Основи інженерії штучного інтелекту 10-11 класи

Що таке експертні системи?

Експертні системи - це комп'ютерні програми, які імітують процес прийняття рішень людиною-експертом. Вони були одними з перших форм програмного забезпечення штучного інтелекту, що досягли комерційного успіху.

Історія експертних систем

Перші експертні системи з'явились у 1960-х роках. Найвідомішою була система DENDRAL (1965), розроблена в Стенфордському університеті для визначення молекулярної структури органічних сполук. Інша знаменита система - MYCIN (1970-ті), призначена для діагностики інфекційних захворювань крові.

Основні компоненти експертної системи:

• База знань (містить факти та правила)
• Механізм логічного виведення
• Інтерфейс користувача
• Модуль пояснень

Практичне застосування

Експертні системи можуть використовуватися в медичній діагностиці, фінансовому плануванні, технічній діагностиці, та навіть у криміналістиці - як ми побачимо в наступних практичних роботах.

Практична робота №1: "Таємниця зниклого трофея"

Відкрити середовище Prolog

Сюжет

Після міського конкурсу талантів зник престижний Золотий трофей, який стояв на подіумі. Детектив Пролог береться за розслідування. Відомо, що злодієм міг бути лише той, хто був на місці злочину і мав мотив.

Підозрювані та докази

person(jordan).
person(chris).
person(alex).
person(blake).
person(casey).
person(sam).
person(taylor).

closer(alex).
closer(casey).
see(alex, blake).
see(blake, casey).
motive(alex).
motive(casey).
alibi(casey).
alibi(blake).

% ПРАВИЛА

suspect(X) :- person(X), motive(X), closer(X).
witness(X) :- person(X), see(X, _).
guilty(X) :- suspect(X), \+ alibi(X).

Практична робота №2

Середовище розробки: https://swish.swi-prolog.org/

Опис ситуації

У мальовничому куточку старовинного села розташувався маєток, відомий як «Чарівний Маєток». Протягом останніх тижнів мешканці околиць почали говорити про дивні події: у темні, холодні ночі коридори маєтку нібито наповнювалися незбагненними звуками, а гості і працівники розповідали про появу загадкової фігури, схожої на привида. Проте, уважний персонал знав всі секретні ходи маєтку та відзначав, що ці історії – лише легенди, які могли відволікати увагу від справжніх подій.

Злочин

Одного зимового вечора, коли сніг повільно вкривав околиці, стався справжній злочин. З родинного сховища, яке зберігало безцінні коштовності, було вкрадено багато ювелірних виробів. Ретельний огляд місця злочину показав, що двері сховища були відчинені зсередини – немов би ніхто не хотів, щоб злам відразу викликав підозру.

Підозрювані та їх характеристики

• Андрій – позаштатний охоронець маєтку
  • Відповідав за безпеку
  • Не зміг чітко пояснити своє місцезнаходження під час злочину
  • Бачив Костянтина за роботою в саду
• Олена – служниця маєтку
  • Працює в маєтку понад 20 років
  • Знає всі таємні ходи
  • Має алібі - була в крамниці
  • Деякі деталі викликають підозру
• Костянтин – садівник маєтку
  • Часто переміщувався по території
  • Був помічений біля сховища
  • На одязі знайдено плями від мастила
• Павло – племінник власника
  • Має фінансові труднощі
  • Можливий мотив - крадіжка коштовностей
  • Стверджує, що бачив привида
  • Відсутні свідки його присутності

Завдання

За попередніми підказками детективне управління вирішило використати Prolog для реконструкції подій та аналізу доказів. Ваше завдання – створити базу знань, яка описує факти, пов'язані з місцезнаходженням підозрюваних, їх доступом до різних частин маєтку, наявними доказами та можливими мотивами.

Завантажити приклад проєкту з експертною системою