Transcript 강의 교안

11장 전문가 시스템
1) 11.1 - 2
2) 11.3, 11.5
3) 11.4, 11.6
06-11-28
AI Chap11.
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11장 전문가 시스템
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AI Chap11.
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Artificial
Intelligence
Programs
Knowledge-based
Systems
Expert
Systems
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11.1 전문가 시스템 개요
1) 전문가 시스템 발전
- 문제풀이 방법 -> 범용 문제 풀이 프로그램
- 알고리즘 : 탐색 가지를 줄이고 효율적인 경로 선
택
-
문제의 규모가 커짐에 따라 상태공간이 매우 방대
해짐으로써 한정된 자원과 시간 내에 문제를 해결
하는 것이 어려움
문제 풀이의 관건 : 지식의 활용
-
한정된 분야의 문제 영역에 대한 방대하고 전문적
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인 지식을 사용하여 매우 특수한 프로그램을 만들
-
2) 전문가 시스템
- 한정된 문제 분야에 적용하기 위해 전문 지식을
축적한 지식 베이스로 만든 지식 기반 시스템
지식기반 시스템
- _________________
- 문제 영역에 대한 지식이 그 외의 다른 지식들과 분
리되어 있는 시스템
지식베이스 + 추론기관
- ____________________
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전문가 시스템
유사점
차이점
예
지식을 기반으로 함
전문적, 특정 영역 안의
문제 해결
원자로 고장 진단 시스
템
의료진단시스템
법률자문시스템
데이터베이스
정보나 자료 저장
명백한 사실에 대하여 대답
현실의 복잡한 상황을 묘사하
차이점 기에 부족
인과관게 상황묘사 부족
도출을 할 수 없다
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지식베이스
지식을 기반으로 함
일반적인 문제를 다룸
문자인식 시스템
음성인식 시스템
자동번역 시스템
지식베이스
명백한 사실 수록
부정확하거나 확률적인
정보 수록
인과관계 관한 지식 수
록
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추론
3) 전문가 시스템의 구축
현장 전문가(domain expert): 문제 분야의 전문
- _______________________
지식을 가지고 있는 전문가
지식 공학자(knowledge engineer) : 현장 전
- _____________________________
문가가 가지고 있는 전문 지식을 체계적으로 지
식베이스화 하는 역할을 담당
질의문제 제시
현장
전문가
지식
공학자
해답해결 방법
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문제 해결
규칙 도출
전문가
시스템
지식베이스
구축
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4) 전문가 시스템의 장점
- 영구적
- 지식의 전달이 쉽다
- 지식을 문서화 하기 쉽다
- 문제풀이 과정이 일관적이다
- 저렴하다
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5) 전문가 시스템의 단점
- 창조적 능력이 부족하다
- 적응력 부족
- 입력의 형태가 정해진 기호에 의해 이루어
져야 한다
- 거시적 판단 능력이 부족하고 미시적 판단
위주로 동작한다
- 전문적 지식만을 포함하며, 상식적 지식의
활용 능력이 부족하다
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11.2 전문가 시스템의 구조
- 지식 베이스와 추론 기관이 핵심
- __________
지식베이스 : 전문 지식 저장
- 사실 및 규칙으로 구성
추론 기관 : 지식을 이용한 추론을 담당
- _________
- 인터프리터 및 스케줄러로 구성
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전문가 시스템
지식
베이스
사용자
인터페이스
추론
기관
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• 지식 베이스
– 주로 규칙, 프레임을 이용하여 지식 표현
– 사실 및 규칙을 저장
– 완전하지 않거나 확률적인 정보도 포함할 수 있음
• 경험적 지식
• 추론 기관
– 지식 베이스를 이용하여 문제를 풀이하기 위한 일반
적인 제어 지식을 포함하고 있는 부분
– 지식 기반 시스템은 문제에 대한 지식과 제어에 대한
지식이 분리되어 있다
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전문가 시스템의 구조
지식 베이스
사실 + 규칙
(문제영역에
관련된 지식)
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추론 기관
규칙해석기 + 스케줄
러
(일반적인 문제해결
위한 지식을 포함,
지식 베이스를 변경
시킬 수 있음)
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추론 기관의 구성
규칙 해석기
_____________
+
지식 베이스의 지식을
어떻게 적용할 것인가
를 결정하는 부분
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스케줄러
_____________
지식을 적용하여 문제
를 풀이하는 순서를
결정하는 부분
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11.3 전문가 시스템의 활용분야
- Chemistry (DENDRAL, MOLGEN)
- Computer System (XCON)
- Electronics (ACE, EURISKO, SOPHIE)
- Geology (PROSPECTOR)
- Medicine (MYCIN, ONCOCIN, GUIDON)
- Military
- Engineering
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11.4 지식표현 및 추론
규
칙
관련
규칙
필터링
정합
사
실
관련
사실
정합된 규칙
규칙의 순서 결정
선택된 규칙
실행
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11.5 전문가 시스템 개발 도구
프로그래밍 언어
심볼처리 언
어
전문가 시스템
개발도구
지식공학 언
어
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문제지향언
어
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골격(skeletal)시스
템
범용목적시스
템
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• 프로그래밍 언어
문제 지향 언어 : PASCAL, C등 일반적으로
– _____________
사용하는 프로그래밍 언어를 이용한 구현
심볼 처리 언어(인공지능용 언어) :
– _______________________________
LISP, PROLOG 등 심볼처리에 적합한 언어
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• PROLOG 사용한 예
– 사실 : alan은 bob의 아버지이다
 _____________________
father(alan, bob)
– 규칙 : X가 Y의 아버지이면 X는 Y보다 나이가
많다
 older(X,Y) if father(X,Y)
• 추론 기관을 포함하고 있어 이를 이용한
추론이 가능하다
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• LISP
– 사실 : alan은 bob의 아버지이다
 __________________________
(FATHER ALAN BOB)
– 규칙 : X가 Y의 아버지이면 X는 Y보다 나이
가 많다
 IF
THEN
(FATHER x y)
(OLDER x y)
• 심볼의 매칭, 추론 과정 등을 직접 프로그램으
로 구현해야 한다
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프로그래밍 언어를 이용할 경우의 장단
점
- 장점 : 설계자가 프로그램 하기에 따라 원하는
임의 형태의 추론을 할 수 있다.
- 단점 : 지식의 표현, 추론 방법 등에 대한 외부의
지원이 없이, 전적으로 시스템 개발자의 노력에
의해 만들어야 한다
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지식 공학 언어(개발도구)
: 지식 기반 시스템 구성을 위해 제공되는 언어
(전문가 시스템 쉘)
골격 시스템 : 기존의 전문가 시스템에서 지
- ____________
식베이스 부분만을 제거하고 난 추론 기관과 그
외의 지원도구로 구성된 도구
범용 시스템 : 전문가 시스템 구축을 위해 만
- ____________
들어진 지식 공학용 언어
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지식공학 언어(개발도구)의 이용
- ________________
지식 기반 시스템 : 문제 영역의 지식의 분리
- 문제 영역 지식만 만들어 넣으면 될 수 있는 도구가
있다면 전문가 시스템을 쉽게 구축할 수 있다
지식 공학 언어 : 지식 기반 시스템을 구축
- ________________
하기 위한 목적으로 만들어진 도구
- 골격 시스템, 범용 지식 공학 언어
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골격 시스템
- 기존의 전문가 시스템에서 지식 베이스를 제거한
것
KAS (Knowledge
EMYCIN
Acquisition System)
-치료법을 의사에게 조언하
-PROSPECTOR라는 광석
기 위한 전문가 시스템인
탐사를 위한 전문가 시스템
MYCIN에서 전문 지식을 제
의 지식 취득 시스템
제거한 것(Empty Mycin)
-규칙 기반 시스템
-규칙 기반 시스템
-두 가지 규칙 강도 : 조건이
-후방향 추론
이 만족되었을 때와 만족되
-확신율 적용 : -1(false) ~
지 않을 때의 결론의 확률
1(true)
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EMYCIN 규칙의 예
IF
(AND CNTXT INFECT
PRIMARY-BACTEREMIA)
(MEMBF CNTXT SITE
STERILESITES)
(SAME CNTXT PORTAL GI))
THEN(CONCLUDE CNTXT IDENT
BACTEROIDES TALLY .7))
결론
전제조
-Context의 INFECT라
건
는 속성의 값이
PRIMARY,
BACTEREMIA임
-배양 장소(SITE)가 무
균실(SEERILE)임
-미생물의 입구
(PORTAL)로 의심되는
곳이 gastrointestinal
trac(위장)임
-미생물(IDENTITY)은 bacteroid(가세균)
이다
-결론의 확신율은 0.7 이다
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골격 시스템의 장 단점
- 장점 : 지식 베이스만 구축하면 시스템을
구성할 수 있다
- 단점 : 추론 방법이 고정되어 있어, 응용 분
야에 맞는 추론 방법을 자유롭게 구사하기
어렵다
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범용 지식공학 언어
- 지식 공학을 위해 특별히 개발된 언어
- 특정한 응용에 적합한 틀에 기초하고 있지 않기
때문에 골격 시스템에 비해 다양한 자료 접근,
탐색, 추론 기법을 제공
- 다양한 응용 분야에 활용할 수 있다
- 예 : OPS5, ROSIE 등
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11.6 전문가 시스템 개발 과정
1) 개발 단계
요구
보완개선작
개념
사항
구조
업
개발목적
요구사항
기본개념의
지식수집
규칙
프로그래
과
정의 및 해
및
만족여부
밍
문제의 특
평가
법
지식표현
검증
문제의 정
개념 설정
정형화
구현
성
의
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2) 시제품(prototype)
시험용
시제품
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연구용
시제품
현장용
시제품
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생산용
시제품
상업용
시제품
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3) 지식 수집
질의문제 제시
현장
전문가
지식
공학자
해답해결 방법
문제 해결
규칙 도출
전문가
시스템
지식베이스
구축
- 인터뷰, 설문지 방법 등
- 관찰, 토의, 문제 묘사, 문제 분석
- 시스템 정련, 시험, 검증
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1)
전문가 시스템이란?
2)
전문가 시스템 구축을 위해 필요한 사람을 쓰고 역할을
쓰시오
3)
전문가 시스템에서 추론기관의 구성요소를 쓰고 설명하
시오.
4)
빈칸채우기
_________
__________
_________
전문가 시스템
개발도구
____________
__________
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