Thursday, June 23, 2011

النظم الخبيرة EXPERT SYSTEM

النظم الخبيرة موضوع شيق جدا , وهو خاص بعلم الذكاء الاصطناعي , ولكن أرجو من الجميع الاطلاع على هذه المادة الرائعة.. وهي من تجميعي: خالد أبو دقة.

 مفهوم النظم الخبيرة EXPERT SYSTEM  :
النظم الخبيرة :EXPERT SYSTEM هي برامج الذكاء الاصطناعي التي يتم بناها لكي تخزن فيها المعرفة والمعلومات عن حقل معين Problem Domain وكذلك خبرة أشخاص EXPERTS يعملون على معاجلة المشاكل التي تبرز من خلال هذا الحقل وبحيث تستطيع هذه النظم معالجة المشاكل بدلا من الأشخاص أصحاب الخبرة في حقل معين. ويتألف النظام الخبير من جزئيين رئيسين هما قاعدة المعرفة Knowledge Base والتي تتضمن الذاكرة المؤقتة Working Memory والجزء الثاني هو ماكنه الاستنتاج Inference Engine والتي قد تتضمن أجزاء بينية أخرى للاتصال مع المستفيد

باختصار هذه النظم أوجدت من أجل استخلاص خبرات الخبراء ,وخصوصاً في التخصصات النادرة, وضمها في نظام خبير يحل محل الإنسان ويساعد في نقل هذه الخبرات لأناس آخرين بالإضافة إلى قدرته على حل المشكلات بطريقة أسرع من الخبير البشري,
حيث أن ذلك البرنامج الذكي يستخدم القواعد المأخوذة من الخبرة الإنسانية على هيئة شروط ونتائج في مجال معين واستخدام طرق الاشتقاق والاستدلال لاستخراج واستنتاج النتائج المعللة بالأسباب والناتجة عن تطابق هذه الشروط أو النتائج مع شرط أو نتيجة ما والخاصة بمشكلة معينة يراد إيجاد حل لها.

 خصائص ومميزات هذه النظم :
  1. أنها سهلة الاستخدام لأي مستخدم سواء مستخدم عادي أو مطوّر .
  2. أنها نافعة في مجال التطبيق بشكل واضح .
  3. قادرة على التعلم من الخبراء بطريقة مباشرة وغير مباشرة .
  4. قادرة على تعليم غير المتخصصين .
  5. قادرة على تفسير أي حلول تتوصل إليها مع توضيح طريقة الوصول إليها .
  6. قادرة على الاستجابة للأسئلة البسيطة وكذلك المعقدة في حدود التطبيق .
  7. وسيلة مفيدة في توفير مستويات عالية من الخبرة في حال عدم توفر خبير .
  8. قادرة على تطوير أداء المتخصصين ذوي الخبرة البسيطة.

  مكونات النظام الخبير:
فالواقع أن تصميمات النظم الخبيرة تختلف فيما بينها حسب المبرمجين القائمين بالتصميم وبحسب الغرض من إنشاء النظام مع ذلك فهناك خطوط عريضة تتفق فيها النظم الموجودة من حيث المكونات وهي:
أ- قاعدة المعرفة Knowledge Base
ب- ماكينة الاستدلال Inferens Enginc
ج- الوصلة البينية مع المستخدم User Interface

قاعدة المعرفة:
ربما اعتقد الباحثون في مرحلة من المراحل أن خاصية التعليل وحدها قد تكفي لمنح الكمبيوتر صفة الذكاء ولكن هذه الفكرة أثبتت خطأها فالإنسان الذكي القادر على التعليل والاستنباط لابد له من خلفية واسعة من المعلومات حتى يظهر له نبوغه لذلك كانت قاعدة المعرفة جزء هاما من النظام الخبير. ويمكن تمثيل المعارف في النظم الخبيرة بطرق مختلفة لكن أكثر الطرق شيوعا هي صيغة قواعد الانتاج.
وفي مثل هذه المعارف تندمج قاعدتا المعارف الإخبارية والمنهجية في كل متكامل في صورة مناهج تجريبية.

ماكينة الاستدلال:
تحدد متى وكيف تستخدم المعلومات في قاعدة المعارف أي أنها تقوم بإدارة النظام الخبير . فهي تحدد أي القواعد سيتم استخدامها وتقوم بتنفيذ القاعدة المختارة وفي النهاية تحدد ما إذا كانت المشكلة قد بلغت حلا مقبولا, والان ماكينة الاستدلال منفصلة عن قاعدة المعارف فإنها قد تستخدم بنجاح مع أكثر من نظام خبير مهما اختلفت أغراض النظم.

الوصلة البينية للمستخدم:
هي المرحلة الأخيرة في النظام وأهم مرحلة على الإطلاق فهي التي تصل بين الكمبيوتر والمستخدم .والمواصفات المطلوبة للوصلة البينية في حالة النظام الخبير هي:
أن تمكن المستخدم من صياغة أسئلته واستفساراته حول المشكلة المعينة بسهولة.
أن تقدم الحلول والتوصيات للمستخدم في صورة واضحة ووافية.

أشهر النظم الخبيرة:
1- دندرال DENDRAL
يعتبر هذا النظام الخبير أول النظم الخبيرة على الإطلاق وقد تم تصميمه وإنشاؤه في الستينيات بجامعة ستانفورد وهو نظام متخصص في الكيمياء ويستطيع معاونة الكيميائيين في تحديد التركيب الجزئي للمواد غير المعروفة.
2- ماكسيما MAXIMA
أما هذا النظام فكما يوحي به الاسم خبير في الرياضيات وهو يؤدي عمليات المعالجة الرمزية للمصطلحات الراضية وقد صمم في السبعينات بمعرفة شركة MIT.
3- بروسبكتور PROSPECTOR
صمم هذا النظام في السبعينات بشركة SRI وهو يختص بمعاونة الجيولوجيين في البحث عن المعادن النفيسة.
4- إكسكون XCON
أما عن هذا النظام فهو من النظم الحديثة التي صممت في الثمانينيات بشركة DEC وهو يعاون الفنيين على التعامل مع الميني كومبيوتر.
5- النظام مايسين MYCIN
هذا هو النظام الخبير في الطب وقد صمم بجامعة ستانفورد في السبعينات. ويتميز هذا النظام بأن ماكنه الاستدلال به منفصلة عن قاعدة المعرفة بحيث يمكن استخدامها مع أي نظام آخر وهي تحمل اسما منفصلا EMYCIN وهو اختصار للعبارة Enpty MYCIN يعني مايسين الفارغ من المعرفة .
 6- نظام Eliza للعلاج النفسي
وهو عبارة عن نظام يُجري حوار مع المستخدم ويجيب على الاستفسارات كطبيب نفسي خبير , يمكنكم تجربة النظام من خلال هذا الرابط.

الفرق بين النظام الخبير والإنسان الخبير
مع أن المعادلة الأولى في عالم الأنظمة الخبيرة تقتضي أن النظام الخبير = الإنسان الخبير، إلا أنه توجد فروق دقيقة عديدة بينهما ، وبصورة مبدئية وبدائية جداً يكون الفرق بينهما:
في المعرفة
تتكون المعرفة التي توجد لدى الإنسان الخبير من معرفة نظرية Theoretical نابعة عن فهم المشكلة بالإضافة إلى معرفة تطبيقية Practical نتجت من تجاربه وأظهرت فاعلية كبيرة في حل المشاكل وأعطته خبرات و معلومات جديدة وعملية، على عكس النظام الخبير الذي لا يمكنه التعلم من تجاربه بإضافة خبرات جديدة إلى قاعدة المعرفة خاصته، إنما يحتاج إلى تدخل من قبل الإنسان كي يضيف هذه الخبرات إليه!
أما عملياً
يملك الإنسان الخبير مهارات حسية (في الجراحة أو أسلوب التوضيح أثناء الحديث) ويملك حدساً يمكنه من التعامل مع معلومات غير دقيقة، وغير مكتملة أو حتى ذات نسبة صحّة صغيرة نسبياً. بينما يفتقر النظام الخبير إلى المهارات الحسية، وإلى الحدس في حل المشكلة، كما أنه لا يمكن أن يتعامل سوى مع معلومات ذات نسبة صحّة كبيرة.

إذن نستطيع القول أن النظام الخبير هو نسخة مركبة مما يتركب منه عقل الإنسان الخبير الذي مرت عليه الكثير من التجارب ولديه العديد من الخبرات، فهي برامج عملية تستخدم استراتيجيات استكشاف طورت من قبل الإنسان لحل فئة معينة من المشاكل، وبسبب استراتيجيات الاستكشاف هذه؛ فإن طبيعة مركز المعرفة (قاعدة البيانات) في أي نظام خبير معني بحل مشكلة محددة لابد من أن تكون:
1. تدعم عمليات التعليل، سواء كان تعليل وقتي لكل خطوة يقوم بها النظام، أو تعليل للقرار النهائي الذي يقدمه النظام.
2. تسمح بعمليات التعديل بسهولة، سواء كانت لإضافة بعض المهارات إلى قاعدة البيانات أو إلى حذف بعضها منها.
3. تعلّل عن طريق الاستكشاف، متشبهين هنا بطريقة التعليل في عقل الإنسان!

الفرق بين برامج قواعد البيانات والأنظمة الخبيرة:
الأولى تستعيد معلومات مخزونة، بينما أنظمة الخبرة فهي تستعمل قوانين التفكير من المنطق والحس العام وغيرها للوصول إلى نتائج عائدة إلى المعلومات المخزونة.
ولكي ندرك الفارق بينهما نضرب مثالا بقاعدة بيانات طبية وقاعدة معارف طبية. مع الأولى يمكننا نحصل على قائمة بأعراض مرض معين وهي قائمة نافعة بلا شك تغني عن البحث في المراجع أو دوائر المعارف، أما مع قاعدة المعرفة فهي قد تساعد بالفعل على تشخيص مر ض ما وتحدد أسبابة وتقترح برنامجا للعلاج .
أي أن قاعدة البيانات تمدنا بالحقائق ، أما قاعدة المعرفة فتمدنا بالنتائج النهائية المبنية على التعليل .

ومن أهم مجالات تطبيقات نظم الخبرة هو التصنيف (classification) حيث يكون مطلوب من النظام تحديد الفئة التي ينتمي إليها الكائن المطلوب تصنيفه , كما أن النظم الخبيرة دخلت في عدة مجالات أخرى كالطب والزراعة والتنقيب والإلكترونيات والحاسبات والجيولوجيا والهندسة والتعليم والشريعة والقانون والتجارة والاقتصاد وغيرها الكثير.

ولإنتاج نظام خبير يجب توفر عنصرين هامين هما :
1. المبرمج الذي يقوم بتحليل المشكلة وكتابة البرنامج في مجال الذكاء الاصطناعي .
2. خبير المجال وهو الشخص المتخصص في مجال معين وليس بالضرورة أن يكون لديه علم بالذكاء الاصطناعي فالمهم مدى خبرته وإلمامه ببواطن الأمور في مجال تخصصه .

ويمر النظام الخبير بعدة مراحل حتى يظهر بالشكل المطلوب وهي كالتالي :
1.    تعريف التطبيق: وفيها يتم تحديد ما الذي نريده من النظام ومجال الخبرة .
2.    تصميم النظام.
3.    برمجة النظام.
4.    اختبار النظام وتوثيقه.

وأخيرا: هل من نماذج عربية للأنظمة الخبيرة؟
حسب ما تطلعت وبحثت عنه, لا يوجد هناك نماذج عربية لهذه الأنظمة.. ولكن في الأصل يوجد
هناك الكثير من المتخصصين العرب يعملون على هذه الأنظمة ولكن غير منتشرة.. 

تجميع من أكثر من موقع ومدونة, تحياتي:خالد أبو دقة.

تعليقات الفيس
7 تعليقات بلوجر

7 comments :

  1. الله يعطيك العافية موضوع رائع جزاك الله خيرنا والي الامام ومزيدمن المواضيع الشيقة اخوك ابو احمد

    ReplyDelete
    Replies
    1. مشكور جدا أخي ابو أحمد

      Delete
  2. نعم هنالك الكثير من النماذج العربية .. لكن غير ظاهرة ابحث في البحوث .. ستاجد ها كلها...
    هناك مشروع نظام تشخيص طبي للحجاج من جامعة ام القرى وهناك نظام تشخيص للامراض القلب من جامعة الملك فهد للبترول والمعادن وهناك نظام للغة العربيه خاص بالقوافي .. وهناك من جامعات فلسطنية ناشطه بها المجال ومتفوقه فيهاولها بحوث ,,,

    العرب يشتغلون بكل مجال ..لكن اعمالهم لا ترى النور وغير ظاهرة...
    بحكم عملي على مشروعي بنفس النظام اقول ان هنالك لغات ذكاء اصطناعي وانت لم تتطرق لها ,, واهي clips,jess,lisp وكلها تصنف لنا نظم خبيره ,, وحل للمشاكل اخري ,
    مقالة رائعه وجميلة

    ReplyDelete
  3. مشكور toto على هذه المعلومات أنا أعلم بأن هناك من يعمل على الأنظمة الخبيرة العربية, وهناك بعض المتخصصين العرب خرجوا ليعودو لنا ببعض العلوم الخاصة بعلم الذكاء الإصطناعي وتطبيقها على ارض الواقع.. لكن كما قلت للأسف غير موجودة أو منتشرة, ولكن أنا لم أذكرها جميعا ذكرت أشهرها كما قلت في المقال وهي الفعالة حاليا..موجود رابط لتجربتها

    تستطيع القول أن نظام اللغة العربية محتاج للكثير حتى تكون فعالة بالشكل الذي ينافس النظم الأخرى كما رأيت عندنا في فلسطين..
    والمقال محتاج للتعديل للأنه قديم نوعا ما.. وكان بحث ودراسة جامعية معي..

    مشكور جدا من جديد على هذا التنويه

    ReplyDelete
  4. كونك تعلم هذا شيء جميل جداً ,,

    الان يوجد نوعاً نوع تجاري يقوم لك بعمل نظام خبير لك دون جهد والاخر يتطلب منك معرفه بالموضوع وخبرة برمجية ...هنالك رابط للأطروحه للطالب دكتورا عمل مشروعه بهذا المجال جداً رائع .. تستطيع الاطلاع عليها اذا كنت من المهتمين بهذا الموضوع من خلال هذا الرابط
    http://m4ai.com/FinalThesis.pdf
    لكن الرجاء اذااي شخص استخدم المعلومات الموجوده بهذا الرابط . الرجاء اللإشارة الى هذا الرابط..

    ReplyDelete
  5. حتى في فلسطين كان الدكتور أ.ع يعمل على نظام خبير لعلاج الجلطة الدماغية Stroke ..وقام بعرض فكرته في أكثر من موضع ولكن لا اهتمام من المتخصصين, لكنه سافر إلى الخارج ولم يعد..
    كون السؤال عنها كثير لدى المهتمين, ولا يوجد في مصادر البحث عنها باللغة العربية, لماذا هذا التقصير من المهتمين..
    مشكور جدا للتنويه وبخصوص المشروع جميل جدا كما قلت للمهتمين في هذا المجال يمكنه الإستفادة منه مع ذكر المصدر..

    ReplyDelete
  6. باطبع لن تجد مصادر قويه باللغة العربية,مثله مثل اي موضوع اخر,, لكن الامل موجود..والناس تحتاج الى توجيه لمثل هذا الكتابات بالغة العربيه

    ReplyDelete

وما يلفظ من قول إلا لديه رقيب عتيد

نحن نتألم لكن انتصرنا !!

جنين - رحلة دم وقلعة إستشهاديين

إن الله ينصر الأسرى بغير الناس

About Me

My photo

كاتب، ومهندس حاسوب، ماجستير تكنولوجيا معلومات، أميل إلى السياسة أكثر من التكنولوجيا، وأكتب عن المقاومة أكثر من الأدب، أحب التصوير أكثر من التصميم، ولا زلت أنتظر الحرية

When I get Free, you won't see me here for dust 

FaceBook

من تغريداتي

من قناتي

صوت