در این مقاله قصد داریم شما عزیزان را با شاخه دیگری از درخت تنومند علم هوش مصنوعی آشنا کنیم. سیستم‌های خبره یا متخصص. شاید شما هم دیده باشید برخی دستگاه‌های پیشرفته‌ای که به خودی خود و بدون کمک گرفتن از هیچ نیروی انسانی، قدرت تشخیص بیماری‌ها تجویز دارو را دارند و به صورت گسترده در مراکز درمانی برای تشخیص بیماری و کمک به پزشکان مورد استفاده قرار می‌گیرند. شاید با دیدن این ابزارهای پیشرفته از کنار آنها به سادگی رد شده باشید و حتی فکرش را هم نکرده باشید که این سیستم‌ها به کمک علم هوش مصنوعی ساخته شده‌اند. ولی اگر جزء آن دسته از افرادی بودید که با دیدن این دستگاه‌های پیشرفته از خود سؤال کردید که اینها چگونه ساخته شده و چگونه کار می‌کنند، در جواب باید بگوییم به کمک شاخه‌ای از علو هوش مصنوعی به نام سیستم‌های خبره و یا متخصص. اگر بخواهیم تعریفی کلی و ساده از این علم داشته باشیم باید بگوییم، سیستم‌های خبره شاخه‌ای از علم هوش مصنوعی است که می‌تواند در انجام اموراتی که نیاز به تخصص دارد به انسان کمک کند. در ادامه این مقاله قصد داریم این مبحث را بیشتر باز کنیم و به سؤالات شما عزیزان در رابطه بیا این موضوع پاسخ دهیم. سؤالاتی مثل سیستم‌های خبره چیست؟ چگونه کار می‌کند؟ در چه زمینه‌هایی کاربرد دارد و غیره. در ادامه با آرتیجنس همراه باشید.

سیستم‌های خبره و یا متخصص(Expert Systems) چیست؟

به طور کلی و به زبان ساده اگر بخواهیم تعریفی از سیستم‌های خبره داشته باشیم، باید بگوییم: سیستم‌ خبره زیرشاخه‌ای است از علم هوش مصنوعی که تمرکز آن در ساخت سیستم‌های هوشمند متخصص است. این نوع سیستم‌ها طوری طراحی می‌شوند تا توانند با استنتاج منطقی و از روی تجربیات پیشین خود در انجام کارهایی که نیاز به تخصص دارد، مورد استفاده قرار گیرد. سیستم‌های خبره در زمینه‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرند که برای انجام کار خاصی نیاز به یک نیروی متخصص باشد. برای مثال سیستم‌هایی که می‌توانند عملکرد یک پزشک را شبیه سازی کرده و به صورت تخصصی و بدون دخالت بشر  اقدام به تشخیص و درمان بیماری کنند. و یا سیستم‌های هوشمندی که به صورت تخصصی همانند یک مکانیک می‌توانند ایرادات خودرو را شناسایی کنند، همه و همه نمونه‌هایی از سیستم‌های خبره مورد استفاده در دنیای امروزی به حساب می‌آیند.

سیستم‌های خبره چگونه کار می‌کنند؟

اگر تا به اینجا مختصری با سیستم‌های خبره آشنا شده باشید، شاید این سؤال برایتان پیش بیاید که این سیستم‌ها چگونه کار می‌کنند؟ چطور یک ماشین کامپیوتری می‌تواند جایگزین یک نیروی متخصص انسانی شود به‌طوری که جای خالی آن نیروی انسانی متخصص احساس نشود. سیستم‌های خبره یا متخصص همانند دیگر سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی از یک دیتابیس برای دسترسی به داده‌ها و اطلاعات استفاده می‌کنند. داده و اطلاعات مربوط به حوزه تخصصی مورد نظر در اختیار سیستم قرار می‌گیرد و سیستم با استفاده از این داده‌ها می‌تواند در مورد یک مسئله استدلال کرده و نسبت  به حل آن اقدام کند. در سیستم‌های خبره واحدی به نام واحد پردازشی و یا استنتاج وجود دارد که با استفاده از این واحد، داده‌های واکشی شده از دیتابیس را پردازش کرده و پس از استنتاج‌های منطقی در مورد مسئله تصمیم می‌گیرد. نتیجه به دست آمده از پردازش‌ها و تصمیم‌گیری‌ها ذخیره می‌شود تا به مثال تجربیات یک انسان واقعی در تصمیم گیری‌های آتی، سیستم از آنها برای کاهش خطاها و افزایش کارایی استفاده کند.

اجزا تشکیل دهنده سیستم‌های خبره :

سیستم‌های خبره معمولاً از سه قسمت اصلی تشکیل می‌شوند که برای پیاده سازی هر سیستم خبره شما به این سه قسمت نیاز خواهید داشت که عبارت‌اند از :

پایگاه داده :

داده برای سیستم‌های هوش مصنوعی را می‌توان به مثال سوخت برای خودرو در نظر گرفت. همان‌طور که خودرو برای حرکت به سوخت نیاز دارد، سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی هم برای اینکه بتوانند کار کنند نیاز به داده دارند. سیستم‌های خبره هم که زیرشاخه‌ای از علم هوش مصنوعی است از این قاعده مستثنا نیست. برای ساخت یک سیستم خبره اولین نیاز ما پایگاه داده‌ای قوی و غنی از اطلاعات تخصصی خواهد بود. این پایگاه داده توسط افرادی متخصص گردآوری می‌شود و در اختیار سیستم قرار داده می‌شود.

واحد استنتاج :

یکی دیگر از مهم‌ترین قسمت‌های یک سیستم خبره واحد استنتاج یا پردازش است. این قسمت حیاتی‌ترین بخش سیستم به حساب می‌آید، چون اصلی‌ترین بخش کار در این قسمت اتفاق می‌افتد. این واحد داده‌های واکشی شده از پایگاه داده را آنالیز و پردازش کرده و از آنها برای حل مسئله استفاده می‌کند. به طور کلی تمام استنتاج‌ها و استدلال‌های منطقی و تصمیم گیری‌ها برای حل یک مسئله در این قسمت اتفاق می‌افتد.

محیط کاربری :

بخش دیگر یک سیستم خبره محیط کاربری آن است. این قسمت هم یکی از قسمت مهم این نوع سیستم‌ها به حساب می‌آید. همان‌طور که از نام آن پیداست این بخش مسئول ایجاد ارتباط بین سیستم و کاربر است تا بتواند به بهترین شکل پرس و جوها و اطلاعات لازم را از کاربر دریافت کرده و در مقابل پاسخ‌های لازم را به کاربر ارائه دهد.

کاربردها سیستم‌های خبره :

امروزه استفاده از سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی و خبره چنان گستردگی پیدا کرده که شاید نتواند همه زمینه‌هایی که از این تکنولوژی استفاده می‌شود را نام برد. ولی ما در این قسمت از مقاله سیستم های خبره چیست تلاش می‌کنیم به برخی از برجسته‌ترین زمینه‌های کاربردی سیستم‌های خبره اشاره کنیم و بررسی کنیم که این سیستم‌ها در چه زمینه‌هایی به بشر کمک می‌کنند.

پزشکی : 

یکی از زمینه‌هایی که به شدت در آن از سیستم‌های خبره استفاده می‌شود، پزشکی است. سیستم‌های متخصص متعددی در این زمینه برای بررسی و تشخیص انواع ویروس‌ها، سرطان‌ها و باکتری‌ها، تشخیص و درمان بسیاری از بیماری‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مثال از سیستم MYCIN برای تشخیص باکتری و از سیستم خبره PXDES برای تشخیص سرطان در عرصه پزشکی استفاده می‌شود.

بازارهای مالی :

یکی دیگر از زمینه‌هایی که از سیستم‌های خبره استفاده می‌کند، بازارهای مالی است. سیستم‌های خبره می‌تواند مثل یک معامله گر در بازارهای مالی اقدام به انجام معاملات کند و یا در انجام امورات مالی و بررسی صورت‌های مالی مختلف به انسان کمک کند.

تعمیر و نگهداری :

در زمینه تعمیر و نگهداری هم می‌توان سیستم‌های خبره‌ای را مثال زد که به عنوان مکانیک در مراکز مختلف تعمیر و نگهداری خودرو به کار گرفته می‌شوند. این نوع سیستم‌ها می‌توانند مثل یک مکانیک ایرادات و مشکلات ماشین را تشخیص دهند و در راستای برطرف کردن مشکلات راهکارهایی ارائه دهند.

صنعت :

در عرصه صنعت هم ردپای سیستم‌های خبره بسیار مشهود است و به صورت گسترده از آنها استفاده می‌شود. کنترل، نظارت کمی و کیفی و موارد دیگر، نمونه‌هایی از کاربردهای این نوع سیستم‌ها در صنعت می‌باشد.

مزایا و معایب سیستم‌های خبره :

در ادامه مزایا و معایب سیستم‌های خبره و یا متخصص را به صورت تیتروار بیان می‌کنیم و توضیحات کوتاهی در مورد آنها ارائه می‌دهیم.

مزیت‌ها : 

صرفه جویی در زمان : یکی از بزرگ‌ترین ویژگی‌های سیستم‌های هوشمند سرعت بالا در انجام عملیات و کاهش صرف وقت برای انجام کارهای تکراری است. 
کاهش هزینه‌ها : هزینه آموزش و تولید نیروی انسانی متخصص به مراتب بالاتر از راه اندازی یک سیستم خبره است، لذا کاهش هزینه‌ها در استفاده از سیستم‌های خبره یکی دیگر از نقاط قوت این نوع سیستم‌هاست.
کاهش خطای انسانی : خطای انسانی یکی از موارد اجتناب ناپذیر در تشخیص مسائل توسط انسان می‌باشد. تشخیص انسان همیشه با درصدی از خطا همراه بوده که به لطف ظهور سیستم‌های هوشمندی مثل سیستم‌های خبره در عرصه‌های تخصصی این خطاها به حداقل رسیده است.

معایب :

عدم خلاقیت : یکی از معایب سیستم‌های هوشمند عدم توانایی در ارائه پاسخ‌های خلاقانه و خارج از چارچوب مشخص است.
خطای ماشینی : در مقابل خطاهای انسانی ماشین‌ها هم بعضاً دچار خطا و اشتباه در تشخیص می‌شوند. برخی تناقضات در برنامه نویسی در طرحی ماشین‌ها می‌تواند به بروز خطاهایی از این دست منجر شود.
پیچیدگی : سیستم‌های مبتنی بر هوش مصنوعی و سیستم‌های خبره در طراحی، پیچیدگی‌های مختص به خود را دارند که گاهی اوقات درک آنها برای بشر سخت است.

نتیجه گیری :

سؤالی که در پایان در مورد سیستم‌های خبره پیش می‌آید این است که آیا روزی سیستم‌های خبره و متخصص می‌توانند به کلی جای بشر را در انجام برخی امورات فنی و تخصصی بگیرند؟ برای پاسخ به این سؤال لازم است سرعت پیشرفت علم و تکنولوژی از چند سال اخیر تابه‌حال را به خصوص در حوزه هوش مصنوعی بررسی کنیم. شاید سال‌ها پیش کسی تصور نمی‌کرد که سیستم‌های هوشمند تا به این اندازه بتوانند زندگی بشر را تحت‌الشعاع قرار دهند. ولی امروز با پیشرفت سرسام آور علم، به خصوص در حوزه‌های تکنولوژی مثل هوش مصنوعی، شاهد ظهور پدیده‌هایی هستیم که باورش برایمان سخت است. پس در پاسخ به سؤالی که مطرح می‌شود، می‌توان گفت که به‌دوراز تصور نیست که در آینده‌ای نه چندان دور در مراجعه به یک پزشک برای معالجه بیماری خود با یک ماشین هوشمند متخصص روبه‌رو شوید. نظرات خود در این رابطه را با ما در میان بگذارید.