Основы построения информационных систем

2

Контрольная работа

Основы построения информационных систем

Содержание

1. Функции управления экономическими системами

2. Семантические сети

3. Привести алгоритм построения бинарного дерева

4. Суть Web-технологии

5. Этапы разработки систем автоматического управления

6. Классификация автоматизированных рабочих мест

7. Основные блоки экспертной системы

1. Функции управления экономическими системами

Среди большого количества функций, выполняемых при административном управлении производственными, коммерческими и другими экономическими системами, обычно выделяют: планирование, организацию, оперативное управление и связь.

Планирование. На стадии планирования выбирают цель системы, если она не задана вышестоящими органами. Когда цель системы определена, необходимо выбрать траекторию движения: по существу определяется политика, будущий образ действий и методы достижения целей, обеспечивается основа для последующих долгосрочных решений. Результаты этого этапа имеют вид перспективных планов.

Планирование заканчивается перед началом действий по реализации плана - это начальный этап управления. Тем не менее, планирование не представляет собой единовременный акт, это скорее процесс, продолжающийся до завершения планируемого комплекса операций. Для разовых проектов, выполняемых однократно, после составления плана и реализации его первого этапа целесообразно внести коррективы, осуществить репланирование. Для многократно повторяющихся однотипных операций планирование каждой последующей операции выполняется "с учетом реализации плана предыдущей.

Планирование связано не только с наилучшим использованием всех возможностей, которыми мы располагаем, в том числе выделенных ресурсов, но и с предотвращением ошибочных действий, приводящих к снижению эффективности достижения цели. В зависимости от направленности и характера решаемых задач различают планирование стратегическое, или перспективное, тактическое, или текущее.

Стратегическое планирование. Оно определяет конечные цели. При этом укрупнено, без детальной проработки, выясняются средства и способы достижения поставленных целей, в том числе необходимые ресурсы, последовательность и процедуры их использования.

На стадии стратегического планирования рассматриваются необходимость и возможность изменения характеристик самой управляемой системы путем изменения состава или свойств элементов, из которых она состоит. Например, возможно увеличить производственные мощности предприятия путем строительства новых цехов или приобретения оборудования, изменить профиль предприятия или ввести радикальные изменения технологии.

Тактическое планирование. Оно определяет промежуточные цели и траектории движения системы. При этом детально прорабатываются средства и способы решения задач, использования ресурсов, необходимые процедуры и технология.

Свойства системы считаются заданными и учитываются как ограничения.

Точную границу между стратегическим и тактическим планированием провести трудно. Обычно стратегическое планирование охватывает в несколько раз больший промежуток времени; имеет гораздо отдаленные последствия; шире влияет на функционирование управляемой системы в целом; использует более мощные ресурсы.

Некоторые авторы считают, что чем труднее отказаться от намеченного плана, тем более стратегическим он является; гораздо легче изменить тактику, чем стратегию. Это равносильно тому, что легче изменить ранее намеченный маршрут поездки, чем ее конечный пункт, являющийся целью поездки.

Таким образом, планирование включает в себя определение: конечных и промежуточных целей; задач, решение которых необходимо для достижения целей; средств и способов их решения; требуемых ресурсов, их источников и способа распределения.

Организация. Она устанавливает постоянные и временные взаимоотношения между всеми элементами системы, определяет порядок и условия их функционирования.

Для систем административно-организационного управления организация заключается в объединении людей, производственных агрегатов, материальных, финансовых, энергетических и других ресурсов во взаимосвязанную систему таким образом, чтобы обеспечить эффективное решение задач, направленных на достижение намеченных целей. Под этим понимается определение структуры системы, взаимозависимости между подсистемами, распределение функций между подразделениями, предоставление прав и установление ответственности и т. п.

Оперативное управление. Оно обеспечивает функционирование системы в соответствии с намеченным планом, периодически или непрерывно сравнивает полученные фактически результаты с намеченными планами и последующей корректировкой.

Оперативное управление тесно связано с тактическим планированием. Например, отклонения системы от намеченных планов могут оказаться такими, что для эффективного достижения цели целесообразно перейти на другую траекторию. Это приводит к необходимости репланирования, либо возможность такого изменения должна быть предусмотрена на стадии планирования.

Связь. Управление заключается в сборе и переработке информации. Передача сведений о состоянии управляемого объекта и внешней среды в центры управления системой, взаимообмен информацией между этими центрами, а также между системой и внешним миром - одна из основных функций управления. Передают информацию при помощи комплекса технических средств.

2. Семантические сети

Базовые структуры в семантических сетях могут быть представлены графом, множество вершин и дуг которого образуют сеть.

Создание семантических сетей (СЕМС) -- это попытка обеспечить интегрированное представление данных, категорий (типов) данных, свойств категорий и операций над данными и категориями. Особенность семантической сети заключается в целостности системы, выполненной на ее основе, т.е. невозможности разделить БЗ и механизм вывода. При этом интерпретация СЕМС реализуется с помощью использующих эту сеть процедур.

В СЕМС нет четких различий между операциями над данными и операциями над схемой; она позволяет манипулировать как данными, так и знаниями о них.

Рассмотрим основные концепции, реализованные в СЕМС.

1. Концепция одновременного рассмотрения в модели как знака, так и типа.

Знак -- это конкретное значение или конкретный экземпляр рассматриваемого объекта; тип -- это класс подобных знаков.

Обобщение знаков в типы -- элементарная форма абстрагирования, которое необходимо для лучшего понимания сложных объектов. Например, общее понятие Велосипед -- абстракция множества представлений о конкретных велосипедах.

Абстракция может быть многоуровневой (абстракция одного уровня может рассматриваться как объект абстракции другого уровня и т.д.). Абстракция может использоваться для формирования нового типа из других типов.

2. Концепция иерархии типов. Ранее уже рассматривались основные операции абстрагирования: идентификация, обобщение и агрегация. Обобщение позволяет соотнести множество знаков или множество типов с одним общим типом. Различают обобщения:

знак--тип -- его называют классификацией;

тип--тип, которое собственно и носит название обобщения.

Экземпляризация (порождение реализаций) -- процесс, обратный процессу классификации. Специализация -- процесс, обратный процессу обобщения. Например, представление конкретных служащих общим типом Служащий -- это классификация. Представление типов Служащий и Учащийся общим типом Личность -- это обобщение. Данные конкретного служащего -- это экземпляр (реализация) типа Служащий, а тип Служащий -- это специализация типа Личность.

С помощью операции агрегации объект конструируется из других базовых объектов. Агрегация также используется как на уровне знаков, так и на уровне типов. Например, тип Служащий может быть сконструирован из типов свойств Фамилия, Год рождения, Адрес. Такие свойства-типы являются дефиниционными, т.е. определяют, истолковывают понятие, и называются интенсиональными. Конкретная же реализация типа Служащий, относящийся, например, к «Пальчику Фоме Никифоровичу», конструируется из знаков «Пальчик Ф. Н.», «1988», «Новороссийск, ул. Свободы, д. 54». Такие свойства-знаки, являющиеся фактическими значениями, называются экстенсиональными. В семантических моделях различие между интенсиональными и экстенсиональными свойствами имеет важное значение.

Агрегация соотносится с понятием ЕСТЬ--ЧАСТЬ и выражает тот факт, что тип объекта есть агрегат других типов (например, Фамилия ЕСТЬ--ЧАСТЬ Служащий).

Обобщение соотносится с понятием ЕСТЬ--НЕК (есть некоторый) и выражает тот факт, что выполнено обобщение одним типом объекта другого типа объекта (например, Служащий ЕСТЬ--НЕК Личность).

3. Концепция роли. Обобщение позволяет построить сложную систему категорий, причем ее структура не обязательно древовидная, особенно если учитывается роль используемых понятий в моделируемой ситуации

4. Концепция семантического расстояния. Эта концепция широко используется в словарных системах, где одно слово истолковывается посредством других, а они, в свою очередь, посредством третьих и т.д., и в этом случае используется мера семантической близости взаимосвязанных понятий. В качестве меры семантической близости взаимосвязанных понятий, представленных в модели вершинами, может, например, выступать число дуг на пути от одной вершины к другой.

5. Концепция разбиения. Суть этой концепции заключается в разработке механизмов ограничения доступа в сети. При формировании ответа системе должна быть доступна только та информация, которая релевантна решаемой задаче.

В качестве основных операций над классами и их экземплярами в семантических сетях используют следующие операции:

создания экземпляра некоторого класса;

установления принадлежности существующего экземпляра некоторого класса еще к одному классу;

устранения принадлежности экземпляра к некоторому классу или полного исключения этого экземпляра из сети;

выборки экземпляров, принадлежащих определенному классу;

определения принадлежности экземпляра указанному классу.

Эти операции выступают средствами манипулирования данными сети. Как средство реализации запросов эти операции ограничены по своим возможностям. Поэтому в развитых СЕМС в спецификацию сети вводят программы, реализующие соответствующие правила обработки декларативных знаний (вводятся в СЕМС в виде вершин-программ). Эти программы, по существу, представляют собой обобщенные процедуры, аналогичные процедурам БД. Программы вводятся в сеть как классы. Выполнение программы, называемое процессом, рассматривается как экземпляр конкретного класса.

Например, программа «Ликвидация счета в сети» будет представлена как класс с данным именем. Экземпляры этого класса есть конкретные действия по снятию денег со счета.

Управляющие структуры для СЕМС очень разнообразны. В основном, они являются зависимыми от ПО (т.е. часть прикладных знаний перенесена в управляющую структуру (УС) в виде правил организации поиска данных, релевантных запросу) и реализованы в виде управляющей программы, поддерживающей все основные функции экспертной системы (ЭС).

3. Привести алгоритм построения бинарного дерева

Двоичным (бинарным.) деревом называется упорядоченное дерево, в котором:

1) каждый произвольный узел, кроме концевого, имеет не более двух исходящих узлов (потомков или сыновей);

2) каждый сын произвольного узла идентифицируется как левый или правый.

Поддерево Ti, корнем которого является левый сын узла v, называют левым поддеревом узла v. Поддерево ТT ,корнем которого является правый сын узла v, называют правым поддеревом узла v. Все узлы в Ti располагают левее всех узлов в ТT ,т. е. при представлении двоичного дерева считают, что множество сыновей каждого узла упорядочено слева направо.

Обобщением двоичных деревьев является сбалансированное (или регулярное) дерево. В сбалансированном дереве количество исходящих узлов из любого произвольного узла может быть больше двух, однако обязательно из каждого произвольного узла (кроме концевого) исходит одинаковое количество порожденных узлов. Процесс включения новых узлов в сбалансированное дерево выполняется сверху вниз, а на каждом уровне дерева -- слева направо. Сбалансированные деревья используются для построения индексов файлов.

Сбалансированное дерево называется полным, если для некоторого целого числа k каждый узел глубины, меньшей, k имеет г исходящих узлов и каждый узел глубины k является концевым узлом. Глубина узла v в дереве -- это длина пути из корня в v. Высотой узла v в дереве называется длина самого длинного пути из и в один из концевых узлов. Уровень узла v в дереве равен разности между высотой дерева и глубиной узла v (уровень концевых узлов имеет номер 0, следующий уровень--1 и т. д.).

Количество узлов полного сбалансированного дерева высоты k:

где г -- количество исходящих узлов.

В случае двоичного дерева г = 2 и формула упрощается:

4 Суть Web-технологии

В настоящее время (когда прошло почти 15 лет со времени разработки ее первоначальной концепции в 1989 году) среда World Wide Web (или просто Web) стала, пожалуй, самой популярной и самой мощной сетевой информационной системой в мире. В последние годы ее рост был почти экспоненциальным, а момент первого появления принято считать началом информационной революции, которая будет продолжаться и в следующем десятилетии. В настоящее время сочетание технологий World Wide Web и баз данных открывает новые возможности создания все более совершенных приложений баз данных.

Среда Web представляет собой очень привлекательную платформу для разработки и распространения ориентированных на обработку данных (data-centric) интерактивных приложений. Благодаря повсеместному распространению технологий Web созданные для этой среды приложения предоставляют возможность глобального доступа к данным для пользователей и организаций. Поскольку архитектура Web была спроектирована как независимая от платформы, она обладает значительным потенциалом существенного сокращения расходов на развертывание приложений и обучение персонала. В настоящее время многие организации быстрыми темпами создают новые или усовершенствуют старые Приложения баз данных с целью использования всех преимуществ, достигаемых при выборе технологии Web в качестве стратегической платформы воплощения новаторских деловых решений, в результате чего подобные компании по сути формируют всю свою деятельность на основе Web.

Начав свое развитие в недрах правительственных и образовательных организаций, в настоящее время Internet (на которой основано функционирование Web) стала самой значительной коммуникационной средой для предприятий и организаций, образовательных и правительственных учреждений, а также для частных лиц. Темпы роста глобальной сети Internet и корпоративных внутренних/внешних сетей будут оставаться высокими и в следующем десятилетии, что в итоге приведет к достижению небывалого уровня взаимодействия в глобальном масштабе.

Сегодня многие Web-узлы созданы на основе файловых систем, в которых каждый документ хранится в отдельном файле. Для небольших Web-узлов подобная структура вполне приемлема, но в случае крупных Web-узлов это решение существенно усложняет процессы управления данными. Например, достаточно сложно организовать своевременное обновление содержимого сотен или тысяч разных документов, хранящихся в отдельных файлах. Однако еще более трудной задачей является поддержка в актуальном состоянии связей между этими файлами, особенно если документы создаются и сопровождаются разными авторами.

Вторая проблема является следствием того, что в настоящее время многие Web-узлы содержат в основном динамичную информацию, например сведения об имеющихся товарах и о ценах на них. Сопровождение подобной информации одновременно в базе данных и в отдельных HTML-файлах (раздел 28.2.2) может оказаться невероятно сложной задачей, особенно если требуется постоянная синхронизация этих двух видов представления информации. По этим и многим другим причинам непосредственный доступ к базам данных из среды Web явился именно тем способом, который получил наиболее широкое распространение при организации управления динамическим информационным наполнением Web. Хранение информации Web в базе данных позволяет либо заменять, либо дополнять способ хранения данных в обычных файловых структурах. Назначение этой главы состоит в изучении некоторых современных технологий интеграции СУБД в среду Web с целью получения общего представления о текущем состоянии дел в этой области. Полное рассмотрение всех аспектов этих технологий выходит за рамки данной книги, однако заинтересованный читатель сможет найти более подробные сведения при чтении материалов, упомянутых в списке литературы, приведенном в конце книги. Система World Wide Web (или просто Web) предоставляет простые средства типа "указать и щелкнуть" для просмотра огромного количества страниц информации, размещенной в Internet. Информация в среде Web размещается на Web-страницах, оформленных в виде подборки текста, графики, рисунков, аудио- и видеоматериалов. В дополнение к этому, Web-страница может содержать гиперссылки на другие Web-страницы, которые позволяют пользователям ориентироваться и перемещаться в информационной среде, причем не обязательно в последовательном порядке.

Успех технологии Web обусловлен в основном ее простотой -- она позволяет без особых хлопот предоставлять, использовать и ссылаться на информацию, территориально распределенную по всему земному шару. Более того, эта технология предоставляет пользователям возможность просмотра мультимедийных документов независимо от используемого аппаратного обеспечения. Технология Web совместима также с другими существующими коммуникационными протоколами: Gopher, FTP (File Transfer Protocol), NNTP (Network News Transfer Protocol) и Telnet (для сеансов удаленного входа в систему).

Среда Web состоит из сети компьютеров, которые могут действовать либо как серверы, предоставляющие информацию, либо как клиенты (которые обычно называются браузерами), запрашивающие информацию. Примерами Web-серверов являются такие программные пакеты, как HTTP-сервер Apache, сервер IIS (Internet Information Server) компании Microsoft, Netscape Enterprise Server, WebLogic Server и NCSA HTTP, примерами браузеров -- программы Microsoft Internet Explorer, Netscape Navigator и NCSA Mosaic.

5 Этапы разработки систем автоматического управления

Одной из важнейших специфических особенностей, отличающих АСУ от технических систем любой сложности, является значительно более тесная связь с внешней средой. Обеспеченная ресурсами техническая система может длительное время функционировать без существенных связей с внешней средой, т.е. в достаточной степени автономна. АСУ в этом смысле гораздо ближе к живым объектам, которые просто не могут существовать без непрерывного взаимообмена с внешней средой веществом, энергией и информацией. Во многих случаях внешняя среда влияет на алгоритмы и процедуры принимаемых решений, а часто и на цель и критерии эффективности, заставляя перестраивать или видоизменять внутреннее содержание системы. Это же относится к накладываемым на систему внешней средой ограничениям, изменения которых могут быть настолько радикальными, что требуют перестройки функционирования всей системы. Теснотой связи с внешней средой во многом и определяются требования гибкости и адаптивности АСУ к изменениям, которые должны учитываться с самого начала ее разработки.

Поэтому наряду с официальными стадиями разработки АСУ, рассмотренными выше, выделяют логические этапы -- внешнее и внутреннее проектирование или соответственно проектирование на макро- и микроуровнях. В принципе такие этапы существуют и при разработке любой технической системы. Первый из них заключается в определении требований к разрабатываемой системе исходя из ее целесообразного использования в определенных условиях, а второй - в собственно проектировании системы. В АСУ эти этапы четче выделены, имеют гораздо большее значение, а реализация их порой требует специалистов разного профиля.

При внешнем проектировании в максимальной степени применяется методология системного анализа. Локализуется сама система, определяются ее границы; выявляются факторы внешней среды, влияющие на систему или находящиеся под ее влиянием; определяются входные воздействия, на которые она должна реагировать, и связь ее выходов с внешней средой; устанавливается требуемая реакция системы на входные воздействия; определяются цель ее функционирования, критерии эффективности системные ограничения. Иными словами, это этап выяснения взаимодействия системы с внешней средой, на котором определяется, что и зачем будет делать система и почему она должна действовать так, а не иначе.

Внутреннее проектирование определяет содержание самой системы, оно отвечает на остальные системные вопросы: как, какими методами, способами и средствами будет выполнять система свои функции, кто, где и когда будет выполнять необходимые для этого операции и процедуры.

Внешнее и внутреннее проектирование связаны между собой. Может оказаться, что задачи, сформулированные при внешнем проектировании, не могут быть эффективно решены ввиду отсутствия адекватных методов и моделей либо технических средств с необходимыми характеристиками, причем ни те, ни другие не могут быть получены за приемлемое время или стоимость. Поэтому требуется, по крайней мере, одна, а иногда и больше итераций.

Начинать разработку надо всегда с внешнего проектирования, определяя максимальные требования к системе и игнорируя возможные внутренние ограничения, как если бы она обладала идеальными возможностями бесконечной мощности. Затем определяют, можно ли удовлетворить эти требования известными методами и техническими средствами независимо от того, располагает ли разработчик такими возможностями в настоящий момент. При положительном прогнозе оценивают реальность использования этих методов и средств в системе. Если имеются значительные трудности, выясняют, какие наиболее близкие по характеристикам реально допустимые средства могут быть использованы, в какой степени при этом видоизменяются требования к системе, насколько они должны быть снижены и являются ли эти сниженные требования приемлемыми для того, чтобы АСУ была достаточно эффективной. Ясно, что при отрицательном ответе дальнейшая работа над системой не имеет смысла, пока не будут выявлены пути преодоления возникших трудностей. Во всяком случае, нельзя идти от обратного, т.е. определять характеристики системы по тем возможностям, которые есть в распоряжении разработчика, даже если они достаточно велики. Это равносильно тому, когда постановка задачи подгоняется под известный метод решения, например путем линеаризации нелинейных зависимостей, снижения размерности и т.п. Задача будет решена, но полученные результаты практической ценности в большинстве случаев иметь не будут.

Арсенал методов, используемых на этапе внутреннего проектирования, достаточно богат. Вместе с тем практика показывает, что весьма продуктивными являются методы: единичной нити, большой нагрузки и состязательных или конфликтных ситуаций, особенно при их совместном использовании.

6. КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ РАБОЧИХ МЕСТ

Будем определять АРМ как совокупность методических, языковых и программных средств, обеспечивающих работу пользователей на ПЭВМ в некоторой предметной области. Все три компонента совершенно необходимы для функционирования АРМ и логически следуют из предыдущего изложения. Можно сказать, что /методические средства отражают поведение пользователя в новых условиях (т. е. условиях работы в АРМ) Методика проектирования АРМ не может не быть связанной с методикой сто! функционирования, так как функционирование развитого АРМ предусматривает возможность его развития самими пользователями. Языковые средства АРМ являются реализацией методических средств с точки зрения конечного пользователя, а программные реализуют языковые средства пользователя и дают возможность конечному пользователю выполнять все необходимые действия.

В состав методических средств должны входить и средства обучения, диапазон которых может быть очень широк: от бумажных инструкций до самообучающихся систем. Их назначение заключается в том, чтобы пользователь научился эффективно работать в условиях автоматизации своего рабочего места. Если устройство АРМ достаточно сложно, а пользователь не имеет специальных навыков, возможно применение специальных обучающих средств, которые позволяют постепенно ввести пользователя в среду его основного автоматизированного рабочего места. Чем более сложное АРМ проектируется, тем менее обучающие функции могут быть реализованы вне АРМ. Обучение и развитие АРМ самим пользователем--два четко взаимосвязанных процесса.

Следующий аспект методического обеспечения -- это реализация заданных функций АРМ, т. е. собственно его функционирования. Здесь необходимы методики определения цели -текущей деятельности, информационной потребности, всевозможных сценариев для описания процессов ее реализации. Эти методические средства могут явным или неявным образом учитываться пользователем. В первом случае пользователь в значительной степени сам планирует свою деятельность в условиях АРМ.

Языковые средства АРМ необходимы прежде всего для однозначного смыслового соответствия действий пользователя и реакции ПЭВМ. Без них невозможен процесс обучения, организация диалога, обнаружение и исправление ошибок. Сложность разработки таких языков заключается в том, что они должны быть преимущественно непроцедурными. Если процедурный язык указывает, как выполняется задаваемое действие, то непроцедурный-- что необходимо выполнить без детализации, какие действия для этого требуются. Так как конечные пользователи не знают и не должны знать в деталях процесс реализации информационной потребности, чем выше интеллектуальность АРМ, тем больше непроцедурных возможностей должно быть предусмотрено в его языках.

Языки АРМ должны быть и пользовательски-ориентированными, в том числе и профессионально-ориентированными. Это связано с различиями в классификации пользователей, которые разделяются не только по профессиональной принадлежности, но и по иерархии служебного положения, мере обученности, виду потребляемых данных и др. Следует учесть, что использование естественного языка, несмотря на кажущуюся простоту такого подхода, не может дать сколько-нибудь ощутимых преимуществ из-за необходимости введения через клавиатуру громоздких конструкций ради получения иногда несложных результатов (при современной архитектуре ПЭВМ).

Как и во всяком языке, основу языков АРМ должны составлять заранее определяемые термины, а также описания способов, с помощью которых могут устанавливаться новые термины, заменяя или дополняя существующие.

7. Основные блоки экспертной системы

Про банки знаний (БнЗ) можно сказать, что это новый тип информационных систем, который в настоящее время нашел широкое применение в различных областях народного хозяйства -- медицине, геологии, математике, вычислительной технике, управлении, сельском хозяйстве и т.д. Наибольшее применение на практике находит такая разновидность БнЗ, как экспертные системы (ЭС).

Экспертные системы создаются для решения разного рода практических проблем. Рассмотрим некоторые из них.

Интерпретация показаний датчиков. По информации, поступающей от датчиков, ЭС определяет ситуацию или состояние протекающего процесса в ПО. Интерпретирующие системы имеют дело не с формальными символьными описаниями проблемной ситуации, а с реальными данными. Им необходимы специальные методы регистрации и идентификации сигналов или образов и методы их символьного представления.

Диагностика. В данном случае ЭС, используя описание ситуаций, определяет причины неправильного функционирования диагностируемой системы.

Прогноз. При прогнозировании ЭС определяет вероятные последствия заданных ситуаций.

Управление. Здесь ЭС осуществляет адаптивное руководство поведением системы в целом.

Проектирование. В этом случае круг задач, решаемых ЭС, очень широкий. Это и разработка структурной схемы и конфигурации проектируемого объекта с учетом предъявляемых ограничений, и разработка отдельных узлов объекта, и выполнение моделирования заложенных в проект идей и т.п.

Обучение. Обучающие ЭС диагностируют и указывают обучающемуся на его ошибки. Система строит план исправления указанных ошибок и предлагает его обучающемуся.

Этот перечень можно продолжить и дальше, но изложенного уже достаточно, чтобы показать характер задач, решаемых ЭС.

Основные характеристики экспертных систем

1. Компетентность ЭС должна достигать в своей ПО того же уровня профессионализма, что и эксперты-люди. При поиске решений, интересующих пользователей, она должна применять имеющиеся в базе знания быстро и эффективно, используя приемы, которыми обычно пользуются эксперты-люди.

2. Символьные рассуждения. Поскольку знания представлены в базе в символьном виде (в виде наборов символов, соответствующих понятиям описываемой предметной области), ЭС должна манипулировать этими символами. Поэтому представление знаний -- выбор, форма и интерпретация используемых символов -- очень важный вопрос. ЭС должна быть способна сформулированную неким произвольным образом задачу преобразовать к такому виду, который соответствует более быстрому получению решения,

3. Способность анализировать и объяснять пользователю свои действия и знания.

4. Способность приобретать от эксперта или пользователя новые знания и менять в соответствии с ними свое поведение.

5. Обеспечение дружественных по отношению к пользователю интерфейсов (обычно это естественно-языковый интерфейс).

Типичная архитектура прикладной ЭС включает следующие основные компоненты: блок дружественного интерфейса, решатель, БЗ и блок пополнения знаний. Это процедурно-декларативные элементы, которые обеспечиваются совокупностью модулей -- трансляторов, интерпретаторов, модулей управления и т.п. Решатель, используя знания системы, находящиеся в БЗ, оперирует фактами БД для решения задачи пользователя. Однако основным элементом, необходимым для решения задачи, являются номенклатура и состав знаний, имеющихся в системе, а не механизмы встроенных в решатель способов манипулирования знаниями.

Блок пополнения знаний автоматизирует и облегчает ввод знаний в систему экспертом, выполняющим ее обучение процессу решения прикладных задач.

Успех использования ЭС во многих случаях определяется блоком дружественного интерфейса, от него зачастую зависит популярность ЭС у пользователей. В этом блоке принято выделять следующие составляющие:

диалоговый лингвистический (языковой) процессор;

блок обучения пользователя;

блок помощи (справочная информация о системе);

блок опроса и объявлений.