专家系统实验报告

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1、“专家系统”实验报告专业：智能科学与技术班级：1102学号：0909113310姓名：宋佳欣2014年6月5日实验1专家系统与CLIPS实验内容提要：专家系统不仅是具有特定的结构，同时，它还有多种知识表示形式，及其相应的知识推理方法。因此，直接采用程序设计语言实现专家系统是比较困难的，而采用适当的专家系统开发工具则可以大大降低系统开发的难度。因此，本章结合麦粒肿系统专断专家系统开发的需要，首先安排了对专家系统及其开发工具CLIPS基本理论知识，以及CLIPS基本理论知识，以及CLIPS基本使用方法的概要介绍，目的是为第

2、6章“麦粒肿诊断专家系统开发”做好准备。实验重点：Ø专家系统的一般结构Ø产生式规则的表示及其正向推理Ø专家系统开发工具的结构和特点Ø专家系统开发工具CLIPS的基本语法Ø专家系统开发工具CLIPS的基本使用实验目的Ø掌握专家系统的一般结构Ø掌握产生式规则的表示及其正向推理Ø掌握专家系统开发工具的结构和特点Ø了解专家系统开发工具CLIPS的设计目标与特点Ø掌握专家系统开发工具CLIPS的基本语法Ø掌握专家系统开发工具CLIPS的基本使用实验内容及要求Ø学习专家系统的一般结构Ø学习产生式规则的表示及其正向推理Ø学习专家系统

3、开发工具的结构和特点Ø学习专家系统开发工具CLIPS的设计目标与特点Ø学习专家系统开发工具CLIPS的基本语法Ø学习专家系统开发工具CLIPS的基本使用实验步骤本实验包括以下六个具体步骤，分别是：学习专家系统的一般结构、学习产生式规则的表示及其正向推理、学习专家系统开发工具的结构和特点、学习专家系统开发工具CLIPS的设计目标与特点、学习专家系统开发工具CLIPS的基本语法，以及学习专家系统开发工具CLIPS的基本使用。1学习专家系统的一般结构：专家系统（ES，ExpertSystem）是利用大量专家知识，运用只是推理

4、方法解决特定领域中实际问题的计算机程序系统。专家系统由产生式规则专家系统发展而来，主要包括知识库、推理机、综合数据库、知识获取程序、人机接口，以及解释程序六大部分。其中，知识库、推理机、综合数据库，以及人际接口是目前大多数专家系统的主要内容，而知识获取程序和解释则是所有专家系统都期望具有的两个模块。在专家系统的一般结构中，知识库用于存放各领域专家提供的经验性知识：综合数据库用于存放关于问题求解的初始数据、中间结果、假设、目标，以及最终求解结果（事实）；推理机在一定的控制策略下针对综合数据库中的当前信息，识别和选取知识库

5、中对当前问题求解有用的知识进行推理；知识获取程序完成把专家只是按一定表示形式输入到知识库中，部分代替知识工程师进行知识的自动获取，实现专家系统的字学习，不断完善知识库；解释程序可以根据用户提问，对系统给出的结论、求解过程，以及系统当前求解状态提供说明，便于用户理解系统的问题求解，增加用户对系统求解结果的信任程度，在知识库的完善过程中，便于专家或知识工程师发现和定位知识库中的错误，便于各领域的专业人员或初学者能够从问题的求解过程中得到直观学习；人机接口将专家爱或用户的输入信息翻译为系统可接受的内部形式，同时，也把系统向专

6、家或用户输出的信息转化成人类易于理解的外部形式。2学习产生式规则的表示及其正向推理目前，用于专家系统的知识表示形式主要有谓词逻辑、产生式规则、语义网络、框架，以及剧本。其中，采用产生式规则知识表示形式建立的专家系统最为流行和广泛，这主要因为：首先，产生式规则知识表示容易被人理解；其次，它基于演译推理，保证了推理结果，的准确性；最后，大量产生式规则可以连接成多棵推理树，树的宽度反映了实际问题的范围，树的深度反映了问题的难度。产生式规则一般表示为：如果A成立，则B成立，简记为A->B,其中A是前提，B是结论。一般来说，不同

7、的产生式规则之间都是有联系的，即谋条产生式规则的前提实力外一条产生式规则的结论。如果把规则库（知识库）中所包含的总目标（某些规则的结论）作为根节点，按规则的前提和结论展开形成树的形式，则形成的树就被称为推理树或知识树，它把规则库中的所有规则都连接了起来。产生式规则的推理分为正向推理和逆向推理两种，这里主要介绍正向推理。产生式规则的正向推理过程是：逐条搜索规则库，对每一条规则的的前提条件检查实事库（综合数据库）中是否存在。若再事实库中前提条件的个子项不是全部存在，则放弃该条规则；若在事实库总全部存在，则实行该规则，把结论

8、放入事实库中。反复循环执行上述过过程，直至推出目标，并存入事实库中为止。3学习专家系统开发工具的结构和特点开发专家系统主要有三条途径：直接使用程序设计语言，如LISP或PROLOG等；使用知识获取工具，如知识获取系统（KAS，KnowledgeAcquisitionSystem）到等；利用专家系统开发工具，如CLIPS或M.1等。