pr-lzh8-人工智能课件3-专家系统.ppt

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1、专家系统专家系统专家系统的概念专家系统的结构专家系统的发展概况专家系统设计与实现新一代专家系统研究专家系统（ExpertSystem)亦称专家咨询系统，它是一种智能计算机(软件)系统。顾名思义，专家系统就是能像人类专家一样解决困难、复杂的实际问题的计算机(软件)系统。“专家”是某一专门领域的行家里手。专家之所以是专家，是因为他（她）解决问题时具有超凡的能力和水平。专家之所以具有超凡的能力和水平，是因为:2021/7/293(1)专家拥有丰富的专业知识和实践经验，或者说他（她）拥有丰富的理论知识和经验知识，特别是经验知识；(2)专家具有独特的思维方式，即

2、独特的分析问题和解决问题的方法和策略。专家系统应该具备以下四个要素：(1)应用于某专门领域；(2)拥有专家级知识；(3)能模拟专家的思维；(4)能达到专家级水平。2021/7/294所以，准确一点讲，专家系统就应该是：应用于某一专门领域，拥有该领域相当数量的专家级知识，能模拟专家的思维，能达到专家级水平，能像专家一样解决困难和复杂的实际问题的计算机(软件)系统。2021/7/295专家系统的类型关于专家系统的分类，目前还无定论。我们仅从几个不同的侧面对此进行讨论。1.按用途分类按用途分类，专家系统可分为：诊断型、解释型、预测型、决策型、设计型、规划型、控

3、制型、调度型等几种类型。2.按输出结果分类按输出结果分类，专家系统可分为分析型和设计型。2021/7/2963.按知识表示分类目前所用的知识表示形式有：产生式规则、一阶谓词逻辑、框架、语义网等。4.按知识分类知识可分为确定性知识和不确定性知识，所以，按知识分类，专家系统又可分为精确推理型和不精确推理型（如，模糊专家系统）。5.按技术分类按采用的技术分类，专家系统可分为符号推理专家系统和神经网络专家系统。2021/7/2976.按规模分类按规模分类，可分为大型协同式专家系统和微专家系统。7.按结构分类按结构分类可分为集中式和分布式，单机型和网络型(即网上专

4、家系统)。2021/7/298专家系统的结构专家系统是一种计算机应用系统。由于应用领域和实际问题的多样性，所以，专家系统的结构也就多种多样。但抽象地看，它们还是具有许多共同之处。2021/7/299概念结构从概念来讲，一个专家系统应具有如图所示的一般结构模式。其中知识库和推理机是两个最基本的模块。1.知识库（KnowledgeBase)所谓知识库，就是以某种表示形式存储于计算机中的知识的集合。知识库通常是以一个个文件的形式存放于外部介质上，专家系统运行时将被调入内存。知识库中的知识一般包括专家知识、领域知识和元知识。元知识是关于调度和管理知识的知识。20

5、21/7/2910专家系统的概念结构2021/7/2911体系结构知识库结果解释器知识推理器知识获取器人机接口用户知识工程师领域专家专家系统的核心部件2021/7/29122.推理机（InferenseEngine）所谓推理机，就是实现（机器）推理的程序，是使用知识库中的知识进行推理而解决问题的。所以，推理机也就是专家的思维机制，即专家分析问题、解决问题的方法的一种算法表示和机器实现。这里的推理，是一个广义的概念，它既包括通常的逻辑推理，也包括基于产生式的操作。例如：A→BAB2021/7/29133.动态数据库动态数据库也称全局数据库、综合数据库、工作

6、存储器、黑板等，它是存放初始证据事实、推理结果和控制信息的场所，或者说它是上述各种数据构成的集合。4.人机界面这里的人机界面指的是最终用户与专家系统的交互界面。5.解释模块解释程序模块专门负责向用户解释专家系统的行为和结果。2021/7/29146.知识库管理系统知识库管理系统是知识库的支撑软件。知识库管理系统对知识库的作用，类似于数据库管理系统对数据库的作用，其功能包括知识库的建立、删除、重组；知识的获取（主要指录入和编辑）、维护、查询、更新；以及对知识的检查，包括一致性、冗余性和完整性检查等等。2021/7/2915专家系统的理想结构2021/7/2

7、9161.产生世界第一个专家系统叫DENDRAL，它是由美国斯坦福大学的费根鲍姆教授于1965年开发的。DENDRAL的成功使人工智能研究向实用阶段过渡，标志专家系统的诞生。使人工智能的研究从推理为中心转向以知识为中心。2.发展与DENDRAL系统同时开发的，还有数学专家系统MACSYMA。它是一个大型的人机交互式系统。在医疗领域最具代表性的专家系统有MYCIN，是Shortiliffe等人1972年研制的用于诊断和治疗感染性疾病的医疗专家系统。它可以采用自然语言同用户对话，并回答用户的问题；还可以在专家指导下学习新的医疗知识。使用知识库和似然推理技术，

8、对专家系统的理论和实践有较大贡献，成为以后许多专家系统的基础。专家系统的发展概况