Systemy eksperckie i sztuczna inteligencja Ćwiczenia Agnieszka Stachowiak

Istota systemów eksperckich System ekspertowy – „program komputerowy, który rozwiązuje specjalistyczny problem z pewnej dziedziny, zastępując eksperta-człowieka. Na podstawie zgromadzonej wiedzy potrafi również wnioskować i podejmować decyzje.”

Istota sztucznej inteligencji Sztuczna inteligencja (SI, artificial intelligence, AI) – dziedzina wiedzy obejmująca logikę rozmytą, obliczenia ewolucyjne, sieci neuronowe, sztuczne życie i robotykę. Sztuczna inteligencja to również dział informatyki zajmujący się inteligencją – tworzeniem modeli zachowań inteligentnych oraz programów komputerowych symulujących te zachowania. Można ją też zdefiniować jako dział informatyki zajmujący się rozwiązywaniem problemów, które nie są efektywnie algorytmizowalne. Termin zaproponował John McCarthy w 1956.

Zakres ćwiczeń Zaprojektować system ekspercki dla danego problemu Przedstawić istotę i zastosowania dla wybranej metody z zakresu sztucznej inteligencji

Wytyczne: organizacja Grupy 3-4 osobowe Termin przygotowania opracowania: przedostatnie zajęcia Termin przygotowania prezentacji: ostatnie zajęcia

Istota zadania Opracowanie systemu eksperckiego dla wybranego problemu Praca w grupach Praca na zajęciach

Zakres zadania: wstępne ustalenia Wybór problemu Identyfikacja zagrożeń Identyfikacja przyczyn i skutków zagrożeń Metody monitorowania zagrożeń Metody profilaktyki zagrożeń

Zakres zadania: model biznesowy Cel Zadania Otoczenie Diagram biznesowych przypadków użycia Diagram szczegółowych przypadków użycia procedury

Zakres zadania: system ekspertowy Drzewa decyzyjne Struktura funkcjonalna Diagram kontekstowy Przypadków użycia Diagram czynności Diagram klas Projekt interfejsu

ocena Praca na zajęciach (systematyczność) Kompletność zadania Kreatywność w pracy Obrona zadania (przedostatnie zajęcia) Prezentacja (ostatnie zajecia)

Powodzenia! A dzisiaj..

Ćwiczenie 1 Podział na grupy Wybór problemu Wstępna identyfikacja zagrożeń, ich przyczyn i skutków (z wykorzystaniem znanych Państwu metod i narzędzi)

Ćwiczenie 2 Wybór problemu (deklarowany był już na poprzednich zajęciach) Identyfikacja zagrożeń Identyfikacja przyczyn i skutków zagrożeń Metody monitorowania zagrożeń Metody profilaktyki zagrożeń

Ćwiczenie 2: identyfikacja zagrożeń Na podstawie obserwacji Na podstawie ankiety Na podstawie danych wtórnych Proszę opisać min 5 zagrożeń (charakterystyka problemu)

Ćwiczenie 2: identyfikacja przyczyn i skutków zagrożeń Dla każdego zagrożenia scharakteryzować przyczyny i skutki Można wykorzystać metody jakościowe (Diagramy relacji, ishikawy, FMEA i inne)

Ćwiczenie 2: Metody monitorowania zagrożeń Możliwe do zastosowania Opis metody, częstotliwości stosowania, odpowiedzialnej osoby Sposób wykorzystania wyników

Ćwiczenie 2: Metody profilaktyki zagrożeń Dla każdego zagrożenia propozycja metod profilaktyki Opis metod profilaktyki (częstotliwość, odpowiedzialność, sposób oceny skuteczności metody)

Ćwiczenie 3: Model biznesowy: cel, zadania, otoczenie

Ćwiczenie 3: cel i zadania Wynikają z charakterystyki jednostki

Ćwiczenie 3: otoczenie Lista interesariuszy (wewnętrznych, zewnętrznych)

Model biznesowy Diagramy biznesowych przypadków użycia: ogólny dla organizacji (z uwzględnieniem interesariuszy wewnętrznych i zewnętrznych) i szczegółowe obejmujące działania poszczególnych aktorów biznesowych (interesariuszy wewnętrznych) Opis biznesowych przypadków użycia: charakterystyka procedur postępowania Procedury bezpieczeństwa dla wyróżnionych rodzajów zagrożeń bezpieczeństwa (związanych z sytuacją kryzysową: zagrożenie, konieczność natychmiastowej reakcji, i pozostałymi sytuacjami)

Model biznesowy Diagram czynności dla zdefiniowanych procedur:

Ćwiczenie 4: Konstrukcja systemu eksperckiego

Konstrukcja systemu ekspertowego Które procedury bezpieczeństwa mają charakter nieliniowy (rozgałęziają się, są warianty w zależności od pojętej decyzji/stanu)? Dla procedur nieliniowych przygotuj drzewa decyzyjne

Przykładowy projekt str 53-54 Drzewa decyzyjne W celu graficznego przedstawienia omawianego problemu stosuje się drzewa decyzyjne składające się z węzłów (decyzji i stanów natury) i gałęzi (możliwych wariantów). Zastosowana notacja: decyzja stan natury węzeł końcowy Przykładowy projekt str 53-54

Struktura systemu ekspertowego Baza danych Baza reguł Interfejs Moduł wnioskujący

Baza danych Jakie dane powinien zawierać system? Jaki powinien być format danych (liczbowe, tekstowe)?

Baza reguł Reguły mogą mieć różnorodną strukturę, Reguły if..then... (jeśli…to..), Proszę wypisać reguły do uwzględnienia w projektowanym systemi

Ćwiczenie 5: interfejs Proszę zaprojektować interfejs systemu – jakie powinien zawierać pola, jak informować o dostępnych funkcjonalnościach Proszę przygotować instrukcję użytkowania systemu ekspertowego (w dowolnej formie, może być procedura, schemat blokowy i inne)

Ćwiczenie 6: opracować wersję finalną projektu, uzupełnić braki, wprowadzić udoskonalenia Przygotować prezentację projektu Przygotować się do dyskusji nad projektem.

Ćwiczenie 7: Obrona i dyskusja nad projektem (grupy z prowadzącym)

Ćwiczenie 8: Prezentacja projektu dla pozostałych grup Wystawienie ocen