专家系统概述教学文案.ppt

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1、专家系统概述1.什么是专家系统自1968年研制成功第一个专家系统DENDRAL以来，专家系统技术发展非常迅速且日益成熟。专家系统的应用领域已扩展到数学、物理、化学、医学、地质、气象、农业、法律、教育、交通运输、机械、艺术以及计算机科学本身，甚至渗透到政治、经济、军事等重大决策部门，产生了巨大的社会效益和经济效益，同时也促进了人工智能基本理论和基本技术的发展。2.专家系统的基本特征具有专家水平的专门知识数据级知识：具体问题所提供的初始事实、问题求解过程中所产生的中间结论、最终结论等。例如：病人的症状，化验结果，专家推出的病因、治疗方案

2、等。知识库级知识：专家的知识，专家系统的基础，系统的性能取决于知识的数量和质量。例如：医学常识，医生诊治疾病的经验等。控制级知识：关于如何运用前两种知识的知识。例如：搜索策略。2.专家系统的基本特征能进行有效的推理根据用户提供的已知事实，通过运用掌握的知识，进行有效的推理，以实现对问题的求解。精确推理不确定性推理不完全推理试探性推理2.专家系统的基本特征具有获取知识的能力建立知识编辑器，把领域知识“传授”给专家系统，建立知识库。系统自身具有学习能力，能从系统运行中总结出新知识，使知识库越来越丰富，完善。具有灵活性知识库—推理机分离。

3、2.专家系统的基本特征具有透明性透明性：是指系统自身及其行为能被用户所理解。解释机构：向用户解释它的行为动机及得出某些答案的推理过程。具有交互性专家系统一般都是交互系统。获取知识（对话中）。回答用户的询问（对话中）。2.专家系统的基本特征具有实用性专家系统是根据领域问题的实际需求开发的。具有一定的复杂性及难度专家系统拥有知识，能运用知识进行推理，以模拟人类求解问题的思维过程。知识—丰富。思维—多种多样。3.专家系统与一般程序的区别常规程序＝数据结构＋算法；专家系统＝知识＋推理。常规程序把问题求解的知识隐含于程序中（数据级、程序级）；

4、专家系统把问题求解的知识独立的组成知识库（数据级、知识库级、控制级）。常规程序面向数值计算和数据处理，顺序确定；专家系统面向符号处理，推理过程不确定。常规程序是精确的；专家系统不精确、模糊的。专家系统具有解释机构；常规程序没有。常规程序与专家系统具有不同的体系结构。4.专家系统的分类按专家系统的特性及处理问题的类型分类。(1)解释型：从所得到的有关数据，经过分析、推理，从而给出相应解释的一类专家系统。特点：必须能处理不完全，甚至受到干扰的信息，并能对所得到的数据给出一致且正确的解释。(2)诊断型：根据输入信息推出相应对象存在的故障，

5、找出产生故障的原因，给出排除故障的方案的一类专家系统。特点：要求掌握处理对象内部各部件的功能及相互关系，特别要注意多种故障并存，间歇性故障。4.专家系统的分类(3)预测型：根据相关对象的过去及当前状况来推测未来情况一类专家系统。特点：这类系统通常需要有相应模型的支持，时间推理是这类系统中常用的技术。(4)设计型：按给定要求进行相应设计的一类专家系统，工程设计、电路设计、建筑及装修设计等。特点：在给定限制条件下能给出最佳或较佳设计方案。4.专家系统的分类(5)规划型：按给定目标拟定总体规划、行动计划、运筹优化等的一类专家系统。特点：在

6、给定的约束条件下能以较小的代价达到给定的目标。(6)控制型：对各种大型设备及系统实现控制的一类专家系统。一般有数字和非数字两种模式。特点：能直接接收来自被控对象的信息，并能迅速地进行处理，及时做出判断和采取相应的控制能力。4.专家系统的分类(7)监测型：用于完成实时监测任务的一类专家系统。特点：随时收集任何有意义的信息，并能迅速地对得到的信息进行鉴别、分析、处理、一旦发现异常，能尽快做出反应。(8)维修型：用于制定排除某类故障的规划并实施排除的一类专家系统。特点：要求能根据故障的特点制定纠错方案、并能实施这个方案排除故障，当制定的方

7、案失效，部分失效，能及时采取补救措施。4.专家系统的分类(9)教育型：用于辅助教学一类的专家系。特点：要求有以深层知识为基础的解释功能，需建立各种相应的模型。(10)调试型：对系统实施调试一类的专家系统。特点：能根据相应的标准检测被调试对象存在的错误，能从多种纠错方案中造出适用于当前情况的最佳方案，排除错误。(11)决策型(12)管理型4.专家系统的分类从结构化划分有四种专家系统(1)集中式专家系统(2)分布式专家系统(3)神经网络专家系统(4)符号系统与神经网络相结合的专家系统5.专家系统的一般结构人机接口解释机构推理机知识获取机

8、构数据库及其管理系统知识库及其管理系统用户领域专家、知识工程师人机接口用于完成输入、输出工作。进行内部表示形式与外部表示形式的转换。专家系统的使用者包括最终用户、领域专家、知识工程师。两种接口方式：菜单方式命令语言方式知识获取机构是把