Презентация на тему: ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ В ГИС

Экспертные системы зародились в ходе развития методов обработки данных в ЭВМ. Они являлись результатом попыток расширить автоматизацию обработки информации, обычно выполняемую человеком.  Экспертные системы зародились в ходе развития методов обработки данных в ЭВМ. Они являлись результатом попыток расширить автоматизацию обработки информации, обычно выполняемую человеком. 

Важной особенностью экспертных систем является возможность работать с нечеткими данными и нечеткими знаниями. Используя комбинацию элементов знаний мы можем прийти к вполне определенным заключениям.  Важной особенностью экспертных систем является возможность работать с нечеткими данными и нечеткими знаниями. Используя комбинацию элементов знаний мы можем прийти к вполне определенным заключениям. 

Отличие ЭС на этапе проектирования состоит в том, что в ней должны учитываться особенности решаемых задач на стадии разработки системы. Для сравнения: базы данных поставляются широкому кругу пользователей, которые и занимаются их специализацией уже после создания БД. Отличие ЭС на этапе проектирования состоит в том, что в ней должны учитываться особенности решаемых задач на стадии разработки системы. Для сравнения: базы данных поставляются широкому кругу пользователей, которые и занимаются их специализацией уже после создания БД. Экспертную систему от других автоматизированных систем на этапе ее использования отличают большая интеллектуальность, специализация и ориентация на решение задач в определенной области.

возможность решения, оптимизации или получения оценок новых классов трудноформализуемых задач, реализация которых на ЭВМ до недавнего времени считалась затруднительной или невозможной; возможность решения, оптимизации или получения оценок новых классов трудноформализуемых задач, реализация которых на ЭВМ до недавнего времени считалась затруднительной или невозможной; обеспечение возможности пользователю вести диалог на естественном языке и применять методы визуализации информации для эффективного использования ЭВМ и решения задач в своей предметной области; накопление данных, знаний, правил использования знаний, правил самообучения ЭС для получения все более достоверных и квалифицированных выводов или решений, включая не санкционированные пользователем; решение вопросов или проблем, которые сам пользователь не в состоянии решить либо из-за отсутствия у него информации, либо из-за ее многообразия, либо из-за длительности обычного решения даже при помощи ЭВМ; возможность создания индивидуальных специализированных ЭС за счет использования развитых инструментальных средств и личного опыта пользователя-разработчика этой системы.

Для экспертных систем необходимы три компоненты: факты, правила (процедурные знания) и управляющие структуры.  Для экспертных систем необходимы три компоненты: факты, правила (процедурные знания) и управляющие структуры.  Вся структура экспертной системы состоит из 4-5 частей: базы знаний, машины вывода, системы накопления метазнаний (т.е. знания второго уровня для самообучения системы), пользовательского интерфейса. 

Обеспечение достаточной полноты информации, заносимой в память. Обеспечение достаточной полноты информации, заносимой в память. Получение эффективной оценки качества функционирования ЭС и выработка соответствующих критериев. Возможность получения недостоверного результата из-за вероятностного характера структуры решаемых задач и синтеза знаний.

наличие экспертов, желающих передать системе свои знания; наличие экспертов, желающих передать системе свои знания; существование проблемной области, в которой эксперты могут вер­бализовать свои методы решения задач; существование сходимости решений в данной проблемной области у большинства экспертов (минимум рассогласования); значимость задач в проблемной области, т. е. они должны быть либо сложными, либо недоступными для решения неспециалистом, либо требующими значительных временных затрат; наличие большого объема данных и знаний для решения задач; использование эвристических методов в связи с неполнотой и изменчивостью информации в предметной области.

Планирующие ЭС предназначены для выработки программы действий, необходимых для достижения определенных целей. Планирующие ЭС предназначены для выработки программы действий, необходимых для достижения определенных целей. Прогнозирующие ЭС должны предсказывать сценарий будущего, основываясь на событиях прошлого и настоящего, т.е. выводить вероятные следствия из заданных ситуаций. Для этого в прогнозирующих ЭС используются динамические параметрические модели.. Диагностирующие ЭС имеют способность находить причины аномальности наблюдаемых явлений. Основой для анализа служат наборы данных, с помощью которых выявляются отклонения от эталонного поведения. Обучающие ЭС должны предоставлять возможность пользователям анализировать ошибки в заданных областях. От таких систем требуется умение формировать гипотезы о знаниях и поведении, определять соответствующие обучающие методы и способы действий.

ГИС являются хорошей средой для внедрения экспертных систем. ГИС являются хорошей средой для внедрения экспертных систем. В частности, для ГИС созданы экспертные системы, применяемые для решения разных задач: получения композиции карт, выделения элементов нагрузки, по­лучения тематических карт, поддержки принятия решений, построения оверлейных структур и др.  

Можно выделить три типа экспертных систем для ГИС: Можно выделить три типа экспертных систем для ГИС: на уровне сбора информации - системы автоматизированного распознавания образов при обработке снимков или сканированных картографических данных; на уровне моделирования или композиции карт - ЭС автоматизированного редактирования картографических данных, оценки качества редактирования. Для управления и принятия решений применяются также ЭС всестороннего анализа атрибутивных данных, данных о запросах пользователей, о посредниках и т.д.; на уровне представления данных - ЭС для генерализации карт, размещения названий, создания издательских оригиналов.

Разработан ряд производственных ЭС для решения задач ГИС: Разработан ряд производственных ЭС для решения задач ГИС: МАРЕХ - для автоматической генерализации и работы с данными цифрового линейного графа Геологической службы США масштаба 1:24000. Основана на правилах, данные генерализируются в масштабе 1:250000; AUTOMAP - для размещения названий. Используются эвристи­ческие знания на основе известных процедур и условных знаков. Небольшая серия точных знаний (около 30) содержится в базе знаний. Вначале комментируются элементы местности, затем особенности точек и линий; GES - прототип картографической ЭС. Используется Управлени­ем по энергетическим, минеральным и природным ресурсам Канады в качестве консультанта для картографов при создании электронного атласа Канады. Управление географической базой данных и запросы к ней относятся к фундаментальным операциям любой ГИС.