Lernen Sie in diesem Beitrag unser konfigurierbares Expertensystem kennen, welches beliebig umfangreiche Entscheidungsbäume zulässt. Der Clou ist eine leistungsfähige Formel-Engine, mit der auch komplexe Berechnungen durchgeführt werden können. Eine besondere Erwähnung verdient auch die grafisch ansprechende Ausgabe-/ Anzeigemöglichkeit von einem oder mehreren Werten.
Die Produkt-Screenshots stammen aus dem Online-Wärmepumpenberater der Europäischen Energiewende Community (EEC). Dort befindet sich das Produkt bereits im praktischen Einsatz.
Zudem haben wir am Ende des Beitrags einen eigenen Showcase für Sie vorbereitet: Probieren geht schließlich über studieren!
Der Inhalt
- Was ist ein Expertensystem?
- In welchen Branchen und zu welchem Zweck werden Expertensysteme eingesetzt?
- Welche Typen von Expertensystemen gibt es?
- Grundlegende Eigenschaften des itcv-Expertensystems
- Wie wird das Expertensystem genutzt?
- Wie ist das itcv-Expertensystem strukturiert?
- Dateneingabe durch den Nutzer
- Wozu ist die Formel-Engine gut?
- Bedingungen und Verzweigungen
- Ausgabe von Informationen
- Die Kundenmeinung
- Der Showcase / Produkt ausprobieren
Was ist ein Expertensystem?
Ein Expertensystem ist ein Computersystem, das die Entscheidungsfähigkeit eines menschlichen Experten nachahmt. Expertensysteme sind darauf ausgelegt, komplexe Probleme zu lösen, indem sie wie ein Mensch Wissensbestände durchdenken.
Im Gegensatz zu KI-basierten Expertensystemen, die aus Daten lernen und mit der Zeit intelligenter werden, sind Nicht-KI-Expertensysteme statisch. Sie beruhen auf Regeln und Entscheidungsbäumen, die von Menschen konfiguriert werden.
Beim Expertensystem made by itcv handelt es such um ein Expertensystem ohne KI.
Ein Vorteil von nicht KI-basierten Expertensystemen ist, dass sie leichter zu erklären sind. Da die Regeln von Menschen aufgestellt werden, können wir verstehen, warum das System eine bestimmte Entscheidung getroffen hat. Dies kann in Bereichen wie der Medizin wichtig sein, wo Entscheidungen über Leben und Tod auf der Grundlage der Ergebnisse von Expertensystemen getroffen werden.
Ein weiterer Vorteil ist, dass Expertensysteme ohne KI zuverlässiger sein können. Da sie nicht auf dem Lernen aus Daten beruhen, ist die Wahrscheinlichkeit geringer, dass sie Entscheidungen treffen, die auf fehlerhaften Daten beruhen oder aus anderen Gründen falsch sind.
In welchen Branchen und zu welchem Zweck werden Expertensysteme eingesetzt?
Expertensysteme werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, z. B. in der Medizin, im Ingenieurwesen und im Finanzwesen, um Probleme zu diagnostizieren, Empfehlungen auszusprechen und Entscheidungshilfen zu geben.
Ein Beispiel für ein Expertensystem, das keine KI einsetzt, ist ein Finanzplanungstool. Diese Art von Expertensystem kann Ihr Einkommen, Ihre Schulden und andere finanzielle Faktoren berücksichtigen, um Ihnen maßgeschneiderte Ratschläge zu geben, wie Sie Ihr Geld am besten verwalten können.
Ein weiteres Beispiel für ein Expertensystem, das keine KI verwendet, ist ein Entscheidungshilfesystem für Ingenieure. Diese Art von System kann Ingenieuren helfen, das beste Material für eine bestimmte Anwendung auszuwählen, und zwar auf der Grundlage seiner Festigkeit, seines Gewichts und anderer Eigenschaften.
Expertensysteme, die keine künstliche Intelligenz verwenden, sind oft einfacher zu entwickeln und zu warten als solche, die dies tun. Das liegt daran, dass sie nicht das gleiche Maß an Komplexität und Raffinesse erfordern, um zu funktionieren.
Welche Typen von Expertensystemen gibt es?
Es gibt zwei Haupttypen von Expertensystemen:
- Regelbasierte Expertensysteme
Regelbasierte Expertensysteme verwenden eine Reihe von Regeln, oder einen Entscheidungsbaum, um Entscheidungen zu treffen. - Systeme zur Entscheidungsunterstützung
Entscheidungsunterstützungssysteme verwenden mathematische Formeln und Funktionen, um Empfehlungen auszusprechen.
Mit dem itcv-Expertensystem können beide Typen realisiert werden.
Grundlegende Eigenschaften des itcv-Expertensystems
Wie bereits erwähnt, handelt es sich im ein Nicht-KI-Expertensystem, welches als WordPress-Plugin realisiert ist.
Die Konfiguration erfolgt vollständig über eine XML-Datei, die vom Autor des Expertensystems erstellt werden muss. Selbstverständlich steht zu diesem Zweck eine umfassende Anleitung zur Verfügung. Die Anleitung enthält zahlreiche Beispiele und viele Praxistipps.
Die XML-Datei wird über eine Backend-Funktion des Plugins bequem per Drag-and-Drop hochgeladen. Hierbei wird der Inhalt bereits überprüft. Fehler werden in Form aussagekräftiger Meldungen angezeigt.
Wie wird das Expertensystem genutzt?
Das von itcv entwickelte Plugin stellt einen Shortcode zur Verfügung. Anstelle des Shortcodes wird auf der gerenderten Seite das itcv-Expertensystem angezeigt.
Selbstverständlich kann das Aussehen mittels CSS-Regeln in weiten Grenzen den eigenen Vorstellungen angepasst werden.
Wie ist das itcv-Expertensystem strukturiert?
Die Anzeige von Informationen ebenso wie Eingaben durch Nutzende ist in Form von Seiten organisiert. Bei umfangreicheren Anwendungen wie dem Online-Wärmepumpenberater können mehrere Seiten (zum Beispiel alle Fragen zu einem Themenkomplex) zu einer Gruppe zusammengefasst werden. Gruppen sind mit einer Überschrift versehen, so das Nutzende den Überblick behalten, an welcher Stelle im Dialogverlauf sie sich befinden.
Dateneingabe durch den Nutzer
Eingabeseitig unterstützt das Plugin die gängigen Fragetypen. Der Autor des Expertensystems kann zwischen folgenden Eingabemöglichkeiten für Nutzende wählen:
- Auswahl
1 aus n (über Optionsfelder oder als Dropdown-Auswahlliste), n aus m
- Werteingabe
Zahl oder Prozentwert, Eingabe per Tastatur, Maus oder Touch-Funktion möglich
- Texteingabe
1-zeilig, mehrzeilig
Unmittelbar nach Eingabe durch den Benutzer steht die eingegebene Information als Variable zur weiterem Verwendung zur Verfügung.
Wozu ist die Formel-Engine gut?
Jeder eingegebene, beziehungsweise ausgewählte Wert kann von der integrierten Formel-Engine weiterverarbeitet werden. Die beherrscht neben den Grundrechenarten auch Exponentialfunktionen, Klammersetzung, logarithmische, trigonometrische und weitere mathematische Funktionen. Dazu gehört beispielsweise auch eine Mittelwertbildung ohne Berücksichtigung von Nullwerten.
Bedingungen und Verzweigungen
Auf Basis der Eingaben von Anwender:innen oder berechneter Werte lassen sich Bedingungen formulieren. Diese sorgen beispielsweise dafür, dass einzelne Informationen nicht angezeigt oder bestimmte Fragen übersprungen werden.
Bei Bedarf kann der Dialog auch auf einer anderen Seite oder sogar mit einer anderen Gruppe fortgesetzt werden.
Ausgabe von Informationen
Informationen für den Nutzenden
Das itcv-Expertensystem ist in der Lage, HTML-Dateien und Multimedia-Inhalte (Bilder, Videos, ...) in den Dialog einzufügen. Darüber lässt sich beispielweise Expertenwissen an die nutzende Person vermitteln oder ihr, beziehungsweise ihm werden Hinweise zur folgenden Fragestellung gegeben..
Die Anzeige dieser Inhalte kann bei Bedarf an eine Bedingung geknüpft sein. So lässt sich die Ausgabe gegebenenfalls unterdrücken.
Ausgabe von Berechnungsergebnissen
Das Expertensystem erlaubt die Anzeige von eingegebenen oder berechneten Werten.
Daneben können auch mehrere Werte auf einer linearen Skala angezeigt werden, wobei die Farbgebung frei definiert werden kann.
Was meint unser Kunde dazu?
Ich konnte den Online-Wärmepumpenberater auf Basis des itcv-Expertensystems genau so designen, wie ich mir das vorgestellt hatte.
Besonders gut fand ich, dass ich Einfluss auf die Funktionalität der Anwendung nehmen konnte.
Klicken Sie hier, um den von Herrn Rinneberg konfigurierten Online-Wärmepumpenberater der Europäischen Energiewende Community auszuprobieren.
Der Showcase: wieviel Wasser verbrauchen eigentlich tropfende Wasserhähne?
Herzlich Willkommen!
Unser Showcase „Wassertropfen“ dient primär dazu, die Funktionalität des itcv-Expertensystems zu veranschaulichen.
Zusätzlich vermittelt es noch ein Gefühl für die Dimension der Wasserverschwendung, welche durch tropfende Wasserhähne verursacht wird.
Viel Spaß beim Ausprobieren!
Vorweg: Es gibt keine wissenschaftliche Definition des Volumens eines Tropfens aus dem Wasserhahn.
Eine Internet-Recherche, die wir in diesem Zusammenhang durchgeführt haben, ergab jedoch eine Bandbreite von 0,20 - 0,50 ml pro Tropfen. Diese Bandbreite bieten wir Ihnen daher nachfolgend zur Auswahl an.
Ach ja: Da diese Anwendung ausschließlich Demonstrationszwecken dient, vernachlässigen wir bei den nachfolgenden Berechnungen die Höhe über NN sowie die Wassertemperatur und nehmen einfach „1 l Wasser entspricht 1 kg“ an. 😉
Welche Tropfengröße sollen wir für die nachfolgenden Berechnungen verwenden?
Geben Sie den Wert in das Eingabefeld ein (per Tastatur) oder verwenden Sie den Schieberegler.
