Mitä ovat sumeat asiantuntijajärjestelmät?

Sumuinen asiantuntijajärjestelmä on tietokonejärjestelmän käyttämä ongelmanratkaisumuoto, jota käytetään usein tekoälyn luomisessa. Asiantuntijajärjestelmät ovat Boolean-logiikkaan perustuvia päätöksenteon tietokoneohjelmistoja, mikä tarkoittaa, että järjestelmä käyttää sarjan kyllä ​​tai ei-vastauksia yrittääkseen ratkaista ongelman. Sumuiset asiantuntijajärjestelmät laajenevat perinteiseen asiantuntijajärjestelmään ja perustuvat sumeaan logiikkaan Boolen logiikan sijasta. Sumuinen logiikka, kuten nimestä voi päätellä, tarkoittaa, että vastaus ei ole selvä kyllä ​​tai ei. Se putoaa jonnekin keskelle, ja tietokoneen on yritettävä laskea vastaus vastausten perusteella, jotka eivät ehkä ole täysin totta, mutta eivät myöskään täysin vääriä.

Lotfi Zadeh, joka tunnetaan ”sumean logiikan isänä”, esitteli sumean logiikan käsitteen 1960 -luvulla työskennellessään Kalifornian yliopistossa Berkeleyssä. Hän julkaisi paperin vuonna 1965, joka kattoi sumeat sarjat. Hän ei selittänyt pelkästään ajatusta sumeista sarjoista ja logiikasta, vaan myös puitteet tämän uuden logiikan sisällyttämiseksi tekniikan maailmaan. Hän loi myös termin “sumea” viitaten tähän loogiseen tyyliin, ja nimi jäi kiinni.

Ymmärtääkseen sumeiden asiantuntijajärjestelmien taustalla olevan teorian on ymmärrettävä Boolen logiikan ja sumean logiikan peruskäsitteet. Vaikka molemmat luottavat kehittyneisiin matemaattisiin algoritmeihin, ydinkonsepti on yksinkertainen. Molemmat käyttävät vastauksia kysymyksiin tai väitteisiin uuden vastauksen muodostamiseksi. Boolen logiikassa vastaukset ovat joko oikeita tai vääriä, kun taas sumeassa logiikassa vastaus voi olla tosi, osittain totta, epätosi, osittain väärä ja useita arvoja niiden välissä riippuen siitä, mitä ehtoja ohjelmoija syöttää ohjelmaan.

Jos esimerkiksi asiantuntijajärjestelmä haluaisi tehdä päätöksen Boolen logiikan avulla, se vastaisi lopulta tosi tai epätosi, jota kutsutaan myös kyllä ​​tai ei. Sumeaa logiikkaa käyttävä asiantuntijajärjestelmä voisi kuitenkin vastata kyllä, ei, ehkä tai johonkin muuhun yhdistelmään. Se tekee tämän tekemällä johtopäätöksiä nykyisestä tietopohjastaan.

Tietokannat ovat sumeiden asiantuntijajärjestelmien sydän. Jos tietokone ei pysty keksimään oikeaa vastausta, oletetaan, että tietokanta ei sisällä tarpeeksi tietoa, eikä olettaa, että ohjelma itse on väärä. Tietopohja voi sisältää lausunnon, kuten “Kun x = kyllä ​​ja y = ei, niin z = ehkä.” Tästä lausunnosta sumeat asiantuntijajärjestelmät voivat päätellä, että kun “x = kyllä” ja “y = kyllä”, “z”: n on vastattava myös “kyllä” tai että kun “x = ei” ja “y = kyllä”, että “z “Vastaa edelleen” ehkä “. Jos tämä ei ole vastaus, jonka ohjelmoija halusi, se tarkoittaa, että tietopohja tarvitsee lisätietoja saadakseen oikean vastauksen.

Sumuiset asiantuntijajärjestelmät tekevät nämä laskelmat matemaattisten arvojen perusteella. “Kyllä”, “ei” ja “ehkä” määritetään tietyt arvot. Tietokone tarkastelee, mitä lausekkeiden, kuten “x = kyllä ​​ja y = ei”, termien arvot ovat yhtä suuret ja lisää niiden arvot. Sitten se lisää muita asiaankuuluvia arvoja ja vastaa lopullista arvoa vastauksella, kuten “ehkä”, “kyllä” tai “ei”. Näin ollen matemaattisten arvojen “x = ei” ja “y = kyllä” lisääminen kertoo tietokoneelle, että “z”: n matemaattinen arvo on “ehkä”.