الأنظمة الخبيرة (Expert Systems)

شهد العالم مع مطلع الألفية الثالثة تطوراً هائلاً وسريعاً في نظم المعلومات والأجهزة الذكية، وتطوراً في الأجهزة والأنظمة، وأيضاً تطوراً في البرامج والتطبيقات الحاسوبية والذكية. 

والأنظمة الخبيرة هي برامج صممت لتنفيذ مهاماً متعلقة بالخبرة الشخصية، ويقوم النظام الخبير بعمليات هي من اختصاص البشر تتضمن الحكم واتخاذ القرار.

والأنظمة الخبيرة هي نظم حاسوبية معقدة تقوم على مجتمع المعلومات المتخصصة في مجال محدد ومعين فقط.

وتستند الأنظمة الخبيرة إلى قواعد معرفة تتضمن عدداً هائلاً من قواعد المعلومات، وقد نشأت الأنظمة الخبيرة كنوع من أنواع الذكاء الاصطناعي، من أجل تقليص الاعتماد على البشر.

ويعرف الذكاء الصناعي أنه صياغة برمجيات متطورة مستندة على بيئات ومعلومات تكون داعمة لنظم المعلومات، وتكون مشابهة في عملها لعمل الإنسان الخبير لدراسة مشكلة معينة، وللذكاء الصناعي تطبيقات عدة ومختلفة منها: النظم الخبيرة، ألعاب الحاسوب، معالجة اللغة البشرية، التعلم الآلي، الإنسان الآلي أو الروبوتات.

ويختلف النظام الخبير عن البرامج الاعتيادية في الحاسب في أن المعرفة وثيقة الصلة بموضوع معين وأساليب الاستفادة من هذه المعرفة مندمجة مع بعض، وفي النظام الخبير يعتبر نموذج حل المشكلة كقاعدة معرفة مستقلة بذاتها، بدلاً أن تكون جزءاَ من البرنامج العام.

ويتكون النظام الخبير من:

1. قاعدة معرفية: تتضمن المعارف المتعلقة بالخبرة (الحقائق والمعلومات-طرق حل المشكلات-القواعد المستندة على صيغ رياضية)
2. نظام لمعالجة المعلومات، واستنتاج طريقة الاستدلال.
3. واجهة المستخدم، حيث يمكن للمستخدم غير الخبير من الوصول إلى معرفة النظام الخبير.

وللأنظمة الخبيرة عدد من الخصائص أهمها:

• تستخدم أسلوب مقارب أو مشابه لأسلوب الإنسان في حل المشكلات المعقدة.
• تتعامل مع الفرضيات بشكل متزامن وبدقة وسرعة عالية.
• وجود حل متخصص لكل مشكلة ولكل فئة متجانسة من المشاكل.
• تتطلب كميات هائلة من المعلومات بمجال معين.
• تعالج البيانات الرمزية غير الرقمية من خلال عمليات التحليل والمقارنة المتعمقة.

ويتضمن عمل النظام الخبير عنصرين هما:

1. أهل الخبرة: الأفراد الذين يقومون بإعداد الأنظمة وإدخالها في الحواسيب ومعالجة الخلل في حالة حدوثه.
2. المستفيدون من النظام: وهم المديرون أو الأشخاص الذين يستعينون بالنظام للبحث عن حلول لمشاكل محددة ومعينة.

والمجالات الأكثر مناسبة لبناء أنظمة خبيرة هي المجالات التي طبِّقت فيها أنظمة خبيرة فعلياً:(الطب Medicine -الرياضيات Mathematics -الهندسة Engineering -الكيمياء Chemistry -الجيولوجيا Geology -علوم الكمبيوتر Computer Science-التجارة Business-القانون Low -الدفاع Defense -التعليم Education)

وللأنظمة الخبيرة مزايا أهمها:

• يحتفظ النظام بمعارف متراكمة ويجعلها جاهزة على الفور.
• يساعد الموظفين الجدد من بلوغ مستويات عالية من الإنتاجية في وقت قصير.
• يقلل من مشكلات ارتفاع معدل إحلال العمالة الفنية والمهنية.
• النظم الخبيرة تكون سهلة الاستخدام بواسطة غير المتخصصين.

فكما أن للأنظمة الخبيرة مزايا، فهناك عيوباً لها منها:

• الارتفاع الكبير في تكاليف تصميم وتشغيل وصيانة النظام.
• المعارف والمعلومات المطلوبة قد لا تكون متوافرة دائماً أو يصعب استخدامها.
• إن منهج حل المشكلة قد يختلف من خبير إلى خبير رغم صحته.
• احتمال تعارض القواعد الجديدة التي تُضاف إلى القواعد السابقة.
• أن بعض القواعد تفقد قيمتها عند استخدامها في غير التطبيق الأصلي الذي نشأت في أصله.