வல்லுநர் முறைமைகள் (Expert Systems)

4.4 வல்லுநர் முறைமைகள்

    கணிப்பொறி அறிவியல் ஆய்வில் ஒரு நவீன தொழில்நுட்பமாக வளர்ச்சி பெற்ற பிரிவு ‘செயற்கை நுண்ணறிவு’ (Artificial Intelligence) ஆகும். மனிதனுக்கு இயல்பாக அமைந்த அறிவுநுட்பத்தைக் கணிப்பொறிக்கு வழங்கும் முயற்சியே ‘செயற்கை நுண்ணறிவுத் தொழில்நுட்பம்’. நுண்ணறிவு என்பது, அறிதல் திறன், சிக்கல் தீர்வு, கற்றல், மொழி புரிதல் ஆகியவற்றை உள்ளடக்கியதாகும். செயற்கை நுண்ணறிவுத் தொழில்நுட்பம் இவை அனைத்திலும் கவனம் செலுத்திய போதிலும், சிக்கல் தீர்வில் பெருமளவு முன்னேற்றம் கண்டுள்ளது. பிறவற்றில் ஓரளவு வெற்றியே கண்டுள்ளது.

    குறிப்பிட்ட துறையில் சவாலாக விளங்கும் பணிகளில் ஒரு வல்லுநருக்கு நிகரான தரத்தில் சிக்கலுக்கான தீர்வுகளை வழங்கவல்ல செயற்கை நுண்ணறிவுத் தொழில்நுட்பத்தில் உருவாக்கப்பட்ட மென்பொருள், ‘வல்லுநர் முறைமை’ (Expert System) என்று அழைக்கப்படுகிறது. ‘அறிவுசார் முறைமை’ (Knowledge-based System) என்றும் அழைக்கப்படும். அத்துறையில் பல வல்லுநர்களின் அறிவையும் அனுபவத்தையும் சேமித்து வைக்கும் தரவுத்தளம் ‘அறிவுத் தளம்’ (Knowledge Base) எனப்படும். அதன் அடிப்படையில் வல்லுநர் முறைமையை உருவாக்கும் பணி ‘அறிவுப் பொறியியல்’ (Knowledge Engineering) எனப்படும். அதனை உருவாக்குபவர்கள் ‘அறிவுப் பொறியாளர்கள்’ (Knowledge Engineers) என்று அழைக்கப்படுகின்றனர். வல்லுநர் முறைமைகளின் கட்டமைப்புக் கூறுகளையும், அவற்றின் செயல்பாடு, பயன்பாடு, சிறப்புக் கூறுகள் மற்றும் வரம்பெல்லைகளையும் இப்பாடப் பிரிவில் விரிவாகப் பார்ப்போம்.

4.4.1 கட்டமைப்பும் செயல்பாடும்

    வல்லுநர் முறைமை அகநிலைக் கட்டமைப்பு (Internal Structure), புறநிலைக் கட்டமைப்பு (External Structure) என்னும் இரு பிரிவுகளைக் கொண்டது. அவை ஒவ்வொன்றும் சில உட்கூறுகளைத் தன்னகத்தே கொண்டுள்ளன. ஒவ்வொன்றையும் தனித் தனியே பார்ப்போம்:

அகநிலைக் கட்டமைப்பு:

வல்லுநர் முறைமையின் மென்பொருள் பகுதி இது. அறிவுத் தளம், ஊகிப்புப் பொறி என்னும் இரண்டு கூறுகளை உள்ளடக்கியது:

புறநிலைக் கட்டமைப்பு:

வல்லுநர் முறைமையின் வன்பொருள் பகுதி இது. பயனர், பயனர் இடைமுகம் மற்றும் வல்லுநரையும் உள்ளடக்கியது. பயனர் இடைமுகம் பெரும்பாலும் இயற்கை மொழி இடைமுகமாக (Natural Language Interface) இருக்கும். அதாவது பயனரின் உள்ளீடுகள், முறைமையின் வெளியீடுகள் இயற்கை மொழியில் அமைந்திருக்கும். வல்லுநர் முறைமைக்குப் புதிய அறிவையும், அனுபவத்தையும் கற்றுத் தரவும், சில வேளைகளில் முறைமையின் வெளியீடுகளை ஆய்வு செய்து சிக்கலுக்கான முடிவைத் தீர்மானிக்கவும் வல்லுநர் ஒருவரின் உதவி தேவைப்படுகிறது. எனவேதான் புறநிலைக் கட்டமைப்பில் வல்லுநரும் ஓர் அங்கமாக இடம்பெறுகிறார்.

செயல்பாடு:

வல்லுநர் முறைமையின் செயல்பாடு மூன்று பாங்குகளில் (modes) அமைகிறது:

4.4.2 பயன்பாடுகள்

    வல்லுநர் முறைமைகள் தற்போது பல்வேறு துறைகளில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டு வருகின்றன. சில துறைகளில் அவை சிறந்த பலன்களைத் தந்துள்ளன. மருத்துவம் (Medicine), பொறியியல் (Engineering), இயற்கை அறிவியல் (Physical Science), வணிகம் (Business) போன்ற துறைகளில் வல்லுநர் முறைமைகளின் பயன்பாடு கணிசமான அளவு உள்ளது. குறிப்பாக, நோயாய்வு (Diagnosis), பழுதாய்வு (Troubeshooting), செயலாக்கக் கட்டுப்பாடு (Process Control), கணக்கியல் (Accounting), வங்கி மற்றும் நிதியியல் சேவைகள் (Banking and Financial Services), உற்பத்தி (Production), மனிதவளம் (Human Resource), கணிப்பொறி விளையாட்டு (Computer Game) போன்ற பிரிவுகளில் வல்லுநர் முறைமைகள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சிலவகைப் பயன்பாடுகளை விரிவாகப் பார்ப்போம்:

மருத்துவம்:

இதயம், கண், நீரிழிவு, புற்றுநோய் என மருத்துவத்தில் குறிப்பிட்ட நோய்ப் பிரிவைச் சேர்ந்த தலைசிறந்த வல்லுநர்களின் அறிவு, அனுபவம் ஆகியவற்றைத் தொகுத்துத் தரவுத்தளம் உருவாக்கப்பட்டிருக்கும். நோயாளியிடம் கேட்கப்படும் கேள்விகளும் அதற்கான பதில் தேடும் முறைகளும், அறிகுறிகளின் அடிப்படையில் குறிப்பிட்ட முடிவெடுப்பதற்கான வழிமுறைகளும் கொண்ட மென்பொருள் அத்துறை வல்லுநர்களின் உதவியுடன் உருவாக்கப்பட்டிருக்கும். நோயாளியிடம் அறிகுறிகளைக் கேட்டறிந்து, அதன் அடிப்படையில் நோயாய்வு (diagnosis) செய்ய இத்தகைய வல்லுநர் முறைமைகள் பயன்படுகின்றன. நோய் மற்றும் நோயாளி பற்றி இவை தரும் ஆலோசனைகள் ஒரே நேரத்தில் பல மருத்துவ நிபுணர்கள் கலந்தாலோசித்து முடிவெடுப்பதற்கு இணையானது. குறிப்பாக, ஹோமியோபதி மருத்துவத்தில் முற்றிலும் நோயாளியின் அறிகுறிகள், அவரைப் பற்றிய நுட்பமான விவரங்களின் அடிப்படையில் சிகிச்சை அளிக்கப்படுவதால் அத்துறையில் இத்தகைய வல்லுநர் முறைமைகள் வெற்றிகரமாகச் செயல்பட்டு வருகின்றன.

வங்கித்துறை:

வங்கிச் சேவைகளில் முடிவுகள் எடுப்பதில் மிகவும் சிக்கலானது என அடகுக்கடன் (Mortgage Loan) சேவை கருதப்படுகிறது. வங்கிகள் அடகுக்கடன் வழங்க முடிவெடுப்பதில் வல்லுநர் முறைமையைப் பெரிதும் வரவேற்கின்றனர். காரணம் குறைந்த இலாபம் கிடைக்கும் சிறிய கடன் வழங்கலுக்கு ஏராளமான பணியாளர்களை நியமித்து, அடகுக்கடன் விண்ணப்பங்களைக் கையாள வீண் செலவாகும். மேலும் பிறவகைக் கடன்களைக் காட்டிலும் அடகுக்கடன் வழங்க நெளிவு சுளிவற்ற கறாரான விதிமுறைகள் உள்ளன. மேலாளர்கள் தம் சொந்த அகமுகக் (subjective) கணிப்புகளின் பேரில் அடகுக்கடன் வழங்க இயலாது. கொடுக்கப்படும் விவரங்களின் அடிப்படையில், முன்வரையறுக்கப்பட்ட விதிமுறைகளைப் பயன்படுத்தி வல்லுநர் முறைமை சரியான முடிவெடுப்பதில் உதவுகிறது.

பழுதறிதல்:

சிக்கலான செயல்பாடுகளுடைய மிகப்பெரும் எந்திரங்களில் ஏற்படும் பழுதுகளைக் கண்டறிய வல்லுநர் முறைமைகளைப் பயன்படுத்த முடியும். எந்திரத்தின் நிலைமை பற்றி வல்லுநர் முறைமை அடுத்தடுத்துக் கேட்கும் கேள்விகளுக்குப் பதில் தருவோமானால் இறுதியில் எந்திரத்தில் ஏற்பட்டுள்ள பழுது இதுவாக இருக்கலாம் என வல்லுநர் முறைமை ஆலோசனை வழங்கும். பழுதறிதலில் வல்லுநர் முறைமை செயல்படும் முறையை அறிந்து கொள்ள எளிய எடுத்துக்காட்டு, நாம் பயன்படுத்தும் கணிப்பொறியில் விண்டோஸ் இயக்க முறைமையின் பணிப்பட்டைப் பட்டியில் (Task Bar Menu) ’உதவி’ என்பதன்கீழ் வழங்கப்பட்டுள்ள ’பழுதாய்வு’ (Troubeshooting) நிரலின் செயல்பாடாகும். இயக்க முறைமையைப் பயன்படுத்தும்போது எதிர்கொள்ளும் இயக்கநேரப் பிழைகளுக்குத் தீர்வுகள், ஆலோசனைகள், அறிவுரைகள் வழங்கும் வகையில் அந்த மென்பொருளை மைக்ரோசாஃப்ட் நிறுவனம் வடிவமைத்துள்ளது. தொழில்நுட்ப அனுபவம் இல்லாத சாதாரணப் பயனர்கள் சில கேள்விக்குப் பதில் தருவதன் மூலம் சிக்கலுக்குத் தீர்வுகாண அந்நிரல் உதவுகிறது.

கணிப்பொறி விளையாட்டுகள்:

கணிப்பொறி விளையாட்டுகள் பெரும்பாலும் ‘செயற்கை நுண்ணறிவுத்’ தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி வல்லுநர் முறைமையின் கட்டமைப்பிலேயே வடிவமைக்கப்படுகின்றன. கணிப்பொறி விளையாட்டுகள் பொதுவாக, ஏராளமான தரவுகள், சூழ்நிலைக்கு ஏற்ப முடிவெடுக்கும் விதிமுறைகள், விளையாட்டில் பங்குபெற பயனர் இடைமுகம் (User Interface) ஆகியவற்றை அடித்தளமாகக் கொண்டிருக்கும். செயற்கை நுண்ணறிவு அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்ட வல்லுநர் முறைமைக்குக் கணிப்பொறிச் சதுரங்க விளையாட்டு சரியான எடுத்துக்காட்டாகும். தவறுகளிலிருந்து கற்றுக் கொள்ளும் திறன் இத்தகைய முறைமைகளுக்கு உண்டு. ஒருமுறை வல்லுநர் முறைமையில் உருவாக்கப்பட்ட ‘மீத்திறன் கணிப்பொறி’ உலகச் சதுரங்க வீரருடன் சதுரங்கம் விளையாடி வெற்றி வாகை சூடியது குறிப்பிடத் தக்கது.

வடிவாக்கமும், உற்பத்தியும்:

கருவிகள் மற்றும் செயல்முறைகளின் வடிவாக்கத்திலும், பொருளுற்பத்தியிலும் வல்லுநர் முறைமைகள் உதவி புரிகின்றன. உற்பத்தியில் ஈடுபட்டுள்ள தொழிலகங்களில் நடைமுறைப் படுத்தப்படும் அதிநவீனத் தொழில்நுட்பங்களுள் ‘எந்திரனியல்’ (Robotics) முக்கிய பங்காற்றுகிறது. குறிப்பிட்ட பணியைச் செய்து முடிக்க எந்திரனை வழிநடத்தும் மென்பொருள் செயற்கை நுண்ணறிவு அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்ட வல்லுநர் முறைமையே ஆகும். இரும்பு உற்பத்தி, எண்ணெய்ச் சுத்திகரிப்பு போன்ற தொழில்களில் செயலாக்கங்களின் கண்காணிப்பு மற்றும் கட்டுப்பாட்டுப் பணிகளில் வல்லுநர் முறைமைகள் ஈடுபடுத்தப்படுகின்றன. நிகழ்நேரத் தரவுகளை ஆய்வு செய்து, பிழையறிந்து திருத்திக் கொள்ள அவை உதவுகின்றன.

இயற்கை அறிவியல்:

இயற்பியல், வேதியியல் போன்ற பல்வேறு இயற்கை அறிவியல் துறைகளில் வல்லுநர் முறைமைகள் பயன்படுகின்றன. வேதியியல் கூட்டணுக்களைப் பகுத்தாய்வு செய்தல், பூமிக்கடியில் கனிம வளத்தைக் கண்டறிதல், வானிலை ஆய்வு, இயற்கைப் பேரழிவுகளை முன்னறிதல் இன்னும் இதுபோன்ற அறிவியல் துறைகளில் வல்லுநர் முறைமைகளின் பயன்பாடு அதிகரித்து வருகிறது.

திட்டமிடலும் கால வரையறுப்பும்:

வாகனப் போக்குவரத்தில், குறிப்பாக விமானப் போக்குவரத்தில் விமானங்களைப் பல்வேறு திசைவழிகளில் இயக்குவதைத் திட்டமிடலிலும், புறப்படும், தரையிறங்கும் நேரங்களை வரையறுப்பதிலும், வந்திறங்கும் வாசல்கள், அதற்கான பணியாளர்களை முறைப் படுத்துவதிலும் வல்லுநர் முறைமைகள் ஈடுபடுத்தப்படுகின்றன.

மேலாண்மைத் தீர்மானிப்புகள்:

வணிக நடிவடிக்கைகளிலும், மேலாண்மைத் தீர்மானிப்புகளிலும் வல்லுநர் முறைமைகள் பெரும்பங்கு வகிக்கின்றன. குறிப்பிட்ட திட்டப்பணியை மேற்கொண்டால் இலாபம் கிடைக்குமா, குறிப்பிட்ட பொருளின் விற்பனை அடுத்த மாதம் எப்படி இருக்கும், அதற்கேற்ப உற்பத்தியைக் கூட்டலாமா குறைக்கலாமா, குறிப்பிட்ட பொருளின் உற்பத்தியை நிறுத்தி விடலாமா, தொடரலாமா என்பது போன்ற முக்கிய மேலாண்மை முடிவுகளை மேற்கொள்ள வல்லுநர் முறைமைகள் உதவி செய்கின்றன.

4.4.3 சிறப்புக் கூறுகளும் வரம்பெல்லைகளும்

    வல்லுநர் முறைமைகள் பல்வேறு சிறப்புக் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளன. அதே வேளையில் அவை குறிப்பிட்ட வரம்பெல்லைகளுக்கு உள்ளேயே செயல்படுகின்றன. வல்லுநர் முறைமைகளின் சிறப்புக் கூறுகளையும் வரம்பெல்லைகளையும் முறையே அவற்றின் பலன்கள், பலவீனங்கள் எனவும் கொள்ளலாம். அவற்றை இங்கே பட்டியலிடுவோம்.

சிறப்புக் கூறுகள்:

வரம்பெல்லைகள் (Limitations):