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公開：2025-04-13

エキスパートシステムとは？意味をわかりやすく簡単に解説

text: XEXEQ編集部

エキスパートシステムとは

エキスパートシステムは人工知能（AI）の一分野で、特定領域の専門家が持つ知識や推論能力をコンピュータプログラムとして実装したシステムです。人間の専門家の判断過程をルールベースで模倣することによって、医療診断や機械故障の特定など複雑な問題解決をサポートします。1970年代から1980年代にかけて大きく発展し、現代のAIシステムの重要な礎となりました。

エキスパートシステムの核心は知識ベースと推論エンジンという二つの主要コンポーネントにあります。知識ベースには「もしA、ならばB」という形式の専門知識がルールとして格納されていて、推論エンジンはこれらのルールを適用して結論を導き出すことができます。医療分野では症状から疾病を特定したり、金融分野ではリスク評価を行ったりする場面で活用されているでしょう。

従来のプログラミングと異なる点として、エキスパートシステムはハードコーディングされたアルゴリズムではなく、分離された知識ベースに依存している点が挙げられます。この設計によって、プログラムの構造を変更することなく新しい知識を追加したり更新したりすることが可能になっているのです。専門家の知識を形式化してシステムに組み込むナレッジエンジニアリングは、エキスパートシステム開発における重要なプロセスといえるでしょう。

エキスパートシステムの技術的特徴

「エキスパートシステムの技術的特徴」に関して、以下を解説していきます。

• エキスパートシステムの構成要素と動作原理
• エキスパートシステムの開発手法と応用分野

エキスパートシステムの構成要素と動作原理

エキスパートシステムの構成要素は知識ベース、推論エンジン、ユーザーインターフェースの三つに大別されます。知識ベースには専門家の経験則や専門知識がIF-THENルールの形式で蓄積されており、これが問題解決の基盤となっているのです。推論エンジンはこれらのルールを論理的に適用して結論を導き出す仕組みであり、前向き推論（データから結論へ）や後ろ向き推論（目標から必要条件へ）などの手法を用いて問題解決を行います。

エキスパートシステムの動作原理において特徴的なのは、不確実性への対処方法とシステムの説明能力でしょう。確信度や信頼性因子などを用いて判断の確からしさを数値化することによって、不完全な情報からでも適切な推論が可能になります。また「なぜこの結論に至ったのか」という推論過程を説明できる機能を持つことによって、ユーザーは判断の根拠を理解し、システムの信頼性を評価できるのです。

エキスパートシステムの開発手法と応用分野

エキスパートシステムの開発手法は、知識獲得、知識表現、推論機構設計、検証という段階を経ます。知識獲得段階では専門家へのインタビューや文献調査を通じて専門知識を集約し、これをルールやフレームなどの形式に変換するナレッジエンジニアリングが行われているのです。開発ツールとしては、LISP言語やPrologなどの論理型言語が歴史的に使用されてきましたが、現代ではPythonなどの高水準言語とルールエンジンを組み合わせた開発も一般的になっています。

エキスパートシステムの応用分野は非常に多岐にわたり、各領域で特化した形で発展してきました。医療診断分野では症状から疾病を特定するMYCINやINTERNIST-1が先駆的な例であり、製造業では故障診断や生産計画最適化に活用されています。金融分野ではリスク評価や投資判断支援に用いられ、法律分野では判例検索や契約書分析などの業務効率化に貢献しているでしょう。

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