전문가 시스템은 추론 (reasoning) 과 지식 표현 (knowledge representation) 을 핵심으로 하는 인공 지능 기술 기반 컴퓨터 프로그램입니다. 전문가 시스템은 인간 전문 분야의 지식과 경험을 시뮬레이션하고 추리 등을 통해 특정 분야의 문제에 대한 해결책을 제공할 수 있다.
전문가 시스템의 핵심은 추리다. 즉 알려진 사실과 규칙에 따라 새로운 결론을 내리는 것이다. 추리 과정은 전방 추리 (forward chaining) 와 후방 추리 (backward chaining) 로 나눌 수 있다. 전방 추리는 알려진 사실에서 출발하고, 규칙을 적용함으로써 새로운 결론을 내놓고, 후방 추리는 목표에서 출발하여 일치 규칙을 통해 적용 가능한 사실을 찾는다. 두 가지 방법은 문제의 성격과 규칙의 수에 따라 사용을 선택한다.
추리를 위해 전문가 시스템은 도메인 지식과 경험을 표현하고 저장해야 합니다. 지식 표현은 도메인 지식을 컴퓨터가 처리할 수 있는 형식으로 바꾸는 것을 말한다. 그 목적은 컴퓨터가 기존 지식과 규칙에 따라 정확한 추리를 할 수 있도록 하는 것이다. 일반적인 지식 표시 방법에는 규칙, 프레임워크, 의미 네트워크, 본체론, 생성식 등이 포함됩니다. 또한 전문가 시스템은 사용자가 시스템과 상호 작용하는 방식을 지원해야 합니다. 여기에는 사용자에게 질문을 제공하는 방법, 사용자가 사실과 피드백을 제공하는 방법 등이 포함됩니다. 전문가 시스템은 사용자 피드백, 데이터 마이닝 등을 통한 지식 업데이트 및 증분 학습과 같은 학습 메커니즘을 통해 지식 기반을 지속적으로 최적화하고 보완할 수도 있습니다. 전문가 시스템은 의료 진단, 엔지니어링 설계, 재무 분석, 환경 모니터링 등 다양한 응용 분야를 갖추고 있습니다. 복잡한 문제 처리, 신속한 문제 진단 및 해결, 인력 교육 비용 절감 등의 장점이 있습니다. 동시에 지식 표현과 획득의 어려움, 전문가 지식의 불확실성 등과 같은 몇 가지 도전과 제한이 있습니다.
결론적으로 전문가 시스템은 추론을 핵심으로 하는 인공지능 기술을 기반으로 한 컴퓨터 프로그램이다. 지식 표현과 추론을 통해 인간 전문 분야의 지식과 경험을 시뮬레이션하여 특정 분야의 문제에 대한 해결책을 제공합니다. 전문가 시스템은 광범위한 응용 분야와 장점을 가지고 있지만 몇 가지 과제와 제한 사항이 있습니다.