Экспертные системы. 7
СОДЕРЖАНИЕ
Понятие и назначение экспертных систем
Примеры применения экспертных систем
Практическая часть
Список литературы
ПОНЯТИЕ И НАЗНАЧЕНИЕ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ
Экспертные системы (ЭС)- это яркое и быстро прогрессирующее направление в области искусственного интеллекта (ИИ). Причиной повышенного интереса, который ЭС вызывают к себе на протяжении всего своего существования, является возможность их применения к решению задач из самых различных областей человеческой деятельности. Пожалуй, не найдется такой проблемной области, в которой не было бы создано ни одной ЭС или по крайней мере, такие попытки не предпринимались бы.
ЭС - это набор программ или программное обеспечение, которое выполняет функции эксперта при решении какой-либо задачи в области его компетенции. ЭС, как и эксперт-человек, в процессе своей работы оперирует со знаниями. Знания о предметной области, необходимые для работы ЭС, определенным образом формализованы и представлены в памяти ЭВМ в виде базы знаний, которая может изменяться и дополняться в процессе развития системы.
ЭС выдают советы, проводят анализ, выполняют классификацию, дают консультации и ставят диагноз. Они ориентированы на решение задач, обычно требующих проведения экспертизы человеком-специалистом. В отличие от машинных программ, использующий процедурный анализ, ЭС решают задачи в узкой предметной области (конкретной области экспертизы) на основе дедуктивных рассуждений. Такие системы часто оказываются способными найти решение задач, которые неструктурированны и плохо определены. Они справляются с отсутствием структурированности путем привлечения эвристик, т. е. правил, взятых “с потолка”, что может быть полезным в тех системах, когда недостаток необходимых знаний или времени исключает возможность проведения полного анализа.
Главное достоинство ЭС - возможность накапливать знания, сохранять их длительное время, обновлять и тем самым обеспечивать относительную независимость конкретной организации от наличия в ней квалифицированных специалистов. Накопление знаний позволяет повышать квалификацию специалистов, работающих на предприятии, используя наилучшие, проверенные решения.
ЭС используются для решения так называемых неформализованных задач, общим для которых является то, что:
- задачи не могут быть заданы в числовой форме;
- цели нельзя выразить в терминах точно определенной целевой функции;
- не существует алгоритмического решения задачи;
- если алгоритмическое решение есть, то его нельзя использовать из-за
- ограниченности ресурсов (время, память).
Знания являются явными и доступными, что отличает ЭС от традиционных программ, и определяет их основные свойства, такие, как:
1) Применение для решения проблем высококачественного опыта, который представляет уровень мышления наиболее квалифицированных экспертов в данной области, что ведет к решениям творческим, точным и эффективным.
2) Наличие прогностических возможностей, при которых ЭС выдает ответы не только для конкретной ситуации, но и показывает, как изменяются эти ответы в новых ситуациях, с возможностью подробного объяснения каким образом новая ситуация привела к изменениям.
3) Обеспечение такого нового качества, как институциональная память, за счет входящей в состав ЭС базы знаний, которая разработана в ходе взаимодействий со специалистами организации, и представляет собой текущую политику этой группы людей. Этот набор знаний становится сводом квалифицированных мнений и постоянно обновляемым справочником наилучших стратегий и методов, используемых персоналом. Ведущие специалисты уходят, но их опыт остается.
4) Возможность использования ЭС для обучения и тренировки руководящих работников, обеспечивая новых служащих обширным багажом опыта и стратегий, по которым можно изучать рекомендуемую политику и методы.
ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ЭКСПЕРТНЫХ СИСТЕМ
В настоящее время экспертные системы используются для решения различных типов задач в самых разнообразных проблемных областях, таких, как финансы, нефтяная и газовая промышленность, энергетика, транспорт, фармацевтическое производство, космос, химия, образование, телекоммуникации и связь и др. Рассмотрим наиболее яркие примеры экспертных систем.
Примеры экспертных систем в военном деле
ACES. Экспертная система выполняет картографические работы по нанесению обстановки на карты. Система получает в качестве исходных данных карту без обстановки и информацию, описывающую расположение объектов на местности. Система выдает карту, содержащую все желаемые условные обозначения и подписи, размещенные без взаимного наложения. ACES применяет объектно-ориентированную схему представления знаний и реализована на языке Loops для работы на АРМ Xerox Dolphin. Система разработана компанией ESL и доведена до уровня исследовательского прототипа.
ASTA. Экспертная система помогает аналитику определить тип радара, пославшего перехваченный сигнал. Система анализирует этот сигнал в свете имеющихся у нее общих знаний о физике радаров и специальных знаний о конкретных типах радарных систем. ASTA также помогает аналитику, обеспечивая ему доступ к соответствующим базам данных и давая объяснения своим заключениям. Знания в системе представлены в виде правил. Эта система разработана компанией Advanced Information & Decision Systems и доведена до уровня исследовательского прототипа.
DART. Экспертная система помогает обрабатывать разведданные о центрах командования, управления и связи противника. Она дает советы аналитикам по идентификации критических узлов сети командования, управления и связи и помогает обрабатывать сообщения о боевой обстановке. Система DART реализована на языках Паскаль и Си для компьютерных систем VAX 11/780. Она разработана компанией «Par Technology Corporation» и доведена до уровня исследовательского прототипа.
HANNIBAL. Экспертная система выполняет оценивание ситуаций в области разведки радиообмена противника. Система идентифицирует соединения противника и боевой порядок их связи, интерпретируя данные радиоперехвата. Эти данные включают информацию о местонахождении и характеристиках сигналов (частоте, модуляции, классе канала и другие) обнаруженных средств связи. Знания в системе представлены в рамках архитектуры доски объявлений, координирующей деятельность нескольких специалистов, или источников знаний. Система реализована с помощью средств AGE. Она разработана компанией ESL и доведена до уровня исследовательского прототипа.
I&W. Экспертная система помогает аналитикам из разведки предсказывать, когда и где произойдет следующее вооруженное столкновение. Система анализирует поступающие сообщения разведки, например донесения о местонахождении воинских соединений, их деятельности и передвижениях, применяя знания об обычных признаках активности войск. Знания представлены в рамках архитектуры доски объявлений, в которой для обеспечения компетентности применены как правила с прямой цепочкой рассуждений, так и фреймы. Система реализована на языке INTERLISP-D для АРМ Xerox 1100. Она разработана компанией ESL в сотрудничестве со Стенфордским университетом и доведена до уровня демонстрационного прототипа.
RUBRIC. Экспертная система помогает пользователю получить доступ к базам данных, содержащим неформатированные тексты. Например, когда пользователь называет какую-нибудь тему, RUBRIC автоматически разыскивает все документы, содержащие тексты, связанные с этой темой. В системе RUBRIC взаимоотношения между темами, подтемами и фразами, содержащими ключевые слова, выражены в виде правил. Правила также определяют другие варианты терминов, выражений и способов написания одной и той же темы или понятия. Пользователь может сформулировать запрос в виде правила, задающего критерий поиска, например эвристический вес, определяющий насколько сильно образец правила указывает на наличие темы правила.
В ходе поиска RUBRIC предоставляет пользователю документы, которые лежат в кластере, содержащем по крайней мере один документ с весом выше заданного пользователем порога. Это предотвращает ситуацию, в которой произвольно выбранный порог мог бы разделить близкие по рангу документы. Система реализована на языке FRANZ LISP, разработана компанией «Advanced Information & Decision Systems» и доведена до уровня исследовательского прототипа.
Пример экспертной системы в информатике
CODES. Экспертная система помогает разработчику базы данных, желающему использовать подход IDEF1 для определения концептуальной схемы базы данных. Хотя в качестве подхода IDEF1 полезна, сложность ее правил часто сдерживает ее применение. Разработчик описывает, какие свойства и взаимосвязи желательны в базе данных, под руководством системы CODES, осуществляемым в форме диалога. Затем система применяет свои знания в виде правил и эвристик IDEF1 для построения концептуальной схемы разрабатываемой базы данных. Знания в CODES представлены в виде правил с применением обратной цепочки рассуждений в качестве стратегии управления. CODES реализована на языке UCI LISP. Она была разработана в Университете штата Южная Калифорния и доведена до уровня демонстрационного прототипа.
Пример экспертной системы в компьютерных системах
MIXER. Экспертная система оказывает помощь программистам в написании микропрограмм для разработанной Texas Instruments СБИС TI990. По заданному описанию микропрограммы система получает оптимизированные микропрограммы для TI990. MIXER содержит знания по микропрограммированию для TI990, взятые из руководства и из анализа микропрограммы управляющего ПЗУ TI990. Сюда относятся знания о том, как преобразовывать введенные описания в наборы промежуточных операций, как выделить соответствующие регистры под переменные и как преобразовать промежуточные операции в наборы микроопераций. MIXER использует эти знания, чтобы определить, какие микрооперации являются лучшими для реализации микропрограммы. Система представляет знания в виде правил и данных, обладает унификацией, управляемой механизмом вывода, и динамическим возвратом. MIXER реализована на языке Пролог. Она была разработана в Токийском университете и доведена до уровня демонстрационного прототипа.
Пример экспертной системы в электронике
ACE. Экспертная система определяет неисправности в телефонной сети и дает рекомендации по необходимому ремонту и восстановительным мероприятиям. Система работает без вмешательства пользователя, анализируя сводки-отчеты о состоянии, получаемые ежедневно с помощью CRAS, программы, следящей за ходом ремонтных работ в кабельной сети. ACE обнаруживает неисправные телефонные кабели и затем решает, нуждаются ли они в планово-предупредительном ремонте и выбирает, какой тип ремонтных работ вероятнее всего будет эффективным. Затем ACE запоминает свои рекомендации в специальной базе данных, к которой у пользователя есть доступ. Система принимает решения, применяя знания относительно телефонных станций, сообщения системы CRAS и стратегии анализа сетей. Представление знаний в системе основано на правилах, используется схема управления посредством прямой цепочки рассуждений. АСЕ реализована на языках OPS4 и FRANZ LISP и работает на микропроцессорах серии AT&T 3B-2, размещенных в подстанциях наблюдения состояния кабеля. Она разработана в Bell Laboratories. АСЕ прошла опытную эксплуатацию и доведена до уровня коммерческой экспертной системы.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ
Программный продукт "1С:Бухгалтерия 8" включает технологическую платформу "1С:Предприятие 8" и конфигурацию (прикладное решение) "Бухгалтерия предприятия". Конфигурация "Бухгалтерия предприятия" предназначена для автоматизации бухгалтерского и налогового учета, включая подготовку обязательной (регламентированной) отчетности в организации. Бухгалтерский и налоговый учет ведется в соответствии с действующим законодательством Российской Федерации. "1С:Бухгалтерия 8" поддерживает решение всех задач бухгалтерской службы предприятия, если бухгалтерская служба полностью отвечает за учет на предприятии, включая, например, выписку первичных документов, учет продаж и т. д. Данное прикладное решение также можно использовать только для ведения бухгалтерского и налогового учета.
В состав конфигурации включен план счетов бухгалтерского учета, соответствующий Приказу Минфина РФ "Об утверждении плана счетов бухгалтерского учета финансово-хозяйственной деятельности организаций и инструкции по его применению" от 31 октября 2000 г. № 94н (в редакции Приказа Минфина РФ от 07.05.2003 № 38н). Состав счетов, организация аналитического, валютного, количественного учета на счетах соответствуют требованиям законодательства по ведению бухгалтерского учета и отражению данных в отчетности. При необходимости пользователи могут самостоятельно создавать дополнительные субсчета и разрезы аналитического учета.
Основным способом отражения хозяйственных операций в учете является ввод документов программы, соответствующих первичным бухгалтерским документам. Кроме того, допускается непосредственный ввод отдельных проводок. Для группового ввода проводок можно использовать типовые операции – простой инструмент автоматизации, легко и быстро настраиваемый пользователем.
Помощник ввода сведений об организации предназначен для заполнения начальных сведений об организации. Стартовый помощник предназначен для ввода основных сведений, необходимых для начала работы с программой. По корреспонденции счетов или содержанию хозяйственной операции справочник корреспонденций подскажет бухгалтеру, как нужно отразить ту или иную операцию в программе. Электронное пособие "Быстрое освоение 1С:Бухгалтерии 8", предназначенное для начинающих пользователей программы, поможет быстро освоить основные приемы работы с программой. Панель функций помогает начинающим пользователям осваивать программу быстрее, а опытным пользователям эффективнее выполнять ежедневные задачи. Основные разделы учета (Банк, Касса, Производство, Зарплата) представлены в виде схем работы и отображают последовательность операций. Центр антикризисного управления создан специально для получения руководителем оперативной информации о финансовом состоянии и финансовых результатах деятельности организации.
Монитор бухгалтера позволяет оперативно и в удобной форме получать данные по остаткам на расчетных счетах и в кассе, о суммах дебиторской и кредиторской задолженности, о сроках сдачи отчетности, а также о сроках уплаты налогов. Календарь бухгалтера заблаговременно оповещает о наступлении предусмотренных законодательством сроков уплаты налогов и представления отчетности. В состав поставляемого комплекта входит демонстрационная база. В ней уже введены документы, описывающие хозяйственную деятельность различных организаций. Для более удобной навигации по документам демонстрационной базы предназначен Путеводитель по демонстрационной базе.
"1С:Бухгалтерия 8" позволяет вести бухгалтерский и налоговый учет хозяйственной деятельности нескольких организаций. Учет по каждой организации можно вести в отдельной информационной базе. В то же время конфигурация предоставляет возможность использовать общую информационную базу для ведения учета нескольких учреждений – юридических лиц. Это удобно, если их хозяйственная деятельность тесно связана между собой: можно использовать общие списки товаров, контрагентов (деловых партнеров), работников, складов (мест хранения) и т. д., а обязательную отчетность формировать раздельно.
В программе для коммерческих организаций и индивидуальных предпринимателей поддерживаются следующие системы налогообложения:
1. общая система налогообложения (налог на прибыль для организаций в соответствии с гл. 25 НК РФ),
2. упрощенная система налогообложения (гл. 26.2 НК РФ),
3. система налогообложения в виде единого налога на вмененный доход для отдельных видов деятельности (гл. 26.3 НК РФ).
Учет товаров, материалов и готовой продукции реализован согласно ПБУ 5/01 "Учет материально-производственных запасов" и методическим указаниям по его применению. Поддерживаются следующие способы оценки материально-производственных запасов при их выбытии:
1. по средней себестоимости,
2. по себестоимости первых по времени приобретения материально-производственных запасов (способ ФИФО).
Для поддержки способов оценки ФИФО на счетах учета материально-производственных запасов ведется партионный учет. Различные способы оценки могут применяться независимо для каждой организации. В бухгалтерском и налоговом учете организации способы оценки МПЗ совпадают.
По складам может вестись количественный или количественно-суммовой учет. В первом случае оценка товаров и материалов для целей бухгалтерского и налогового учета не зависит от того, с какого склада они получены. Складской учет может быть отключен, если в нем нет необходимости.
В информационной базе можно отразить результаты инвентаризации, автоматически сверяемые с данными учета. На основании инвентаризации отражается выявление излишков и списание недостач.
Автоматизирован учет операций поступления и реализации товаров и услуг. При продаже товаров выписываются счета на оплату, оформляются накладные и счета-фактуры. Все операции по оптовой торговле учитываются в разрезе договоров с покупателями и поставщиками. Для импортных товаров учитываются данные о стране происхождения и номере грузовой таможенной декларации.
Для розничной торговли поддерживается как оперативное отражение розничной реализации, так и отражение продаж по результатам инвентаризации. Товары в рознице могут учитываться по покупным или по продажным ценам. Для розничных продаж поддерживается оплата банковскими кредитами и использование платежных карт.
Автоматизировано отражение возвратов товаров от покупателя и поставщику.
Поддерживается использование нескольких типов цен, например: оптовая, мелкооптовая, розничная, закупочная и т. п. Это упрощает отражение операций поступления и реализации.
Автоматизирован учет комиссионной торговли как в отношении товаров, взятых на комиссию (у комитента), так и переданных для дальнейшей реализации (комиссионеру). Поддерживается отражение операций по передаче товаров на субкомиссию. При формировании отчета комитенту или регистрации отчета комиссионера можно сразу произвести расчет и отразить удержание комиссионного вознаграждения.
Автоматизирован учет агентских услуг со стороны агента (оказание услуг от своего имени, но за счет принципала) и со стороны принципала (оказание услуг через агента).
Автоматизированы операции по учету возвратной многооборотной тары. Учтена специфика налогообложения таких операций и расчетов с поставщиками и покупателями.
Реализован учет движения наличных и безналичных денежных средств и валютных операций. Поддерживается ввод и печать платежных поручений, приходных и расходных кассовых ордеров. Реализован учет денежных документов.
На основании кассовых документов формируется кассовая книга установленного образца.
Автоматизированы операции по расчетам с поставщиками, покупателями и подотчетными лицами (включая перечисление денежных средств на банковские карты сотрудников или корпоративные банковские карты), внесение наличных на расчетный счет и получение наличных по денежному чеку, приобретение и продажа иностранной валюты. При отражении операций суммы платежей автоматически разбиваются на аванс и оплату.
Платежные поручения на уплату налогов (взносов) можно формировать автоматически.
Реализован механизм обмена информацией с программами типа "Клиент банка".
Учет расчетов с поставщиками и покупателями можно вести в рублях, условных единицах и иностранной валюте. Курсовые разницы по каждой операции рассчитываются автоматически.
Расчеты с контрагентами в конфигурации всегда ведутся с точностью до документа расчетов. При оформлении документов поступления и реализации можно использовать как общие цены для всех контрагентов, так и индивидуальные для конкретного договора.
Способ погашения задолженности по договору можно указать непосредственно в документах оплаты. Способ зачета авансов указывается в документах поступления и реализации.
Учет основных средств и нематериальных активов ведется в соответствии с ПБУ 6/01 "Учет основных средств" и ПБУ 14/2007 "Учет нематериальных активов". Автоматизированы основные операции по учету: поступление, принятие к учету, начисление износа (амортизации), модернизация, передача, списание, инвентаризация. Возможно распределение сумм начисленной амортизации за месяц в налоговом учете между несколькими счетами или объектами аналитического учета.
Автоматизирован расчет себестоимости продукции и услуг, выпускаемых основным и вспомогательным производством, учет переработки давальческого сырья, учет спецодежды, спецоснастки, инвентаря и хозяйственных принадлежностей. В течение месяца учет выпущенной готовой продукции ведется по плановой себестоимости. В конце месяца рассчитывается фактическая себестоимость выпущенной продукции и оказанных услуг.
Для сложных технологических процессов, предполагающих промежуточные стадии с выпуском полуфабрикатов, поддерживается складской учет полуфабрикатов и автоматический расчет их себестоимости.
"1С:Бухгалтерия 8" поддерживает учет различных расходов, не связанных напрямую с выпуском продукции, оказанием работ, услуг, – косвенных расходов. В конце месяца производится автоматическое списание косвенных расходов.
Для учета общехозяйственных расходов поддерживается применение метода "директ-костинг". Этот метод предусматривает, что общехозяйственные расходы списываются в месяце их возникновения и полностью относятся на расходы текущего периода. Если в организации метод "директ-костинг" не применяется, то общехозяйственные расходы распределяются между стоимостью произведенной продукции и незавершенным производством.
При списании косвенных расходов возможно применение различных методов распределения по номенклатурным группам продукции (услуг). Для косвенных расходов возможны следующие базы распределения:
1. объем выпуска,
2. плановая себестоимость,
3. оплата труда,
4. материальные затраты,
5. выручка,
6. прямые затраты,
7. отдельные статьи прямых затрат.
Учет НДС реализован в соответствии с нормами гл. 21 НК РФ. Автоматизировано заполнение книги покупок и книги продаж. Для целей учета НДС ведется раздельный учет операций, облагаемых НДС и не подлежащих налогообложению согласно ст. 149 НК РФ. Отслеживаются сложные хозяйственные ситуации в учете НДС при реализации с применением ставки НДС 0 %, при строительстве хозяйственным способом, а также при исполнении организацией обязанностей налогового агента. Суммы НДС по косвенным расходам в соответствии со ст. 170 НК РФ могут быть распределены по операциям реализации, облагаемым НДС и освобожденным от уплаты НДС.
Помощник по учету НДС контролирует порядок выполнения регламентных операций.
В "1С:Бухгалтерии 8" ведется учет движения персонала, включая учет работников по основному месту работы и по совместительству. При этом внутреннее совместительство поддерживается опционально, то есть поддержку можно отключить, если на предприятии это не принято. Обеспечивается формирование унифицированных форм по трудовому законодательству.
Автоматизированы следующие операции:
1. начисление зарплаты работникам предприятия по окладу с возможностью указать способ отражения в учете отдельно для каждого вида начисления;
2. ведение взаиморасчетов с работниками вплоть до выплаты зарплаты и перечисления зарплаты на карточные счета работников;
3. депонирование;
4. исчисление регламентированных законодательством налогов и взносов, облагаемой базой которых служит заработная плата работников организаций;
5. формирование соответствующих отчетов (по НДФЛ, налогам (взносам) с ФОТ), включая подготовку отчетности для системы персонифицированного учета ПФР.
При выполнении расчетов учитывается наличие на предприятии инвалидов, налоговых нерезидентов.
Для упрощения работы с документами по учету кадров и заработной платы реализован Помощник по учету зарплаты.
Для анализа начисленной заработной платы и налогов (взносов) с ФОТ предназначены отчеты "Анализ расходов на оплату труда", "Анализ начисленных налогов и взносов".
Налоговый учет по налогу на прибыль ведется на тех же счетах, что и бухгалтерский учет. Это упрощает сопоставление данных бухгалтерского и налогового учета и выполнение требований ПБУ 18/02 "Учет расчетов по налогу на прибыль". По данным налогового учета автоматически формируются налоговые регистры и налоговая декларация по налогу на прибыль.
Для выявления ошибок налогового учета и учета разниц в оценке активов и обязательств предназначен отчет "Анализ состояния налогового учета по налогу на прибыль".
Автоматизирован учет хозяйственной деятельности организаций, применяющих упрощенную систему налогообложения. Налоговый учет по УСН ведется в соответствии с гл. 26.2 НК РФ. Поддерживаются следующие объекты налогообложения:
1. доходы,
2. доходы, уменьшенные на величину расходов.
Книга учета доходов и расходов формируется автоматически.
Для анализа структуры доходов и расходов налогового учета по УСН предназначен отчет "Анализ состояния налогового учета по УСН".
Независимо от того, применяет ли организация УСН или общую систему налогообложения, некоторые виды ее деятельности могут облагаться единым налогом на вмененный доход (ЕНВД). В конфигурации предусмотрено разделение учета доходов и расходов, связанных с деятельностью, облагаемой и не облагаемой ЕНВД. Расходы, которые нельзя отнести к определенному виду деятельности в момент их совершения, можно распределять автоматически по завершении периода.
Учет доходов и расходов индивидуальных предпринимателей, применяющих общую систему налогообложения, ведется в соответствии с Порядком учета доходов и расходов, и хозяйственных операций для индивидуальных предпринимателей, утвержденным приказом Минфина РФ от 13.08.2002 № 86н/БГ-3-04/430, главами 23 и 25 НК РФ.
Автоматически формируется Книга учета доходов и расходов и хозяйственных операций по форме, утвержденной приказом Минфина РФ от 13.08.2002 № 86н/БГ-3-04/430, и налоговая декларация по НДФЛ.
Автоматизированы регламентные операции, выполняемые по окончании месяца, в том числе переоценка валюты, списание расходов будущих периодов, определение финансовых результатов и другие. Помощник закрытия месяца позволяет определить необходимые регламентные операции закрытия месяца и выполнить их в правильной последовательности и без ошибок.
В состав конфигурации входит набор отчетов "Справки-расчеты", отражающих расчеты, связанные с проведением регламентных операций по закрытию месяца: "Распределение косвенных расходов", "Расчет налога на прибыль и другие".
Конфигурация предоставляет пользователю набор стандартных отчетов, которые позволяют анализировать данные по остаткам, оборотам счетов и по проводкам в самых различных разрезах. При формировании отчетов настраивается группировка, отбор и сортировка выводимой в отчет информации, исходя из специфики деятельности организации и выполняемых пользователем функций.
