Uzman Sistemlerin Yapısı

Uzman sistemler, özel bir alandaki uzman bilgi gerektiren problemleri çözebilir ve bu bilgiyi belli bir formatta temsil edip saklama özelliğine sahiptir. Uzman sistemlerin temel çalıĢma prensibi Ģu Ģekildedir: Programı kullanan kiĢi uzman sistem programına gerçekleri verir ve karĢılığında uzman tavsiyesi veya uzmanlık alır (Aydın,2000:3). Bir uzman sistemin temel bileĢenleri bilgi tabanı, çıkarım mekanizması ve kullanıcı ara birimidir. Bir uzman sistemin detaylı yapısı ġekil 9‟da görülmektedir.

ġekil 9. Uzman Sistemin Temel Yapısı (Giarratano and Riley,2005:6).

KUL L AN ICI Çıkarım mekanizması Bilgi tabanı Kullanıcı Arabirimi

Uzman sistemler Ģu elamanlardan oluĢur:

1- Bilgi Tabanı(Knowledge Base): Bilgi tabanı, problem çözme kuralları, süreçler- iĢlemler ve problem alanına iliĢkin içsel veriyi içerir (Baykal ve Beyan, 2004:289). Bilgi tabanında doğruluğu önceden bilinen gerçekler vardır. Bu bilgiler, uzmanlardan, yayınlanmıĢ veya yayınlanmamıĢ kaynaklardan ve kitaplardan elde edilir. Sistem yapısı aynı kalmak Ģartı ile konu kapsamı geniĢletilmek istendiğinde kolayca geniĢletilebilir, ilave yapılabilir olmalıdır. Uzman sistemin bir kiĢi gibi hareket edebilme yeteneği bilginin iyi temsili ile doğru orantılı olarak artacaktır (ġahin, 2008:41).

2- Kullanıcı Arabirimi(User Interface): Kullanıcı ile sistem arasındaki iletiĢimi

sağlar. Genellikle neden (Why) ve nasıl (How) sorularına cevap veren bir açıklama ünitesini içerir. Ġlgili problem için göreve özgü veriye karĢılık gelir (Özkan ve Gülesin, 2001:170).

3- Çıkarım Mekanizması(Inference): “Uzman Sistemin kontrol bilgilerini içeren kısımdır. Bir baĢka deyiĢle bu birim bilgi tabanını eldeki durumlara uygulamak için gerekli mekanizmaları içermektedir. Sonuca ulaĢmak için eldeki bilgilerin bir fonksiyonu olarak bilgi tabanındaki en uygun kuralları seçer” (Emiroğlu,1999:123).

Bu iĢlemler yapılırken arama teknikleri ve kontrol stratejileri kullanılır. Arama teknikleri derinlik - ilk, genişlik - ilk, en iyi - ilk olarak üç bölüm de, kontrol stratejileri ise geriye zincirleme ve ileriye zincirleme olarak iki bölümde kullanılır (ġahin, 2008:42).

“Uzman sistemler genel olarak eldeki verilere göre en uygun durumu belirleme esasına göre çalıĢırlar. Genellikle bilgi tabanındaki tüm kuralların muhakeme edilmesi iki teknikle gerçekleĢir” (Özkan ve Gülesin, 2001:170). Bunlar:

1. Ġleriye doğru zincirleme 2. Geriye doğru zincirleme‟dir.

Bir sorunun çözümü için bir çok çıkarımın birbirine bağlanmasına zincirleme denir. Ġleriye doğru bağlanan çıkarımlara “ileri zincirleme”, bir hipotezi gerçeklerle destekleyerek geriye doğru bağlayan çıkarımlara “geriye zincirleme” adı verilir (Giarratano ve Riley, 2005:167). Genel olarak kontrol, üretim kuralları olan ileri veya geriye zincirleme ile kurulabilir. Ġleri adımlarla hipotez gerçekleĢiyorsa, ileriye doğru

zincirleme kuralı kurulması doğru olacaktır. Ya da tam tersi geri adımlarla hipoteze ulaĢılıyorsa gerekli olan geriye doğru zincirleme hedefi olacaktır (Jackson,1999:87-88). 1. Ġleriye Doğru Zincirleme: Ġleriye akıl yürütme ya da veriden hareketli arama olarak tanımlanmaktadır. Bu akıl yürütme süreci, bir veri kümesinden bir hedef ya da sonuca ulaĢmayı sağlamaktadır (Baykal ve Beyan, 2004:300). Ġleri zincirleme kuralları kullanılarak bilgi temsiline gidilir. Kurallar madde madde cümlelerden oluĢur. Bu cümleler basit biçimiyle If – Then mantığıyla veya sonuç ile bir yada daha fazla öncül maddesi ile bağlanan söz dizimi kullanılarak tanımlanırlar (Payne ve McArthur, 1990:71-72). Çıkarım mekanizması problemin en baĢından baĢlayarak IF cümlesinden sonuç kısmına THEN ulaĢması ile (If…..Then) çalıĢır. Ġleri zincirleme de If-Then kuralları basit bir örnekte aĢağıda verilmiĢtir.

If A Then B If B Then C

If C Then D (Giarratano ve Riley, 2005:172) Ġleri doğru zincirleme yönteminde eğer bir delil kanıtlanırsa diğerine geçilir buda kanıtlanırsa bir diğerine geçilir. Bu delilinde kanıtlandığı durumda H hipotezinin doğru olduğu kanaatine varılır (Allahverdi, 2002:99). Ġleri doğru zincirleme yöntemi Ģekil 10‟da verilmiĢtir.

Gerçekler

Sonuç

Ġleri zincirleme de geniĢlik öncelikli aramalarda arama kolaylaĢır, yani ileri zincirleme de arama geniĢledikçe araĢtırma sonuçları iyi çıkar (Giarratano ve Riley, 2005:171). Öncüller ve kuralların sonuçları durumu tanımlar ve kavramsal olarak da durumu açıklayan tek bir cümle gibidirler. Birlikte ele alındığında kurallar ve gerçekler bilgi tabanını oluĢturur. Gerçeklerin kestirilmesinde kural öncülleri bilgi tabanında taranır. Daha sonra kurallar ve gerçekler çıkarım motoru tarafından incelenirler (Payne ve McArthur,1990:72).

2. Geriye Doğru Zincirleme: Bu tür zincirleme tümdengelim ilkesini temel alır ve sonuç kısmında yer alan hipotezin doğruluğunu ispatlayacak deliller aranır. Hedeften hareketli akıl yürütme de denilen geriye zincirleme de akıl yürütme süreci hedef durumundan hareketle baĢlar ve hedeften tersine doğru hareket eder (Baykal ve Beyan,2004:300). Çıkarım mekanizması problemi çözerken kuralın en sonu olan sonuç (THEN) cümlesi ile baĢlar ve Ģart (IF) cümlesi ile biter. Geriye zincirleme de If-Then kuralları basit bir örnekte aĢağıda verilmiĢtir.

If D Then C If C Then B

If B Then A (Giarratano ve Riley, 2005:173)

Geriye doğru zincirleme yönteminde önceden bir hipotezin(H) gerçek olduğu varsayılır ve bu hipotezi kanıtlayacak deliller aranır. Burada H hipotezini kanıtlamak için geriden baĢa doğru sorgulamak gerekir. Böylece H hipotezi kanıtlanabilir (Allahverdi, 2002:98). Geriye zincirleme ters bir süreçtir. Sorunun çözümü için kanıtlar arası bağlantıyı bulmak Ģeklinde ifade edilebilir. Geriye zincirleme; tanı koyma, geçmiĢten Ģimdiye bağlantı, hedef odaklı ve yukarıdan aĢağıya mantık hipotezini bulma, derinlik öncelikli, alt bileĢenleri arama gibi özellikleri içinde barındırır (Giarratano ve Riley, 2005:168-169). Geriye doğru zincirleme yöntemi Ģekil 11‟de verilmiĢtir.

Hipotez Kanıtlar

ġekil 11. Geriye Zincirleme (Giarratano ve Riley, 2005:172)

Geriye doğru zincirleme, derinlik öncelikli aramalarda aramayı kolaylaĢtırır. Derinlik öncelikli arama için ġekil 11‟de verilen ağaç modeli tercih edilir (Giarratano ve Riley, 2005:171).

Uzman sistemleri gerçekleĢtirebilmek için farklı çalıĢma teknikleri kullanılmaktadır. Kullanım alanı ve iĢin yararına göre çalıĢma tekniğine karar verilebilmektedir. Uzman sistemlerin yararları ve kullanım alanlarına iliĢkin bilgiler aĢağıda sunulmuĢtur.