[高等教育]dss第四章1 智能决策支持系统和智能技术的决策支持

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1、第4章人工智能的决策支持和智能决策支持系统（1）第4章目录4.1智能决策支持系统综述4.2人工智能基本原理4.3专家系统与智能决策支持系统4.4神经网络的决策支持4.5遗传算法的决策支持4.6机器学习的决策支持（1）部分内容4.1智能决策支持系统综述4.2人工智能基本原理4.1智能决策支持系统综述4.1.1智能决策支持系统概念智能决策支持系统（IntelligentDecisionSupportSystems,IDSS）是：决策支持系统（DSS）与人工智能（ArtificialIntelligent,AI）技术相结合的系统。人工智能

2、技术主要利用知识推理，完成定性分析。人工智能技术融入决策支持系统后，使DSS在模型技术与数据处理技术的基础上，增加知识推理技术，提高辅助决策能力。4.1.2智能决策支持系统结构1.人工智能的决策支持技术从智能决策支持系统的概念可知智能决策支持系统中包含了人工智能技术，与决策支持有关的人工智能技术主要有：专家系统、神经网络、遗传算法、机器学习、自然语言理解等。1）专家系统是利用大量的专门知识解决特定领域中的实际问题的计算机程序系统；2）神经网络是利用神经元的信息传播模型（MP模型）进行学习和应用；3）遗传算法是模拟生物遗传过程的群体优

3、化搜索方法；4）机器学习是让计算机模拟和实现人类的学习，获取解决问题的知识；5）自然语言理解是让计算机理解和处理人类进行交流的自然语言。2．智能决策支持系统结构形式1）基本结构智能决策支持系统（IDSS）＝决策支持系统（DSS）＋人工智能（AI）技术IDSS基本结构如图4.1所示。人工智能技术可以概括为：推理机＋知识库智能决策支持系统的结构可以简化为图4.2所示。问题综合与交互系统数据库管理系统模型库管理系统模型库数据库人工智能技术专家系统神经网络遗传算法机器学习自然语言理解图4.1智能决策支持系统的基本结构图4.2智能决策支持系统

4、结构问题综合与交互系统模型库管理系统数据库管理系统知识库管理系统推理机用户模型库知识库数据库4.2.1逻辑推理1.形式逻辑形式逻辑是研究人的思维形式及其规律的科学。它是属“符号处理”范畴。形式逻辑主要研究：形成概念、作出判断、进行推理。1）概念：概念是反映事物的特有属性和它的取值。2）判断：判断是对概念的肯定或否定。3）推理：推理是从一个或几个判断推出一个新判断的思维过程。4.2人工智能基本原理2.推理的种类1）演绎推理：从一般现象到个别（特殊）现象的推理。2）归纳推理：从个别（特殊）现象到一般现象的推理。3）类比推理：从个别（特殊

5、）现象到个别（特殊）现象的推理。1）演绎推理专家系统的研究基本上属于演绎推理范畴。演绎推理的核心是假言推理。假言推理：以假言判断为前提，对该假言判断的前件或后件的推理。1）假言推理：pq，p┝q2）三段论推理：pq，qr┝pr3）假言易位推理（拒取式）：pq，q┝p（例：熊掌每盘2000元）2）归纳推理（1）数学归纳法这种推导是严格的，结论是确实可靠的。（2）枚举归纳推理S1是P，S2是P，……Sn是PS1……Sn是S类事物中的部分分子，没有相反事例。所以，S类事物都是P。枚举归纳推理的结论是或然的。3）类比推理它是由

6、两个（或两类）事物在某些属性上相同，进而推断它们在另一个属性上也可能相同的推理。A事物有abcd属性B事物有abc属性（或a,b,c相似属性）所以，B事物也可能有d属性（或d相似属性）类比推理的结论带有或然性。3.总结1）演绎推理的结论没有超出已知的知识范围。而归纳推理和类比推理的结论超出已知的知识范围。演绎推理只能解释一般规律中的个别现象。而归纳推理和类比推理创造了新的知识，使科学得到新发展，是一种创造思维方式。2）演绎推理中由于前提和结论有必然联系，只要前提为真，结论一定为真。归纳推理和类比推理中前提和结论，不能保证有必然联系，

7、具有或然性。这样推理的结论未必是可靠的。需要经过严格的验证和证明，使之形成新的理论。4.2.2知识表示与知识推理4.2.2.1数理逻辑表示法1、命题逻辑举例：1）如果a是偶数，那么a2是偶数p:a是偶数，g:a2是偶数，它们的关系用“→”（蕴含）表示。即：pq。2）“人不犯我，我不犯人；人若犯我，我必犯人”p:人犯我，q：我犯人；表示:(pq)۸(~p~q)或pq在命题逻辑中，有五种关系：∧（与），∨（或），〜（非），→（如果…那么，即蕴含），（等价，即当且仅当），这五个关系称为联结词，它们之间有优先关系，从高到低有：〜、∧、∨、→

8、、同级联结词，先出现先优先。定义：由命题（p，q，r，…）或用联结词（〜、∧、∨、→、）连接的命题，组合而成的公式称为合适公式（命题逻辑）。命题逻辑的公式有：1、析取交换律：p∨qq∨p2、合取交换律：p∧qq∧p3、析取结合律:（p