专家系统第2章专家系统概述课件.ppt

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1、2021/9/26ExpertSystemsandApplication1Chapter2ExpertSystems第2章专家系统概述ES的研制促进了AI理论和技术的发展，开辟了计算机求解非数值问题的有效途径。ES已经成为世界各国最热门的、具有竞争性的研究课题，日本、美国、英国等国家纷纷将ES列为国家重点研究项目，投入了大量的人力和资金。日本把ES作为第五代计算机研究的核心内容，英国将ES/智能数据库列入国家四大重点项目。我国对于ES的研究起步较晚，但在理论研究和应用开发方面取得了很大进展，在中医治疗、油井记录分析、地震预测、气象预报、军事理论、作战模拟、

2、战场管理等方面研制出一批ES，取得了明显的经济效益和社会影响。2021/9/26ExpertSystemsandApplication2Chapter2ExpertSystems2.1ES概述专家——在某一专业领域内，其专业知识与解决问题的能力达到很高水平的学者。专家的能力——专家对某一领域的理解及解决问题的技能。专业知识——分为公开知识和个人知识。公开知识包括定义、事实和理论，一般收录在教科书和文献中。个人知识来源于专家本人的积累和经验，也称为试验性知识或启发性知识。属于公开性知识之外的试验性知识能够使专家在需要的时候做出合理的猜测，识别最有希望获得成功

3、的求解途径，并能有效地处理错误和不完全的数据。2021/9/26ExpertSystemsandApplication3Chapter2ExpertSystems（1）专家系统是利用存储在计算机中的某一特定领域人类专家的知识，来解决过去需要人类专家才能解决的复杂现实问题的计算机系统。如：医学专家可以针对不同的病症做出恰当的诊断，并开具相应的处方；地质专家可以根据地质资料和勘探数据，判断什么地方有矿及是否有开采价值；其他领域的专家可以依据他们的学识、积累的经验和练就的本领，解决现实中一般人一时无法解决的复杂问题。（2）专家系统是一个由存放专门领域知识的数据库

4、，以及一个能选择和运用知识的推理机制组成的计算机系统。（3）专家系统与传统计算机程序的根本区别在于：专家系统使知识库和运用知识的推理机制相互独立。2021/9/26ExpertSystemsandApplication4Chapter2ExpertSystems4）从程序设计方法学的角度看设计方法传统的程序设计方法：数据+算法=程序专家系统的设计方法：知识+推理=系统可见，传统程序通过算法对大量的数据进行积累和处理，使繁琐的事务处理自动化；专家系统则要完成需要拥有专门知识的专家才能完成的量大而性质相对重要的任务，如诊断、规划、决策等。通常，专家系统需要考察

5、大量的可能性，即动态地建立解决问题的方法。2021/9/26ExpertSystemsandApplication5Chapter2ExpertSystems2.2ES的功能与结构2.2.1ES的功能（1）ES能存储用于问题求解所需要的知识；（2）能存储具体问题求解的初始数据和推理过程中涉及到的各种信息，如中间结果、目标、子目标、假设等；（3）能根据当前输入或采集的数据，利用已有的知识，按照一定的推理策略解决当前的问题，并控制和协调整个系统；（4）能对推理过程、结论或系统自身行为做出必要的解释，如解题步骤、处理策略、选择此处理方法的理由、系统求解某种问题的

6、能力、系统组织和管理自身知识的方法等。目的是便于用户理解和接受专家系统，也便于对系统进行维护。2021/9/26ExpertSystemsandApplication6Chapter2ExpertSystems2.2.2专家系统的结构1）基本结构专家系统的基本结构包括知识库和推理机两个主要部分。特点：系统结构简单；知识工程师与领域专家直接交互，知识工程师收集和整理领域专家的知识，将其转化为系统的内部表示形式，并存储到知识库中；推理机根据用户的问题求解要求和提供的初始数据，运用知识库中的知识对问题进行求解，并将产生的结果（结论）输出给用户。知识库知识工程师领

7、域专家推理机结果数据用户图2-1专家系统的基本结构2021/9/26ExpertSystemsandApplication7Chapter2ExpertSystems2）一般结构专家系统的下述结构是目前比较流行的结构形式。人机接口用户专家推理机解释程序知识获取程序综合数据库知识库图2-2专家系统的一般结构2021/9/26ExpertSystemsandApplication8Chapter2ExpertSystems（1）知识库——用以存放领域专家提供的专门知识。包括书本知识、常识性知识以及专家依据其经验得到的试探性知识。专家系统的问题求解是运用专家提供

8、的专门知识来模拟专家的思维方式进行的，知识库中知识的数量和质量是系