Để thiết kế một hệ chuyên gia, trước tiên cần có sự lựa chọn một bài toán thích hợp[selecting the appropriate problem]. Tương tự các dự án phần mềm, để triển khai thiết kế mộthệ chuyên gia, cần phải có các yếu tố về nhân lực, tài nguyên và thời gian. Những yếu tố nàyảnh hưởng đến giá thành của một hệ chuyên gia.
Người ta thường đặt ra các câu hỏi sau đây :
Tại sao cần xây dựng [building] một hệ chuyên gia ?
Câu hỏi này thường xuyên được đặt ra cho bất kỳ dự án nào. Có thể trả lời ngay là do những đặc trưng và ưu điểm của các hệ chuyên gia. Trước khi bắt đầu, cần xác định rõ đâu là bài toán, ai là chuyên gia, và ai là người sử dụng.
Trả tiền [pay-off] là gì ?
Khi quyết định xây dựng một hệ chuyên gia [câu hỏi 1] cần một sự đầu tư về nhân lực, tài nguyên, thời gian và tiền bạc. Do vậy người sử dụng hệ chuyên gia phải trả tiền, tuỳ theo tính hiệu quả hay ưu điểm của hệ chuyên gia sử dụng. Tuy nhiên, nếu không có ai sử dụng hệ chuyên gia, thì sẽ không có ai trả tiền để bù lại chi phí và có lãi. Do hệ chuyên gia là một công nghệ mới, câu hỏi này khó trả lời hơn và có nhiều rủi ro hơn so với lập trình thông thường.
Sử dụng những công cụ [tools] nào để xây dựng một hệ chuyên gia ?
Hiện nay có rất nhiều công cụ để xây dựng các hệ chuyên gia. Mỗi công cụ đều có những ưu điểm và nhược điểm nhất định. Những công cụ phổ biến là CLIPS và OPS5, ngoài ra có ART, ART-IM, Eclipse, Cognate...
Chi phí [cost] để xây dựng một hệ chuyên gia là bao nhiêu ?
Chi phí hay giá thành để xây dựng một hệ chuyên gia phụ thuộc vào nguồn nhân lực, tài nguyên và thời gian hoàn thiện nó. Bên cạnh chi phí về phần cứng, phần mềm, còn chi phí về đào tạo [training]. Ví dụ ở Mỹ, chi phí để đào tạo sử dụng thành thạo một hệ chuyên gia có thể lên tới 2.500USD/tuần lễ/người.
Sau bước lựa chọn, phát biểu và đặc tả bài toán là các bước phát triển hệ chuyên gia. Sau đây ta sẽ xem xét các hệ chuyên gia được phát triển như thế nào.
Các bước phát triển hệ chuyên gia
Hệ chuyên gia được phát triển như thế nào ?
Trong phạm vi rộng [large extent], việc phát triển một hệ chuyên gia phụ thuộc vào nguồntài nguyên cung cấp. Tuy nhiên, giống như các dự án khác, việc phát triển còn phụ thuộc vào cách tổ chức quản lý quá trình phát triển như thế nào.
Quản lý dự án [Project Management]
Quản lý dự án, chủ đề tiếp cận hệ chuyên gia, bao gồm các công đoạn như sau :
Quản lý hoạt động [Activity Management], gồm :
- Lập kế hoạch[planning]
- định nghĩa các hoạt động [define activities]
- xác định hoạt động ưu tiên [specify priority of activities]
- nhu cầu tài nguyên [resource requirement]
- ghi nhớ các sự kiện [milestones]
- xác định thời gian [duration]
- phân công trách nhiệm [responsabilities]
- Lập biểu công việc [scheduling]
- ấn định điểm bắt đầu và điểm kết thúc dự án
- giải quyết xung đột khi gặp các việc cùng mức ưu tiên
- Phân bổ thời gian[chronicling]
- kiểm tra thực hiện dự án[monitor project performance]
- Phân tích [analysis]
- phân tích các hoạt động về lập kế hoạch,lập biểu công việc và phân bổ thời gian hoạt động
Quản lý cấu hình sản phẩm [Product Configuration Management] :
- Quản lý sản phẩm [product management]
- quản lý các phiên bản khác nhau của các sản phẩm
- Quản lý thay đổi [change management]
- quản lý các giải pháp sửa đổi sản phẩm và ước lượng ảnh hưởng của thay đổi sản phẩm
- phân công người sửa đổi hệ thống
- cài đặt phiên bản mới
Quản lý tài nguyên [Resource Management] :
- Dự báo nhu cầu tài nguyên [forecast needs for resource]
- Thu nhận tài nguyên [acquire resources]
- Phân công trách nhiệm để sử dụng tối ưu nguồn tài nguyên[assign responsabilities for optimium use of resources]
- Phân bổ tài nguyên để giảm thiểu tắc nghẽn[provide critical resources to minimize bottle-necks]
Hình dưới đây mô tả quá trình quản lý dự án phát triển một hệ chuyên gia.
Tiếp nhận tri thức
Các bước tiếp nhận tri thức cho một hệ hệ chuyên gia như sau : Đầu tiên, công nghệ tri thức thu nhận tri thức nhờ đối thoại trực tiếp với tri thức con người [chuyên gia]. Sau đó, tri thức được biểu diễn [theo một cách nào đó] tường minh trong cơ sở tri thức. Các chuyên gia đánh giá hệ chuyên gia, trao đổi qua lại với công nghệ tri thức cho đến khi hệ chuyên gia hoàn toàn thỏa mãn yêu cầu.
Vấn đề phân phối [The Delivery Problem]
Hệ thống được phân phối như thế nào ?
Vấn đề phân phối một hệ thống phụ thuộc chủ yếu vào số lượng các hệ chuyên gia sẽ được phát triển. Tốt nhất là hệ chuyên gia có thể chạy trên các thiết bị phần cứng chuẩn. Tuy nhiên, một số hệ chuyên gia đòi hỏi phải có bộ xử lý LISP, từ đó làm tăng giá thành sản phẩm.
Nói chung, một hệ chuyên gia cần phải được tích hợp [integrated] với những chương trình đã có sẵn để có thể dùng lời gọi thủ tục từ một ngôn ngữ lập trình thông thường và hệ thống có thể hỗ trợ quá trình này.
Bảo trì và phát triển
Hệ thống được bảo trì [maintenance] và tiến triển [evolve] như thế nào ?
Các hệ chuyên gia đòi hỏi các hoạt động bảo trì và phát triển không hạn chế [open-ended] so với các chương trình thông thường. Bởi vì các hệ chuyên gia không dựa trên các thuật toán, mà thành tích [performance] của chúng phụ thuộc vào tri thức. Vấn đề là phải thường xuyên bổ sung tiếp nhận các tri thức mới và thay đổi các tri thức cũ để đổi mới hệ thống [system improves].
Trong một sản phảm có chất lượng thương mại [commercial quality product], cần phải thu thập một cách có hệ thống và có hiệu quả các báo cáo sai sót hệ thống do người sử dụng phát hiện. Nếu việc thu thập và khắc phục lỗi không được ưu tiên trong quá trình nghiên cứu thì phải được ưu tiên trong hệ thống chất lượng thương mại. Việc bảo trì chỉ được thực hiện tốt khi thu thập đầy đủ các báo cáo sai sót. Hình 1.16. trình bày các giai đoạn cơ bản để phát triển một hệ chuyên gia.
Sự phát triển một hệ hệ chuyên gia cũng tác động nhiều trong một hệ thống chất lượng thương mại. Người ta luôn mong muốn nhận được những thành công một khi hệ chuyên gia được phân phối đến người dùng.
Sai sót trong quá trình phát triển hệ chuyên gia
Các sai sót chủ yếu trong quá trình phát triển hệ chuyên gia được phân ra thành nhiều giai đoạn [hình 1.17.].
Sai sót trong tri thức chuyên gia. Chuyên gia là nguồn tri thức của một hệ chuyên gia. Nếu tri thức chuyên gia không đúng và không đầy đủ, hậu quả sai sót sẽ ảnh hưởng suốt quá trình phát triển hệ thống. Ví dụ : để hạn chế những sai sót có thể, NASA đã sử dụng bảng kỹ thuật bay [Flight Technique Panels] trong các chuyến bay vũ trụ. Các bảng này gồm những người sử dụng hệ thống, các chuyên gia lĩnh vực độc lập, những người phát triển hệ thống, những người quản trị nhằm bảo đảm tính đầy đủ và bao trùm hết mọi lĩnh vực phát triển.
Sai sót ngữ nghĩa. Xảy ra do hiểu sai tri thức đưa vào hệ chuyên gia. Ví dụ, giả sử một chuyên gia nói : « You can extinguish a fire with water » và công nghệ tri thức lại hiểu câu này là « All fires can be extinguished by water ».
Sai sót cú pháp. Do biểu diễn sai dạng các luật và các sự kiện, hoặc do sai sót ngữ nghĩa, hoặc sai sót trong tri thức chuyên gia ở các bước trước.
Sai sót máy suy diễn. Là một chương trình nên máy suy diễn có thể gặp lỗi khi thực hiện và có thể xác định được nguyên nhân. Tuy nhiên, việc xác định lỗi trong một số hệ chuyên gia vẫn gặp khó khăn do công cụ phần mềm sử dụng.