asiantuntijajärjestelmissä

Asiantuntijajärjestelmät (expert systems) ovat tekoälyjärjestelmiä, jotka on suunniteltu jäljittelemään ihmisen asiantuntijan päätöksentekoprosesseja tietyillä alueilla. Niiden tavoite on tarjota päteviä suosituksia tai ratkaisuja käyttämällä laajaa tietämystä ja sääntöihin perustuvaa päättelyä.

Keskeiset komponentit ovat tietopankki eli tietämysvarasto sekä päättelymoottori. Tietopankki sisältää sääntöjä, malleja ja joskus ontologioita, joita asiantuntija muokkaa ja päivittää. Päättelymoottori soveltaa näitä sääntöjä uusista havainnoista johtopäätösten tekemiseksi ja ehdotusten antamiseksi. Käyttöliittymä mahdollistaa vuorovaikutuksen käyttäjän kanssa.

Päättely voidaan toteuttaa eri tavoilla. Yleisiä on eteenpäin suuntautuva päättely (forward chaining), jossa faktoja johdetaan sääntöjen kautta uusiin tosiasioihin, sekä taaksepäin suuntautuva päättely (backward chaining), jossa tavoitteesta lähdetään etsimään todisteita varmistusta varten. Usein järjestelmät myös yhdistävät menetelmiä.

Historian varhaisessa vaiheessa kehitettiin useita tunnettuja järjestelmiä, kuten MYCIN lääketieteellisiin diagnooseihin, DENDRAL kemiallisiin rakenteisiin, sekä XCON konfigurointitehtäviin. Näiden järjestelmien menestys johti laajempaan tutkimukseen teollisten sovellusten ja päätöksenteon tukemisessa.

Nykyisin asiantuntijajärjestelmien käytön kasvu on kiinnittynyt tiedon hankinnan ja ylläpidon haasteisiin. Järjestelmien brittleness, jatkuva päivitystarve sekä epävarmuuden käsittely voivat rajoittaa suorituskykyä. Selittävyys ja tulosten läpinäkyvyys ovat tärkeitä erityisesti kriittisillä aloilla.

Vaikka yleinen tarkoituksellinen tekoäly on kehittynyt, asiantuntijajärjestelmät elävät osittain hybridinä, jossa sääntöperusteisia ratkaisuja täydentävät koneoppiminen ja tilastolliset menetelmät. Niitä käytetään edelleen esimerkiksi terveydenhuollon tukijärjestelmissä, teollisessa diagnostiikassa ja konfigurointiprosesseissa.