود. به عبارت دیگر تلاش براى شبیه‏سازى، پدیده‏اى بود که شناخت کاملى از آن وجود نداشت. به همین دلیل بیشتر تحقیقات و پژوهشها به سمت‏شبیه‏سازى روى‏کردها و مظاهرى از هوش انسانى سوق پیدا کرد و جنبه‏هاى کاربردى در زمینه‏هاى محدودى که احتمال موفقیت در آنها بیشتر متصور بود، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفت. یکى از این زمینه‏ها که به دلیل برخوردارى از برخى ویژگیها در ابتدا مورد توجه واقع شد، اثبات قضایاى ریاضى بود. موفقیتهاى به‏دست آمده در و Assistant ( Aura) Automated Reasoning موجب بروز خوش‏بینى‏هاى فراوان در آغاز راه نسبت‏به آینده هوش مصنوعى گردید. این برنامه‏ها قادر بودند برخى مسائل و قضایاى ریاضى را اثبات نمایند و حتى در مواردى موفق به کشف اثباتهاى کوتاهتر براى برخى از قضایاى ریاضى شدند. یکى از بارزترین محصولات عملى حاصل از تحقیقات هوش مصنوعى طى سه دهه نخست آن، برنامه‏هایى مى‏باشند که اصطلاحا «سیستم‏هاى خبره‏» نامیده مى‏شوند. سیستم‏هاى خبره به کلاس وسیع‏ترى از برنامه‏ها که تحت نام «سیستم‏هاى مبتنى بر دانش‏» شناخته مى‏شوند، تعلق دارند. نمونه‏هاى دیگر سیستم‏هاى مبتنى بر دانش شامل «مشاوران خودکار» (Automated ,Advisers) دستیاران رایانه‏اى ,( Computerized Assistants) و«مشاوران مجازى‏» (Virtual Consultants) مى‏باشند.
براى متمایز کردن سیستم‏هاى‏خبره از سایر سیستم‏هاى مبتنى بر دانش، معمولا توانایى ارائه توضیح و یا توجیه نمودن آنچه که سیستم به عنوان نتیجه به آن رسیده است، به عنوان یک شاخص در نظر گرفته مى‏شود. سیستمى که بتواند روند استنتاج خودرا توضیح دهد داراى [meta knowledge] (دانش در باره دانش خود) مى‏باشد. این سطح از دانش معیار مناسبى براى تفکیک سیستم‏هاى خبره از سایر سیستم‏هاى هوش مصنوعى که بر مبناى دانش عمل مى‏کنند مى‏باشد.
پیش از ادامه بحث لازم است‏به ارائه یک تعریف کلى از سیستم‏هاى خبره بپردازیم:
«سیستم‏هاى خبره دسته‏اى از برنامه‏هاى رایانه‏اى مى‏باشند که قادر به راهنمایى، تحلیل، دسته‏بندى، مشاوره، طراحى، تشخیص، کاوش، پیش‏بینى، ایجاد مفاهیم، شناسایى، تفسیر، توجیه، یادگیرى مدیریت، کنترل، برنامه‏ریزى، زمان‏بندى، و آزمایش هستند. این‏برنامه‏ها معمولا به مسائلى مى‏پردازند که حل آنها نیاز به متخصصان انسانى دارد.»
اگرچه این تعریف به گونه‏اى کلى است که مى‏تواند مورد انتقاد قرار گیرد; با وجود این، طیف وسیعى از تواناییهایى را که سیستم‏هاى خبره از خود نشان داده‏اند ارائه مى‏دهد. البته هیچ‏یک از سیستم‏هاى خبره تا کنون به تنهایى تمامى این ویژگیها را در بر نداشته‏اند و هر یک تنها یک یا چند مورد از ویژگیهاى فوق را به طور نسبى بروز داده‏اند.
اولین نمونه‏هاى سیستم‏هاى خبره در اواسط دهه شصت میلادى تحت عناوین پروژه DENDRAL در دانشگاه استانفورد و MACSYMA در انستیتوى تکنولوژى ماساچوست (MIT) عرضه شدند. در باره این دو پروژه و نیز سیستم‏هاى خبره‏اى در زمینه‏هاى زمین‏شناسى، الکترونیک و پزشکى توضیح خواهیم داد. ولى پیش از پرداختن به این سیستم‏ها مناسب است که با ساختار کلى سیستم‏هاى خبره و اجزا و مؤلفه‏هاى تشکیل دهنده یک سیستم خبره آشنا شویم.
اساسى‏ترین مفهومى که زیربناى موفقیت تمام سیستم‏هاى خبره مى‏باشد، اهمیت و نقش دانش است. بدون برخوردارى از یک پایگاه دانش کافى، یک سیستم خبره - صرف نظر از پیچیدگى نمایش دانش و یا مکانیزم استنتاجى که استفاده مى‏کند- موفق نخواهد بود. روند استخراج و کسب دانش از متخصصان انسانى و انتقال آن به پایگاه دانش یک سیستم خبره را «مهندسى دانش‏» مى‏نامند.
با این مقدمه، مى‏توانیم برخى ویژگیهاى مشترک بین سیستم‏هاى خبره را به طور خلاصه بیان کنیم:
ذکر یک نکته و تاکید بر آن ضرورت دارد و آن این است که در کلیه زمینه‏هایى که تا کنون در آنها سیستم‏هاى خبره مورد استفاده و بهره‏بردارى قرار گرفته‏اند، این سیستم‏ها همواره به عنوان ابزارى دراختیار متخصصان انسانى و مشاورى در کنار آنها و نه جایگزینى براى آنها مطرح بوده‏اند.
- سیستم در سطحى که عموما هم‏طراز عملکرد یک متخصص انسانى شناخته مى‏شود عمل مى‏کند.
- سیستم به شدت وابستگى به یک رشته خاص دارد. به بیان دیگر سیستم اطلاعات وسیعى در یک زمینه تخصصى خاص دارد.
- سیستم مى‏تواند در باره استدلال خود توضیح دهد. به عبارت دیگر سیستم زمانى به عنوان یک ابزار مفید و کارآمد در نظر گرفته مى‏شود که قادر باشد تحلیل و استنتاج خودرا توضیح دهد و آن را توجیه نماید.
- اگر اطلاعاتى که سیستم با آن کار مى‏کند، احتمالى یا غیر قطعى باشد، سیستم بتواند این احتمال و عدم قطعیت را در مراحل استنتاج خود دخیل کند.
از نظر ساختارى نیز سیستم‏هاى خبره داراى اجزاى ذیل مى‏باشند:
- یک رابط کاربر: این رابط، ارتباط میان کاربر و سیستم را برقرار مى‏کند و به کاربر اجازه مى‏دهد پرسشهاى خودرا در اختیار سیستم خبره قرار دهد و همچنین متقابلا سیستم این امکان را دارد که از طریق این رابط پاسخهاى خودرا به یک کاربر بازگرداند.
این رابط مى‏تواند به سادگى یک منوى ساده براى ورودى / خروجى باشد یا به پیچیدگى محاوره از طریق زبان طییعى.
- یک پایگاه دانش: این پایگاه بخش اصلى سیستم را تشکیل مى‏دهد که شامل حقایق و قوانین در زمینه تخصصى سیستم خبره مى‏باشد و غالبا توسط قوانینى به شکل گزاره‏هاى «اگر - آنگاه‏» بیان مى‏گردد.
- یک ساختار کنترلى: این ساختار کنترلى که به نامهاى مفسر قانون یا موتور استنتاج نیز شناخته مى‏شود، وظیفه اعمال و به‏کارگیرى اطلاعات موجود در پایگاه دانش را براى حل مسئله به عهده دارد.
- حافظه کوتاه مدت: علاوه بر پایگاه دانش که به عنوان حافظه بلند مدت تلقى مى‏گردد، حافظه کوتاه مدت دیگرى نیز مورد نیاز مى‏باشد تا مراحل مختلف یافتن پاسخ و مسیر طى شده از سؤال به جواب را در خود نگه دارد.
پیش از پرداختن به معرفى و مرور اجمالى برخى سیتسم‏هاى خبره، مناسب است‏به این سؤال پاسخ دهیم که اساسا با وجود برخوردارى از متخصصان انسانى چه نیازى به استفاده از متخصصان مصنوعى (سیستم‏هاى خبره) است. در پاسخ به این سؤال مى‏توان دلایل متعددى را عنوان نمود. از آن جمله، زمان نسبتا طولانى که براى بارورى و به ثمر رسیدن یک متخصص انسانى لازم است. با توسعه و گسترش روزافزون معارف و دانشهاى بشرى، کسب معارف گوناگون و احاطه کامل به آنها دشوارتر شده و نیازمند زمان بیشترى خواهد بود. سیستم‏هاى خبره به راحتى قابل تکثیر بوده و به‏راحتى قابل انتقال مى‏باشند. از دیدگاه اقتصادى نیز مى‏توان دلایلى را بر شمرد.
البته ذکر یک نکته و تاکید بر آن در اینجا ضرورت دارد و آن این است که در کلیه زمینه‏هایى که تا کنون در آنها سیستم‏هاى خبره مورد استفاده و بهره‏بردارى قرار گرفته‏اند، این سیستم‏ها همواره به عنوان ابزارى دراختیار متخصصان انسانى و مشاورى در کنار آنها و نه جایگزینى براى آنها مطرح بوده‏اند.
در ادامه به معرفى اجمالى چند سیستم خبره مى‏پردازیم و در پایان نیز مرورى خواهیم داشت‏بر سایر زمینه‏هایى که سیستم‏هاى خبره در آنها مورد استفاده قرار گرفته است.
DENDRAL سیستم خبره و تحلیل‏گر شیمیائى:
DENDRAL (DENDRITIC.ALGORITHM)
این سیستم یکى ازنخستین نمونه‏هاى موفق سیستم‏هاى خبره است که در سال 1956(م.) ارائه گردید. این سیستم خبره برنامه‏اى است‏براى استنتاج ساختمان مولکولى یک جسم با استفاده از اطلاعاتى که به عنوان ورودى در اختیار آن قرار مى‏گیرد. اطلاعات ورودى شامل فرمول شیمیائى یک ماده، طیف جرمى ماده آلى و اطلاعات مربوط به آن ماده مى‏باشد و DENDRAL با بهره‏گیرى از این اطلاعات و قوانین موجود در پایگاه دانش خود ساختمان مولکولى ماده مورد نظر را پیشنهاد مى‏کرد. در حالى که این سیستم خبره موفق نمى‏شد که یک ساختمان مولکولى واحد و منحصر به فرد را بیابد، لیستى از محتمل‏ترین ساختارهاى ممکن را با احتمال نسبى هر یک ارائه مى‏داد. شاید بزرگترین دستاورد این سیستم خبره نشان دادن توانایى رایانه‏ها در ارائه نقش یک متخصص در یک زمینه خاص و محدود بود. این سیستم قادر بود در حد یک دکتراى شیمى یا حتى بهتر عمل نماید.

MACSYMA سیستم خبره ریاضى:
(MACSYMA) که در سال 1969(م.) براى کمک به ریاضیدانان، دانشمندان و مهندسان در حل مسائل ریاضى طراحى و پیاده‏سازى گردید، یک سیستم مبتنى بر دانش مى‏باشد که بیش از 600 عملیات ریاضى مختلف از قبیل مشتق‏گیرى، انتقال‏گیرى، اشتراک‏گیرى، حل دستگاه معادلات و مجموعه عملیات ماتریسى و بردارى را مى‏تواند انجام دهد. این سیستم با برخوردارى از یک پایگاه دانش قوى، امروزه نیز مورد استفاده صدها محقق و پژوهشگر مى‏باشد و هم به صورت تجارى و هم بر روى شبکه ARPANET ارائه مى‏گردد.
prospector سیستم خبره زمین‏شناسى:
این سیستم خبره به منظور تصمیم‏گیرى در مورد مسائل کاوش معادن در سال 1978(م.) طراحى شده است. در این سیستم از ساختارى به نام شبکه استنتاج براى نمایش پایگاه داده‏ها استفاده شده است. از ویژگیهاى این سیستم، امکان استفاده از ورودى‏ها با درجات مختلف درستى مى‏باشد. این درجات از 5- براى «قطعا نادرست‏» تا 5+ براى «قطعا درست‏» مى‏باشد و سیستم تصمیمات خودرا نیز مى‏تواند به همین ترتیب دسته‏بندى نماید. همچنین این سیستم خبره قادر است در باره تصمیمات و نتایجى که به آن مى‏رسد توضیح داده و استدلال نماید.
از دیگر سیستم‏هاى خبره مى‏توان به mycin در تشخیص بیماریهاى عفونى خونى و XCON که سیستمى ست‏براى تعیین پیکربندى رایانه اشاره کرد که هر کدام با موفقیت‏به مرحله استفاده تجارى نیز رسیده‏اند.
علاوه بر کاربردهاى فوق، سیستم‏هاى خبره در زمینه‏هاى متنوعى از قبیل کشاورزى، شیمى، سیستم‏هاى رایانه‏اى، الکترونیک، مهندسى، زمین‏شناسى، مدیریت اطلاعات، حقوق، ساخت و تولید، پزشکى، هواشناسى، علوم نظامى، فیزیک، کنترل و فن‏آورى فضائى مورد استفاده قرار گرفته است.
آنچه که در پایان وبه عنوان نتیجه‏گیرى مى‏توان مطرح کرد این است که علوم اسلامى و بویژه فقه اسلامى داراى کلیه ویژگیها و مشخصات لازم جهت ایجاد زمینه‏اى فعال و پویا در پژوهشهاى علوم رایانه‏اى و استفاده از فن‏آورى سیستم‏هاى خبره در ایجاد ابزارى مؤثر جهت ارائه خدمات به محققان و دانشمندان علوم اسلامى مى‏باشد. امید است که تلاش در راه نیل به این هدف بسترى مناسب جهت تحقق آرمان والاى وحدت حوزه و دانشگاه به وجود آورد.
اینکه می گوییم کتابداری یک علم میان رشته ای است سخنی به گزاف نگفته ایم . به مدد تحقیقات گسترده دانشمندان علوم مختلف، علم کتابداری و اطلاع رسانی از بدو پیدایش تا کنون راه بسیاری را پیموده است. کاربرد علوم مختلف در این رشته روز به روز بیشتر می شود و با پیشرفت آن علوم، علم کتابداری خود نیز دچار تغییر و تحول می گردد.در این میان سهم علم کامپیوتر از دیگر علوم چشمگیرتر است. وارد شدن زمینه تحقیق هوش مصنوعی در علوم کامپیوترتحولات بسیاری را در نوع خدمات کتابداری و اطلاع رسانی نوید می دهد.
برای اینکه بتوانیم زمینه های کاربردی هوش مصنوعی را در کتابخانه ها متصور شویم باید ماهیت ، مسائل اساسی، و موانع توسعه این سیستمها را در کتابخانه ها بشناسیم. از طرفی باید بتوانیم آنها را با خدمات سنتی کتابخانه تطبیق دهیم. بطوریکه در نهایت هم کاربر و هم کتابدار از مزایای این تکنولوژی جدید بهره مند شوند.
ماهیت سیستم خبره:
هوش مصنوعی زمینه های تحقیقاتی متفاوتی را در بر می گیرد که از مهمترین و پرکاربردترین آنها می توان به سیستمهای خبره اشاره کرد.
سیستم خبره نوعی برنامه رایانه ای است که در حوزه موضوعی خاص دارای خبرگی می باشد؛ یعنی می تواند تصمیم بگیرد یا به تصمیم گیری یک فرد خبره کمک کند.
سیستمهای خبره برای حل مسائلی بکار می روند که الگوریتم خاص و یا دانش صریح برای حل آن مسائل وجود ندارد.
در کتابخانه زمینه های فعالیت سیستم خبره وجود دارد. بطوریکه فناوری سیستم خبره می تواند رهیافتی نو برای حل مسائل آن باشد.
سیستم خبره برای گرفتن دانش و رفتار یک خبره در یک زمینه موضوعی خاص طراحی شده است به همین خاطر سیستمهای مبتنی بر دانش(KBSs ) نیز نامیده شده اند. یک سیستم خبره معمول از یک موتور استنتاج و یک پایگاه دانشی ساخته شده است. پایگاه دانشی از قوائد و حقایقی تشکیل شده که دانش بدست آمده از خبره را می سازد و موتور استنتاج از این قوائد و حقایق همراه با داده هایی که توسط کاربر وارد شده برای ترسیم نتایج استفاده می کند. که به افراد با دانش کم اجازه می دهد به دانش خبره دسترسی پیدا کنند. برای ایجاد یک سیستم خبره ارتباط بین برنامه نویسان کامپیوتری و خبرگان موضوعی مورد نیاز است. این برنامه نویسان کامپیوتری مهندسان دانش نامیده می شوند. خبرگان به برنامه نویسان کامپیوتری چگونگی حل مشکل را می گویند تا آنها از آن برای طراحی و ایجاد فرایند حل مشکل و تصمیم گیری سیستم خبره استفاده کنند. مسائل و مشکلات سیستمهای خبره:
هر سیستم خبره برای یک کار خاص طراحی می شود و نمی تواند از تجربیاتش برای استفاده و تطبیق در کارهای دیگر استفاده کند. انعطاف پذیری کم و نبود قابلیت اطمینان از دیگر مشکلات سیستمهای خبره است.بطوریکه آیا او قادر به تشخیص مناسب جمع و مفرد کلمات , اصطلاحات شغلی و عامیانه است؟ آیا مفهوم نحوی جملات مبهم و پیچیده را می تواند درک کند مثلاً از جمله "عفو جایز نیست اعدامش کنید"چه درکی دارد؟!
مسائل انسانی:
وقتی یک سیستم خبره وارد کتابخانه می شود , چگونه باید با سیستمهای موجود سازگار گردد؟ آیا کاربران به او اعتماد می کنند؟ آیا کاربران و کتابداران آموزشهای لازم را در این زمینه دیده اند؟ آیا کارکنان مهارتهایی دارند که بوسیله ماشین قابل انجام نباشد؟ مثلاً کار مرجع سطح بالا, برآورد مؤثر از نیازهای کاربران, ارتقاء منابع و...
مسائل اجرایی:
ایجاد و استفاده از سیستمهای خبره مستلزم تحمل بار سنگین مالی است. سخت افزار باید قدرتمند و سریع باشد. فضای ذخیره کافی مورد نیاز است. مدیریت سیستم تخصصی و مهارتهای پشتیبانی نیاز است. چگونگی انجام مؤثر کارها برای کاربر و کارکنان نیز مورد سؤال است. (برای مثال صحت, فراخوانی و ربط نتایج بصورت رضایت بخش در یک محیط تعاملی)
سیستمهای خبره در کتابخانه ها:
سیستمهای هوشمند در کتابخانه ها در تلاش برای گرفتن دانش خبرگان کتابداری و بکار بردن درست آن دانش می باشند. ارائه دانش، جداسازی حوزه های دانش خبره، تعریف مناسب سطوح جزئیات اطلاعات، رمز گذاری دانش شخصی بعضی از مسائل پیچیده ای هستند که هنوز باید حل بشوند.
تکنیکهای هوش مصنوعی می تواند بسیاری از کارهای اضافی و تکراری را در کتابخانه انجام دهد. با این حال این تکنولوژی ها نباید جایگزین کتابدار شوند. کتابداران بهتر است باسیستمهای هوشمند همکاری داشته باشند؛ بطوریکه زمینه های کاری کتابداری که می تواند بوسیله ماشینها انجام شود به آنها واگذار گردد و کتابداران خود را با نقشهای جدیدی وفق دهند که از عهده ماشین خارج است. به همین علت کتابداران باید با قابلیتهای هوش مصنوعی آشنا شوند و به ایجاد هم افزایی بین انسان و کامپیوتر بپردازند.
کاربردهای سیستمهای خبره در کتابخانه ها:
دو دلیل عمده برای استفاده از سیستمهای خبره در کتابخانه وجود دارد: اولاً دانش خبرگان را در همه زمانها برای کاربران کتابخا نه در دسترس قرار دهد.ثانیاً وقت کتابدار را در پاسخ به سؤالات روزمره و تکراری هدر ندهد.
کاربردهای کتابخانه ای سیستمهای خبره متعاقب شروع کار هوش مصنوعی در اواخر دهه 1950 بوجود آمدند.در سال 1967 سیستمی برای بازیابی عناوین آثاری که می توانستند به سؤالات مرجع زیست شناسی پاسخ دهند بوجود آمد. در اواسط دهه 1970 چندین برنامه کامپیوتری با نام سیستمهای خبره بوجود آمدند. این سیستمهای اولیه از نظر سرعت و انعطاف پذیری محدود بودند که بعضی از این محدودیتها با ظهور میکرو کامپیوتر ها از بین رفت. در دهه 1980 علاقه به سیستمهای خبره به شدت افزایش یافت. در سال1988 تحقیق در مورد این سیستمها به نقطه اوج خود رسید. توسعه و علاقه به این سیستمها به نظر می رسد از آن به بعد سیر نزولی پیدا کرده باشد که ازعمده علل آن می توان به زمان بری ، هزینه بری ، و نبود خبرگی و منابع مناسب که برای توسعه این سیستمها مورد نیازند؛ نام برد. از این گذشته نوعی عدم اطمینان برای فوائد بالقوه این سیستمها در آینده وجود دارد. با این حال پیشرفت در تکنولوژی OPAC ها و WWW ممکن است دوبا ره آتش علاقه به زمینه تحقیقی سیستمهای خبره را شعله ور کند. در ادامه به چگونگی کاربرد سیستمهای خبره خصوصاً با تاًکید در بخش مرجع و با زیابی اطلاعات در شبکه می پردازیم.
عموماًً سیستمهای خبره قابلیت بکار برده شدن در بسیاری از حوزه ها ی کتابخانه و محیطهای اطلاعاتی را دارند.اما معمولترین این حوزه ها : بازیابی on-line ، خدمات ارجاعی و مرجع بوده اند. حوزه های دیگری که به آن توجه قابل ملاحظه ای شده است عبارتند از :فهرست نویسی و رده بندی، نمایه سازی و چکیده نویسی، مجموعه سازی و مدیریت اطلاعات.
فهرست نویسی و رده بندی:
سیستمهای خبره می توانند به عنوان مشاور برای فهرستنویسان باشند که می تواند شامل فعالیتهای آموزشی فهرستنویسی،چگونگی پیروی از قواعد فهرستنویسی، نشان دادن خودکار سرشناسه و موارد مشابه باشد.از نمونه های سیستمهای خبره فهرست نویس می توان به N-Cube اشاره کرد که دانش رده بندی را به صورت سلسله مراتبی بر اساس UDC ارائه می دهد.ساختار آن از یک رده مادر, زیر رده ها, یک مجموعه از قواعد و یک مجموعه از فرضیات ارائه شده است که بصورت یک ساختار درختی بر اساس اطلاعات عناصر کتابشناختی یک اثر خاص جستجو می شود.وقتی که یک قائده با یک گره در درخت تطابق پیدا کند بوسیله کتابدار بررسی شده و شماره رده بندی آن بیرون کشیده می شود.
نمایه سازی و چکیده نویسی:
که بطور خلاصه می تواند در تعیین اصطلاحات نمایه، از طریق تطبیق خودکار با تزاروس و واژههای کنترل شده در نمایه سازی و در چکیده نویسی به تعیین جملات کلیدی کمک کند.
مجموعه سازی:
سیستمهای خبره می توانند در موارد زیر سودمند باشند:
مشاوره در سفارش مواد بر اساس بودجه، بازنگری ها، اندازه و نوع مؤسسه، تاریخ خریدها، رد سفارشات؛
تعیین عمده فروش یا کارگزار برای تهیه مواد انتخاب شده ؛
آماده سازی خودکار پیایندها؛
پیشنهاد خرید عناوین برای مجموعه سازی؛
بروز کردن پایگاههای اطلاعاتی(در صورت تغییر عنوان یا توقف نشریه)
تعیین شماره پیایندهای گمشده و درخواست پیگیری
وآماده سازی آمار و گزارشها.
مدیریت اطلاعات:

فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد

تعداد صفحات این مقاله   37 صفحه

پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید