Экспертные системы (ЭС) – это сложные программные комплексы, аккумулирующие знания специалистов в конкретных предметных областях и тиражирующие этот эмпирический опыт для консультаций менее квалифицированных пользователей.
Обобщенная структура ЭС представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 Структура ЭС

Рабочая память предназначена для хранения исходных и промежуточных данных решаемой в текущий момент задачи.
База знаний (БЗ) в ЭС предназначена для хранения долгосрочных данных, описывающих рассматриваемую область (а не текущих данных), и правил, описывающих целесообразные преобразования данных этой области.
Решатель, используя исходные данные из рабочей памяти и знания из БЗ, формирует такую последовательность правил, которые, будучи примененными к исходным данным, приводят к решению задачи.
Компонент приобретения знаний автоматизирует процесс наполнения ЭС знаниями, осуществляемый пользователем-экспертом.
Объяснительный компонент объясняет, как система получила решение задачи (или почему она не получила решение) и какие знания она при этом использовала, что облегчает эксперту тестирование системы и повышает доверие пользователя к полученному результату.
Диалоговый компонент ориентирован на организацию дружественного общения с пользователем, как в ходе решения задач, так и в процессе приобретения знаний и объяснения результатов работы.
Средства разработки ЭС – это те инструментальные средства, которые используются для создания ЭС:

• Традиционные (в том числе объектно-ориентированные) языки программирования типа С, С++ (как правило, они используются не для создания ЭС, а для создания инструментальных средств).
• Специальные языки программирования (LISP, Prolog, РЕФАЛ и т.д.). Их недостатком является слабая приспособленность к объединению с программами, написанными на языках традиционного программирования.
• Инструментальные средства, содержащие многие, но не все компоненты ЭС (OPS5, KRL и FRL). Такое программное обеспечение предназначено для разработчиков, владеющих технологиями программирования и умеющих интегрировать разнородные компоненты в программный комплекс.
• Оболочки ЭС общего назначения, содержащие все программные компоненты, но не имеющие знаний о конкретных предметных средах (ЭКО, Leonardo, Nexpert Object, Kappa, GURU и др.). Средства этого типа и последующего не требуют от разработчика приложения знания программирования.
• Проблемно/предметно-ориентированные оболочки и среды (не требуют знания программирования). Проблемно-ориентированные средства предназначены для решения задач определённого класса (задачи поиска, управления, планирования, прогнозирования и др.) и содержат соответствующие этому классу альтернативные функциональные модули. Предметно-ориентированные средства включают знания о типах предметных областей, что сокращает время разработки БЗ.

При использовании оболочек и сред разработчик приложения полностью освобождается от программирования, его основные трудозатраты связаны с формированием базы знаний.
Надо отметить, что на заре появления ЭС специфика используемых в них языков, технологии разработки приложений и используемого оборудования (например, Lisp-машины) давала основания предполагать, что интеграция ЭС с традиционными, программными системами является сложной и, возможно, невыполнимой задачей при ограничениях, накладываемых реальными приложениями. Однако в настоящее время коммерческие инструментальные средства (ИС) для создания ЭС разрабатываются в полном соответствии с современными технологическими тенденциями традиционного програм мирования, что снимает проблемы, возникающие при создании интегрированных приложений.