《第7章 專家系統(tǒng)》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《第7章 專家系統(tǒng)（28頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,*,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級(jí),第三級(jí),第四級(jí),第五級(jí),第,7,章 專家系統(tǒng),7.1,基本概念,7.2,系統(tǒng)結(jié)構(gòu),7.3,實(shí)例分析,7.4,系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),7.5,開發(fā)工具與環(huán)境,7.6,專家系統(tǒng)的發(fā)展,7.1,基本概念,7.1.1,什么是專家系統(tǒng),專家系統(tǒng),(Expert System,ES),就是能像人類專家一樣解決困難、復(fù)雜的實(shí)際問題的計(jì)算機(jī),(,軟件,),系統(tǒng)。,專家系統(tǒng)的四個(gè)要素：,(1),應(yīng)用于某專門領(lǐng)域。,(2),擁有專家級(jí)知識(shí)。,(3),能模擬專家的思維。,(4),能達(dá)到專家級(jí)水平。,7.1.2,專家系統(tǒng)的特點(diǎn),從處理的問題性質(zhì)看,專家系統(tǒng)善于解
2、決那些不確定性的、非結(jié)構(gòu)化的、沒有算法解或雖有算法解但在現(xiàn)有的機(jī)器上無法實(shí)施的困難問題。例如,醫(yī)療診斷、地質(zhì)勘探、天氣預(yù)報(bào)、市場(chǎng)預(yù)測(cè)、管理決策、軍事指揮等領(lǐng)域的問題。,從處理問題的方法看,專家系統(tǒng)則是靠知識(shí)和推理來解決問題,(,不像傳統(tǒng)軟件系統(tǒng)使用固定的算法來解決問題,),所以,專家系統(tǒng)是基于知識(shí)的智能問題求解系統(tǒng)。,從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來看,專家系統(tǒng)則強(qiáng)調(diào)知識(shí)與推理的分離,因而系統(tǒng)具有很好的靈活性和可擴(kuò)充性。,專家系統(tǒng)一般還具有解釋功能,即在運(yùn)行過程中一方面能回答用戶提出的問題,另一方面還能對(duì)最后的輸出,(,結(jié)論,),或處理問題的過程作出解釋。,有些專家系統(tǒng)還具有,“,自學(xué)習(xí),”,能力,即不斷對(duì)自己
3、的知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)充、完善和提煉。這一點(diǎn)是傳統(tǒng)系統(tǒng)所無法比擬的。,專家系統(tǒng)不像人那樣容易疲勞、遺忘,易受環(huán)境、情緒等的影響,它可始終如一地以專家級(jí)的高水平求解問題。因此,從這種意義上講,專家系統(tǒng)可以超過專家本人。,7.1.3,專家系統(tǒng)的類型,按用途分類,專家系統(tǒng)可分為：診斷型、解釋型、預(yù)測(cè)型、決策型、設(shè)計(jì)型、規(guī)劃型、控制型、調(diào)度型等幾種類型。,按輸出結(jié)果分類,專家系統(tǒng)可分為分析型和設(shè)計(jì)型。按知識(shí)表示分類,可分為基于產(chǎn)生式規(guī)則的專家系統(tǒng)、基于一階謂詞的專家系統(tǒng)、基于框架的專家系統(tǒng)、基于語義網(wǎng)的專家系統(tǒng)等等。,按知識(shí)分類,專家系統(tǒng)又可分為精確推理型和不精確推理型,(,如模糊專家系統(tǒng),),兩類。,按采用的
4、技術(shù)分類,專家系統(tǒng)可分為符號(hào)推理專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)。,按規(guī)模分類,可分為大型協(xié)同式專家系統(tǒng)和微專家系統(tǒng)。,按結(jié)構(gòu)分類可分為集中式和分布式,單機(jī)型和網(wǎng)絡(luò)型,(,即網(wǎng)上專家系統(tǒng),),等。,7.1.4,專家系統(tǒng)與基于知識(shí)的系統(tǒng),7.1.5,專家系統(tǒng)與知識(shí)工程,7.2,系統(tǒng)結(jié)構(gòu),7.2.1,概念結(jié)構(gòu),1.,知識(shí)庫,(Knowledge Base,KB),2.,推理機(jī),(Inference Engine,IE),3.,動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫,4.,人機(jī)界面,5.,解釋模塊,6.,知識(shí)庫管理系統(tǒng),專家系統(tǒng)的概念結(jié)構(gòu),專家系統(tǒng)的理想結(jié)構(gòu),7.2.2,實(shí)際結(jié)構(gòu),專家系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu)示例,地質(zhì)圖件繪制智能輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
5、,7.2.3,黑板模型,黑板結(jié)構(gòu),7.2.4,網(wǎng)絡(luò)與分布式結(jié)構(gòu),專家系統(tǒng)的客戶,/,服務(wù)器結(jié)構(gòu)及瀏覽器,/,服務(wù)器結(jié)構(gòu),7.3,實(shí)例分析,-,勘探專家系統(tǒng),PROSPECTOR,7.3.1 PROSPECTOR,的功能與結(jié)構(gòu),(1),勘探評(píng)價(jià),(2),區(qū)域資源評(píng)價(jià),(3),井位選擇,PROSPECTOR,總體結(jié)構(gòu),7.3.2,知識(shí)表示,1.,分類學(xué)網(wǎng)絡(luò),分類學(xué)網(wǎng)絡(luò),2.,分塊語義網(wǎng)絡(luò),語義空間,3.,推理網(wǎng)絡(luò),PROSPECTOR,中的規(guī)則形式：,E,H,(,LS,，,LN,),其中,E,為前提,(,稱為證據(jù),);,H,為結(jié)論,(,稱為假設(shè),);,P,(,H,),為,H,為真的先驗(yàn)概率,;,L
6、S,LN,分別為充分似然性因子和必要似然性因子：,推理網(wǎng)絡(luò)示例,知識(shí)庫中三種網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系,7.3.3,推理模型,PROSPECTOR,的不確定性推理模型是建立在概率論的基礎(chǔ)上的，稱為主觀貝葉斯方法。（詳見教材,8.2.2,節(jié)）,7.3.4,控制策略,1.,正向推理,2.,主動(dòng)式推理,3.,反向推理,7.3.5,解釋系統(tǒng),7.4,系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),7.4.1,一般步驟與方法,7.4.2,快速原型與增量式開發(fā),7.4.3,知識(shí)獲取,1.,人工獲取,2.,半自動(dòng)獲取,3.,自動(dòng)獲取,7.4.4,知識(shí)表示與知識(shí)描述語言設(shè)計(jì),7.4.5,知識(shí)庫與知識(shí)庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì),1.,知識(shí)庫設(shè)計(jì),醫(yī)療診斷知識(shí)庫層次結(jié)構(gòu),
7、2.,知識(shí)庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì),1),知識(shí)操作功能設(shè)計(jì),知識(shí)操作功能包括知識(shí)的添加、刪除、修改、查詢和統(tǒng)計(jì)等。,2),知識(shí)檢查功能設(shè)計(jì),知識(shí)檢查包括知識(shí)的一致性、完整性、冗余性等檢查。,r1:if P then,Q,r2:if P then,Q,r1:if P then Q,r2:if Q then R,r3:if R then P,3),知識(shí)庫操作設(shè)計(jì),知識(shí)庫操作包括知識(shí)庫的建立、刪除、分解、合并等。,7.4.6,推理機(jī)與解釋機(jī)制設(shè)計(jì),1.,從哪里著手,2.,還應(yīng)考慮些什么,3.,算法設(shè)計(jì)與程序設(shè)計(jì),4.,解釋機(jī)制如何實(shí)現(xiàn),7.4.7,系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),7.4.8,人機(jī)界面設(shè)計(jì),7.5,開發(fā)工具與環(huán)境
8、,7.5.1,開發(fā)工具,1.,面向,AI,的程序設(shè)計(jì)語言,2.,知識(shí)表示語言,3.,外殼系統(tǒng),4.,組合式構(gòu)造工具,5.,專家系統(tǒng)工具,EST,7.5.2,開發(fā)環(huán)境,用,EST,開發(fā)的一個(gè)小型專家系統(tǒng)示例,：,work(main):,主程序,make window(1,117,0,d,3,10,4,30),nl,定義主窗口,write(,微機(jī)故障診斷專家系統(tǒng),),nl,nl,make window(2,27,0,a,9,40,1,16),read char(_),dialog(yes),開人機(jī)對(duì)話,meta KB(kb0),將元知識(shí)調(diào)入內(nèi)存,goal trouble(Y),推理目標(biāo),reasoning(backward),啟動(dòng)反向推理機(jī),7.6,專家系統(tǒng)的發(fā)展,7.6.1,深層知識(shí)專家系統(tǒng),7.6.2,模糊專家系統(tǒng),模糊控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu),7.6.3,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)概念結(jié)構(gòu),7.6.4,大型協(xié)同分布式專家系統(tǒng),7.6.5,網(wǎng)上,(,多媒體,),專家系統(tǒng),7.6.6,事務(wù)處理專家系統(tǒng),
第7章 專家系統(tǒng)
