Неформализуемость различных аспектов проектно-конструкторской деятельности приводит к необходимости создания в рамках САПР так называемых экспертных систем, представляющих собой программные комплексы, а в будущем и специализированные процессоры. Такие системы воспроизводят ход решения проектировщиком определенных задач на основе профессионально ориентированных знаний, переданных им соответствующими специалистами [63]. Экспертные системы должны обладать следующими свойствами:
в процессе решения задачи вести диалог с человеком;
анализировать изменяющуюся проблемную ситуацию и управлять ею через человека;
обосновывать выводы и предлагаемые действия в понятной для человека форме;
воспринимать новые профессиональные знания.
Первые экспертные системы отличаются очень узкой специализацией, что объясняется сравнительно малыми объемами информации, которые в них заложены.
Знания передаются экспертным системам специалистами соответствующего профиля через программистов, занимающихся приведением знаний к виду, удобному для использования. Наиболее распространенной формой представления знаний в системе является их запись в виде правил или утверждений типа "если..., .....то". Левая часть такого правила представляет сочетание фактов, характеризующих определенное условие, а правая часть указывает на действие или заключение, соответствующее профессиональному опыту специалиста.
Знания, представленные в такой форме, образуют базу знаний системы [64], которая используется при решении задачи путем выбора правил в порядке снижения их общности.
При большом объеме знаний, который закладывается группой специалистов, выводы экспертной системы, полученные путем сочетания большого числа различных альтернатив, становятся нетривиальными и начинают представлять интерес для специалиста. Более того, эти выводы приобретают особую ценность, поскольку система имеет возможность «объяснить» человеку, как она пришла к тому или иному результату.
Кроме выше отмеченного способа представления знаний с помощью правил вида «если..., то ...», другим и, по-видимому* более перспективным способом являются семантические сети, которые строятся из понятий и существующих между ними связей. Из всех видов семантических сетей самыми распространенными являются сети из фреймов*, являющихся моделями понятий естественного языка [65]. Объединение фреймов в сеть позволяет выразить сложные содержания фраз естественного языка.
К сожалению, до последнего времени среди специалистов не достигнуто единство мнений относительно преимуществ различных моделей фреймов и их существует, вероятно, столько, сколько баз знаний на их основе. Это является свидетельством того, что представление знаний в виде фреймов, хотя и является на сегодняшний день наиболее удобным, тем не менее лишь отдаленно воспроизводит естественное и очень эффективное понятийное мышление.
*Фрейм — структура данных для представления знаний в конкретных предметных областях.
