（计算机应用技术专业论文）采用jess开发专家系统的研究与应用.pdf

内蒙古科技大学硕士学位论文 论文题目：墨竺! 兰兰兰! 苎兰奎量竺紫型f 琴皇竺 作者： 陈健 指导教师： 协助指导教师： 段军 单位： 单位： 单位： 论文提交日期：2 010 年6 月1 2日 学位授予单位：内蒙古科技大学 采用j e s s 开发专家系统的研究与应用 r e s e a r c ha n da p p l i c a t i o no fe x p e r ts y s t e md e v e l o p m e n tb a s e do i lj e s s 研究乍姓名：陈健 指导教师姓名：段军 内蒙占科技人学信息工程学院 包头0 1 4 0 1 0 中国 c a n d i d a t e ： c h e n j i a n s u p e r v i s o r ：d u a n j u n s c h o o lo fi n f o r m a t i o ne n g i n e e r i n g i n n e rm o n g o l i au n i v e r s i t yo fs c i e n c ea n dt e c h n o l o g y b a o t o u0 14 0 10 ，p r c h i n a 独创性说明 本人郧霞+ i , i 明：所呈交的沦义足我个人在导师指导i - 进行的研究i ：f v - 及取, t t l - 石j f 究成果。尽我所知，除 r 文丰i 特k l j jj j t i 以标注和致谫j 的地方外，论 文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得内蒙古科 技大学或喜他教育枫构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同 志对本研究所做的任何贞献均已在论文中做j ，明确的说明并表示了谢意。 签名：7 饩、f 是日期：，力。厂2 关于论文使用授权的说明7 本人完全了解内蒙占科技大学有关保留、使用学位沦文的规定，即： 学校订权保留送交沦文的复e f j f t ，允许沦义被食阅和借阅；学校町以公布 论文的全部或部分内容，可以采j j 影印、缩印或j 他复制手段保存沦义。 ( 保密的论文在解密后应遵循此规定) 褡名：2 堑：丝导师签私： llj - o jj 跏鑫毛、2 老师 柬咨 对学 专家 原理 的框 家系 文中 开发 下， 建基 运行证明了此方法的可行性。 关键词：心理测试；专家系统；w e b ；m v c ；j e s s 内蒙占科技人学硕_ ：学位论文 a b s t r a c t w i t ht h ei n c r e a s i n gp r e s s u r eo fl e a m i n ga n de m p l o y m e n t ，t h ep s y c h o l o g i c a lp r o b l e m so f c o l l e g es t u d e n t sa r em o r ea n dm o r es e r i o u s o nt h eo n eh a n dt h en u m b e ro fg u i d a n c ec o u n s e l o r sa r e l i m i t e d ；o nt h eo t h e rh a n dm a n y s t u d e n t su n w i l l i n gt oa s kg u i d a n c ec o u n s e l o r c u r r e n t l yc o m p u t e r n e t w o r kt e c h n o l o g ya n da p p l i c a t i o na r eh i g h l yd e v e l o p e d ，s od e s i g n i n gaw e b - b a s e dp s y c h o l o g i c a l t e s ts y s t e mw o u l db ev e r yh e l p f u l t h e r e f o r e ，t h i sp a p e ri st os t u d yam e t h o dt ou s ej e s st od e v e l o p e x p e r ts y s t e m j e s s ( j a v ae x p e r ts y s t e ms h e l l ) i se x p e r ts y s t e md e v e l o p m e n tt o o lb a s e do nt h ed e s i g no f c l i p s ( cl a n g u a g ei n t e g r a t e d p r o d u c t i o ns y s t e m ) ，w h i c hc a l lc o m b i n ew i t hj a v av e r yw e l l a c c o r d i n gt ot h em v c 2m o d e l ，d e v e l o paw e b - b a s e de x p e r ts y s t e mb yu s i n gj e s s ( j a v ae x p e r t s y s t e ms h e l l ) ，h a v es t r o n g l yp o r t a b i l i t ya n de x t e n s i b i l i t y , r e a s o n i n ge f f i c i e n c y t h i sp a p e rc o m p a r e st h ee x i s t i n gd o m e s t i cw i t hf o r e i g ne x p e r ts y s t e m so f p s y c h o l o g i c a lt e s t i n g s t u d yu s i n gj e s s t o d e v e l o pw e bm o d ee x p e r ts y s t e mm e t h o d a n dj e s se x p e r ts y s t e m d e v e l o p m e n tt o o lu s e di np s y c h o l o g i c a lt e s ts y s t e mm o d e li nt h er e a l i z a t i o n i ti n t r o d u c e st h e t e c h n o l o g yo fj s p s e r v l e t ，s t r u t sa n dm v c 2 e x p e r ts y s t e md e v o l o p i n gt e c h n o l o g yb yj e s s ，a n d t h e nf o c u so ni n t e r a c t i o no fs t r u t s ，j a v aa n dj e s s u n d e rt h ef r a m e w o r ko fm v c 2 ，t h i sp a p e rg i v e s am e t h o dt ob u i l dt h ew e b b a s e de x p e r ts y s t e mm o d e lb yu s i n gt h ed e v e l o p i n gt o o lo f e x p e r ts y s t e m j e s sj a v ap r o g r a m m i n gl a n g u a g e ，s t r u t s ，m y e c l i p s e ，t o m c ma n dm y s q l ，a n df i n a l l yd e s i g na n d c o m p l e t eap s y c h o l o g i c a lt e s ts y s t e mm o d e lf o ru n i v e r s i t ys t u d e n t s t h i sp a p e ru s e sj e s sa n dw e bt e c h n o l o g y st od e s i g nap s y c h o l o g i c a lt e s ts y s t e mm o d e lf o r u n i v e r s i t ys t u d e n t s ，a n dt h en o r m a lo p e r a t i o no f t h es y s t e mp r o v e dt h ef e a s i b i l i l yo f t h i sm e t h o d k e yw o r d s ：p s y c h o l o g i c a lt e s t ；e x p e r ts y s t e m ；w e b ；m v c ；j e s s 1 1 1j e s s 概述 1 1 2 专家系统 1 2 目前圜内外肼究现状 1 3 本课题 ：要工作介绍 1 4 论文内容介绍 2 专家系统的原理和分析 2 1 专家系统简介 2 2 典型的专家系统模型 2 2 1 知识表示 2 2 2 知识表示的概念7 2 2 3 知识表示方法7 2 2 4 不确定性知识的表示和处理9 2 3 推理机制l o 2 4 本课题没计的w e b 专家系统的模型结构。1 1 2 5w e b 丌发详解12 2 5 1 开发技术的选择12 2 5 2m v c 模式w e b 应用l6 3j e s s 专家系统开发工具18 3 1j e s s 知识库18 ：；2s t r u t s 2 1 3 3w e b 与事实库和知识库的交珏2 4 4j e s s 和大学生心理咨询专家系统模型的改汁方法。2 5 4 1j e s s 丌发技术简介2 5 4 2 1 e s s 的基本射【成与矢| j 谚 表示方法2 6 4 3j e s s 及w e b 歹l ：发技术实现一2 6 4 3 1 专家系统丌发工具j e s s 的特点2 6 4 3 2j e s s 的推理秽l 带0 2 7 4 3 3 使用j e s s 丌发0 家系统2 8 4 4w e b 丌发技术洋解2 8 4 4 1j s p 特点及语法结构2 8 、 论文 5 3j e s s 推理舰则的设计 5 4 运行环境的搭建 5 5 专家系统模型的功能实现 5 6 对课题的总结 参考文献 在学研究成果 致 射 1 k 内蒙占科技人学硕十学位论文 l 绪论 1 1 课题研究的背景及意义 1 1 1j e s s 概述 j e s s 足1 9 9 5 年由荚国s a n d i a 刚家实验窀分卉j 式系统汁算组成员e r n e s tf r i e d m a n h i l l 丁f ：发的一个规则引擎，是一个使用j a v a 语占编写的脚本环境。它强大的脚本语吉能力能 够为用户提供所有的j a v a 的a p i 。j e s s 非常小巧、灵活，并且是已知规则引擎中最为快 捷的【l i 。本课题针对j e s s 在矿井通j 扎安令中的应用进行研究。j e s s 使用一个增慢版本 的r e t e 算法【2 i 来匹配觇则。r e t e 算法是一个可以解决复杂多对多问题的非常有效的求解 机制，r e t e 算法采川牺牲内存空i 只j 来换取执行时间的策略。这可能导致大量内存的使用， j e s s 提供了一些牺牲部分性能，来降f 氐p , j 存使用率的命令。但实际上，内存和性能的冲 突并不明显，即使大型的程序也可以轻松满j a v a 关于默认堆6 4 m b 的设定【3 】。 j e s s 采用产生式规则作为基本的知识表达模式，其核心包括事实库、规则库、推理 机三大部分i 钔。其中推理机由模式匹配、冲突集、执行引擎组成，规则库与事实库则组 成知识库。一旦事实库当中的事实发生变化，推理机进行模式匹配，将前件与事实匹配 的规则添加到冲突集当中，这一步是基于规则推理的关键，它决定了推理机的推理效率。 执行引擎按一定优先级激活冲突集当中的规则，修改事实库。循环这个过程，直到事实 库无变化推理结束【5 】o 1 1 2 专家系统 1 9 6 5 年，斯坦福大学的费根鲍姆( e a f e i g e n b a u m ) 和化学家勒德贝格( j l e d e r b e r g ) 合作研制d e n d r a l 系统，使得研究人工智能的工作从以推理算法为主转变为以知识为 主。到了2 0 世纪7 0 年代，人们慢慢接受了专家系统的观点，许多系统相继研发成功， 其中比较具代表性的有医药专家系统m y c i n 和探矿专家系统p r o s p e c t o r 等。2 0 世 纪8 0 年代，同趋商品化的专家系统，i ：发，创造了巨大的经济效益。 1 9 7 7 年，美嘲斯坦福大学计算机科学家费根鲍姆存第h 届n 际人j 智能联合会议 ： 提出了知识一- l 个h f 的新 | 5 c 念。他认为， “知谚 i ：程是人：i ：智能的原理和方法，对那些需要 专家知i ： j + 能解决的应用难题提供求解的手段。恰当运用专家知谚 的获驭、表达和推理 过程的构成与解释，是设计基于知谚 的系统的重要技术问题。” 知识工程，它足一一门以g i l i j j , 作为研究对象的学科。将具体智能系统研究中那些共同 的肇本问题抽象出来，作为知 j ! - l ：程的核心内容，使之成为指导具体研发各类智能系统 的- 般方法和基本j i ：具，而h 成为门具有方法论意义的科学。2 0 世纪8 0 年代以宋， 在知i ，l l 一- r 1 的推动f ，涌现出术4 i 少号家系统丌发：【具，l d 盘i le m y c i n 、c i i p s ( o p s 5 ， o p s 8 3 ) 、g 2 、k e e 、o k p s 、j e s s 等等。 内蒙占科技人学硕一f j 学何论文 早在1 9 7 7 年时，中困科学院自动化研究所就基于关幼波先生的经验，研制成功了我 国第一个“中医肝病诊治专家系统”。1 9 8 5 年i o 月巾科院合肥智能所熊范纶建成“砂 姜黑土小麦施肥专家咨询系统”， 是我囤的第一个农业专家系统。历经2 0 多年努力， 一个以农业专家系统为重要手段的智能化农业信息技术在我国取得了引人瞩 的成就， 许多农、专家系统遍地f ：花会对哉固农业持续发胜发挥作用。中科院汁算所史忠髓与 东海水产研究所等合作，研制出了东海渔场预报专家系统。在专家系统ji ：发工具领域， 中科院数学研究所研制了号家系统开发环境“天马”，中科院合肥智能所研制了农业专 家系统丌发 ：具“雄风”，中科院计算所研制了面向对象专家系统丁f ：发工具“o k p s ” 6 1 。 1 2 目前国内外研究现状 近年末，人、中学生心理问题患病率也加速增高。提高人们的心理素质，对于卫生 医疗界是一项迫切而重要的任务【”。就业压力也越来越重，而2 0 0 8 年愈演愈烈的金融危 机又使之雪l ：加霜，在此情况下，极有必要加强对大学生的心理引导，让他们能够更好 的适应现实的社会，顺利渡过难关。 可是，目日玎我凼政府在此方面的资会和人力投入很缺乏，基础设施条件还比较差。 为了在一定程度上帮助缓解这一压力，心理咨询专家系统从这一方面柬说具有很强的现 实意义。将专家系统应用到心理咨询平台 二，可以为蹲个学科的知识融合与发展提供新 的窄问。 所以，本课题选择了在一个为大学牛提供网上心理咨询服务的专家系统的模犁上， 对使用j e s s 月：发w e b 专家系统的技术加以学习和研究。目前，国内专用于大学生心理 咨询的专家系统较少。已知的有采用c l i p s 专家系统刀：发的的大学生心理咨询专家系统， 但是，都有一些弊端。比如，首先，无法实现不确定推理；其次，基于w e b 的心理咨询 专家系统很少，存在一些问题和有待改进的地方，而且对咨询者权益和隐私的保护f i 好， 本课题研究的专家系统模型为了便于普及，将不会对咨询者建立档案。 所以，本课题提出了使用j e s s 肝发的堆t ：w e b 的譬家系统。j e s s 是山c l i p s 发腱 而来的一一种綦于j a v a 的新型家系统外壳，除了继承c l i p s 的优点之外，j e s s 还其有支 持类操作、支持面向对缘的编程力式等优点，而且可以与j a v a 很好的配合，达到良好的 移植性和嵌入性。 1 3 本课题主要工作介绍 本课题研究一4 种使用j e s s 来丌发基fw e b 的人学乍心理咨询0 家系统模型的方法， 它利刚争家系统玎发t 具进行丌发，其符推理舟效，系统吖移豫 ，l i 姓和扩j 建 ，t 强等优点。 主要内容如f ： 内蒙f i 乖l - 技人学硕一十：学位论文 1 ) 现囱| 基于w e b 的号家系统的丌发方法的分析与评价现有大部分基于w e b 的专家系 统仅采用了简单的网页技术，如j a v a s c r i p t 来进行推理，虽然它们能完成一些比较简单的 推理，但这样并没有突出号家系统与一般程序不同的特点：启发性，并且很难胜任复杂的 推理。因此在丌发基于w e b 的专家系统时，需要一种肇予w e b 的专家系统j r 发工具， 或者是支持w e b 的号家系统j r 发= 其。本课题提出的使用j e s s 丌发肇j ：w e b 的专家系 统的方法，将号家系统丌发工具j e s s 与w e b 很好的结合，大大提高了系统的效率。 2 ) 使用j e s s 丌发的基于w e b 的专家系统的结构框架 由于j e s s 是甚于j a v a 的争家系统丌发工具，因此在w e b 应用的选择上也用采用 j a v a w e b 技术，如j s p 、s e r v l e t 等。m v c 即m o d e l v i e w c o n t r o l 三层模式具有良好的可 扩展性和易维护性，在m v c 模式中，j s p 负责显示，s e r v l e t 负责流程跳转， j a v a b e a n 或e j b 负责实际的业务操作。因此在使用j e s s 开发肇于w e b 的专家系统方法中，可以 使用j a v a b e a n 与j e s s 集成。在数据库的连接上，j d b c 是一种很好的j a v a 数据库连接 的应用接口，采用j d b c 数据源连接池将大大提高系统持续运行的效率。 3 ) j e s s _ 丌发专家系统方法以及与w e b 丌发技术的集成 j e s s 是基于j a v a 的专家系统外壳，具有j a v a 的平台无关性，而且支持类操作。但 是它的语法卸是沿用较为成熟的专家系统开发工具c l i p s 的语法结构，推理也是采用- r e t e 推理机制，因此具有高效推理的特点。将j e s s 集成到j a v a w e b 应用中有两种疗法： 直接在j a v a 中加入j e s s 代码或者在j a v a 中通过语句加入j e s s 文件。 4 ) 使用j e s s 开发一个基于w e b 的大学生心理咨询专家系统模型 该模型系统由s t r u t s 构建w e b 应用，j e s s 推理程序以及知识库组成。 1 4 论文内容介绍 全文分为五章，各章节的主要内容安排如下： 第一章：概述了j e s s 这种二号家系统丌发工具的发展过程，以及大学生心理咨询 方面的现实问题，提 j ：了使用j e s s 研发心理咨询专家系统的重要意义。 第二章：对专家系统的定义和组成结构加以介绍，进而提出本二号家系统的基本架 构。 第三章：详细地介绍和分析了专家系统开发工具j e s s 的工作原理以及具体的使 用方法。 第四蕈：详细地说明使用j e s s 陶建大学生心碍! 咨洵专家系统模型设计与实现方 法。说明了专家系统模型要实现的功能，给出了具体的设计思想，详细的讨论了j e s s 原，跫，并n ：此艇础之卜给 整体的实现过程。 第九江：旗于j e s s 的人学生心雕俗哟专家系统软f ，l = 的设汁和测试。作抒在m y e c l i p s e a k 1 - k 【 _ 。 内蒙占科技人学硕十学位论文 下利用，1 ：源：【具包j e s sj f ：发的大学生心理咨询专家系统软件，并且架设服务器对其进行 实际应用测试。 内蒙古科技火学硕+ 学位论文 2 专家系统的原理和分析 2 1 专家系统简介 一般而言，专家系统就是在某一专门领域应用，由知识工程师使用知识获取技术， 将解决特定领域的领域专家知识，采用某种知识表示方法编辑或自动生成为某种特定表 示形式，然后存放在知识库中，用户使用人机接口输入信息、数据或命令，系统运用推 理机构控制知识库及整个系统，能像专家一样解决困难的和复杂的实际问题的计算机( 软 件) 系统【8 】口这种基于知识的系统设计方法是以知识库和推理机为基础而展开的，即 专家系统= 知识库+ 推理机 它把知识同系统中的其它部分分离开来。专家系统强调的不是方法而是知识。很多 i i u j 题算法方案太复杂，或没有基于算法的解决方案，可以采用专家系统，利用人类专家 的丰富的知识，因此专家系统也被称为基于知识的系统( k n o w l e d g e b a s e ds y s t e m s ) 。 一般说来，一个专家系统必须具有以下三个要素： 1 ) 具备某个应用领域的专家级知识； 2 ) 能够模拟专家的思维： 3 ) 能够达到专家级解题水平。 专家系统与传统的计算机程序的主要区别，可以见表2 1 【6 7 】： 表2 1 主要区别 建造一个专家系统的过程可以称为“知识工程”，它把软件工程的思想应用于设计 琏r | 知i j5 的系统。包括下面几个方面： 1 ) 从专家那里获取系统所需要的知识( 知识获取) 2 ) 选择合适的知识表示形式( 知识表示) 3 ) 进行软件设计 【 内蒙占科技人学硕 ：学f t 论文 4 ) 选择合适的计算机编程语言加以实现1 8 】o 2 2 典型的专家系统模型 专家系统的堆本结构如下图2 1 所示，信息流动的方向用箭头方向表示。通常m 人 机交界面、知 j5 库、推理机、解释器、综合数据唪、知识获取6 个部分构成专家系统1 9 图2 1 典型的专家系统结构图 知识库是对问题求解时所需的领域知识的集合，有基本事实、规则和其它有关信息。 知识的表示形式可以是多种多样的，比如框架、规则、语义网络等等。知识库中的知谚 源于领域专家，是决定专家系统能力的关键，也就是晚号家系统的质量由知识库中知识 的质量和数量决定。知谚 库是专家系统的核心组成部分。一般来说，专家系统中的知识 库与专家系统程序棚i ：独苞，如果要提高专家系统的性能，用户i , j - 以通过改变，以及宠 善知谚 库中的内容来实现。 推理机是对问题求解的核心执行机构，它实际上是进t ? - 矢h 谚 解释的程序，根据知以 的语义，解释并执彳按一定策略找到的知识，并把结果记录到动念库的适当空f h j 中。推 理机的程序j 知识庠的具体内容没有关系，即分离的推理机和知识库，足专家系统的重 要特征。这样做的优点就是无须改动推理机就i 叮以修改知识库，但是纯粹的形式推理会 降低问题求解的效率。有时还有一种可选方法：将推胖机和知i _ 库相结合。 l 内蒙占科技人学硕 ：学位论文 知谚 获取负责建立、修改和扩充知识库，是一个专家系统中的霞要机构，可以把问 题求解的各种专门知识从人类号家的头脑中或其它知识源转换到知识库。知识获取可以 是手工的，也可以采用半自动知识获取方法或完全自动知识获取方法。 人机界面是用户与系统进i ，交 f 时的界而。通过该界面，用户可以输入基本信息或 肯l 【i j 答系统挺f f ：的柏天j u j 题。通过人机交互界而，系统输_ 推理结果和十h 关的解释。 综合数据库也被称为动念库或工作存储器，是反映当前问题求解状念的集合，用于 存放系统运行过程中所生成的信息，以及用户输入的信息、推理的中i 日j 结果、推理过程 的记录等各种所需要的数掂。综合数据库中的由各种事实、命题和关系组成的状态，既 是推理机选用知识的依据，也是解释i ：j l $ * j 获得推理路径的来源。 解释器是用于对求解过程做出说明，进而回答用户的提问。解释机制负责让用户理 解程序j f 在做什么和为什么这样傲，并且向用户提供关丁系统的认识窗口。在很多时候 下，解释机制是非常重要的。系统通常需要反向跟踪动态库中保存的推理路径，并把它 翻译成用户能接受的自然语言表达方式，来回答“为什么”得到某个结论的询问。 2 2 1 知识表示 在争家系统的设计当中，知识库和推理机是专家系统的核心，知识库是领域知识的 集合，领域知识的表现形式就是知识表示；通过读取知识库中的知识，推理机可以运辟j 恰：与的推理方式进行推理，从而具备模仿专家处理问题的能力。 2 2 2 知识表示的概念 知识表示是人工智能的一个分支。通常关于知识存在以下几种定义： 知识是经过消减、塑造、解释、选择和转换的信息 知识是由特定领域的描述、关系和过程组成的 知识= 事实+ 信念+ 启发式 表示是为描述世界所作的一组约定，是知识符号化的过程，即表示是将知识编码成 为一种合适的数据结构。知识表示是将数据结构和解释过程结合起来，以适当的：疗式存 程守中使用，并使程序产生十h 应职能行为。同一知识也可以采用彳i f 司的表示方法，但住 解决某一问题时可能会冈为表示方法的不产生完全f i 同的效果，l 捌此，为了有效解决 i u j 题，必须选择一种合适的衷示方法。知识表示根本上足要选择合适的形式表示知 j ， 即寻求知识与表示之间的映像。通常专家系统的知议库中包含各类不同的知识，比如关 于对象、过程、常识性的知识、以及关于目标、动机、原冈、时间、动作等知识，所以， 专家系统义称为基十知识的系统或知识基系统| 5 l o 2 2 3 知识表示方法 一阶谓词逻辑表示法 谓训逻辑足一种形式语i 0 也足f id ，j 能够表达人类思维活动的一冲p 最精确的语音。 l 大j 为它! j 人类的f i 然语者比较接近，所以可以方便地存储剑汁算机巾，并被精确地处胖。 内蒙占科技人。z 硕。f ：学位论文 在命题逻辑的基础上发展起来的谓列逻辑，对，：知识的形式化表示，特别是在定理的自 动证明中发挥了很重要的作用，在人工智能的发展史中也占有重要地位。谓词逻辑适合 于表示事物的状态、属性、概念等事实性的知识，可以用来表示事物l 、开j 确定的因果关系， 也就足觇n ! q 。然而，一阶谓词表示法的局限性是：1 ) 不能表示不确定的知识；2 ) 随着 事其数 的逐步增人及卣口地使， j 推理规| j l j ，在渭洲逻辑的推理过程中，有可能形成组 合爆炸；3 ) 谓洲逻辑推理是根据形式逻辑进行的，必须把推理与知识的语义割裂丌来， 这就导致推理过程冗长，降低了系统的效率。 挺架表示法 在框架理论的肇础t - 发展而来的框架表示法，在这种表示法中，框架被看成是知识 表示的基本单位。不f 川的框架之问可以通过属性之间关系来建立联系，从而构成一个框 架网络，充分表达j ：i i 关对象问的各种关系。框架表示法具备善丁表示结构性知识和支持 概念抽象和信息共享的继承性的特点。但是框架表示法的缺点是不善于表示过程性知识， 形式化领域知识，仅仅使用框架表示法不是一件简单的事情。 语义网络表示法 语义网络表示法是通过概念及其语义关系来表示知i ： - 的一种网络图。这种表示法是 种表达能力强而且很灵活的知识表示方法。语义网络表示法表示方式自然、便于理解， ! 善f 表示结构化知识。但是，语义网络表示泫却没有严格的形式化表示体系，因此不能 保汪4 ：存在二义性。另外，这种表示法表示和处理知识时很复杂。 产生式表示法 产生式表示法通常被应用于表示因果关系的知识。产生式表示法表示知识时，使用 “如果则”的形式。这种形式既直观、自然，又容易进行推理。因此，产生式 表示法成为人工智能中最重要而且应用最多的一种知识表示模式。在产生式表示中，每 条产生式规则都具有相同的形式，这就有利于对规则库进行模块化处理，为知识的增、 删和改带来方便。每条产生武规则都是由f j ，j 提和结论两部分组成的，这便f 对规则进行 设汁l j 保证了规则的l i ：确性，而h 也便于存知谚i 获耿时对规则阵进行知识的一致性和完 整性检测。与然，效率小高，并且1 i 能表达具有结构。f ， 的知i j 是产生式表示法的f i 足之 处。 对f 大多数人：l ：智能的应用而音，至关重要地是要选择种合适的表示，至今尚缺 乏一些酱遍使用帆n 有效的评判准则。如果要选择或设计一种表示模式，普遍认为至少 要考虑到以卜的问题： ( l - i ) 知谚 表示模式的表示能力是足够强大 ( b ) 矢| j 以的表示模式是否有利j ：戍用f | | 对矢谚! 的各种延 j ( 例如推卵、求解等操作) ( c ) 知谚 表示的模块化程度怎么样 内蒙古科技人学硕士学位论文 ( d ) 是否有利于知识的扩充和修改 ( e ) 是否支持自顶向下，逐步求精的设计 ( f ) 从知识的思维或自然语言形式转化到具体表示是否容易 ( g ) 表示是否足够简单o 1 2 2 4 不确定性知识的表示和处理 本课题研究的模型涉及到对心理问题的描述，这类问题属于不确定性知识。如今， 对信息的处理已成为人们在生活、生产、科研等众多领域中定量进行分析的重要一步。 经典数学对于确定性知识的处理，已经有了丰富的经验和知识。表达和处理不确定性信 息( 随机信息、模糊信息、灰信息和未确知信息) 也相应出现了不确定性数学( 概率统 计、模糊数学、灰色数学和未确知数学) 。显然，概率统计表达可以处理随机信息，模 糊数学表达可处理模糊信息，灰色数学表达可以处理灰信息，而未确知数学表达可以处 理未确知信息。专家系统针对特定领域的问题求解，不但依赖特定领域确定的理论知识， 而且更多地依赖领域专家的经验和常识。因为在现实世界中，客观事物或现象具有很多 很多的不确定性，以致于人们在各认识领域中得到的信息和知识大多是不精确的，这就 要求专家系统中的对于知识的表示和处理模式必须能够反映这种不确定性1 1 2 1 。 不确定性信息可以分为四种：由发生条件提供的不充分或者偶然因素的干扰所产生 的随机的不确定性；因信息的外延模糊而导致的模糊不确定性：信息已知部分未知所导 致的灰色不确定性和因为决策者在主观上的、认识上的不足所产生的未知不确定性。针 对不同类型的不确定性信息，二十世纪六、七十年代，人们提出了主观b a y e s 方法、确 定性理论、可能性理论和证据理论等；八十年代以后，又提出了灰色系统理论、粗集理 论、概念图、基于信比概念的知识集和分析处理等新的方法。 在本课题中，将会采用不确定性理论知识表示方法来表示专家知识。不确定性理论 足s h o r t l i f f e 等人在2 0 世纪7 0 年代提出的一种不确定推理模型，应用这种理论，由专家 给出专家系统中原始事实( 证据) 的可信度，或由其先验概率来确定。该模型采用可信 度c f ( h ，e ) 作为不确定性测度，表示假设h 在证据e 下主观信任度的一种修改量，反 映了领域专家对不确定知识增加或减少信任的程度。规则e - h 的可信度： c f ( h ，e ) = = ( p ( h l e ) p ( h ) ) “1 p ( h ) ) 当p ( h l e ) p ( h ) 时 c f ( h ，e ) = ( p ( h l e ) 一p ( 1 1 ) ) p 当p ( h l e ) p ( h ) 时 当p ( h i e ) p ( h ) 时，c f ( h ，e ) 0 ，表示e 对h 的支持程度；当p ( h i e ) p ( h ) 时， c f ( 1 l ，e ) ( p r i n t o u tt ? n “规则y o u n g s t u ! ”c r l 0 ) ) ( a s s e r t ( s t u d e n t ( n a m ea r e s ) ( a g el9 ) ) ) ( r u n ) 4 4w e b 开发技术详解 4 4 1j s p 特点及语法结构 j s p ( j a v as e r v e rp a g e s ) 的结构同a s p 相似，是一种旌。t ：j a v a 的跨平台动态i 叫! j ! 丌发 技术，是【“普通的h t m l 语句和特殊的嵌入标记组成，这些标圯包含住 。j s p w e b 或应用程序服务 代码： 5 ) j s p 的声明：以“ ! 开始，“岭 结束，用于定义变量和方法： 6 ) j s p 的指令：j s p 指令能够影响s e r v l e t 类的整体结构，它的一般语法 2 s - - 3 0 ： 当然，也可把同一指令的多个属性结合起来，例 如： 。j s p 指令能够分为两 种类型：p a g e 指令和i n c l u d e 指令。在一个j s p 页面中，可以定义多个p a g e 的指令，比 如： ， 甜m 眦f l 锄孵【i i i l 删c 伽：呦蛳l s e s s i o n i b u 位r la 1 1 _ t o r u s h i i s l l ：i r e a d 啦i i i 曲l e 玳 p a g e l i s e r r o r p a g e l e x t e n d s 。除了i m p o r t 可以多次定义之外，其它a t t r i b u t e 最多只能被定义一次。 i n c l u d e 指令用于j s p 页面转换成s e r v l e t 时来引入其它文件。这个指令语法： 。 这里与通常意义上的相对u r l 一样，所指定的u r l 是和发出引用指令的j s p 页面 相对的u r l ，你一样可以利用以“ 开始的u r l 告诉系统把u r l 视为从w e b 服务器 根目录开始。 7 ) j s p 的动作：j s p 的动作指令有：i n c l u d e 、f o r w a r d 、u s e b e a n 、g e t p r o p e r t y 、 s e t p r o p e r t y 、p l u g i n 。每个的用法和作用如下图4 1 t 3 1 翊： 内蒙占科技人学硕十学位论文 指令甩法作用 或态的文件 定它的名字以及作 其中t y p e s p e c 有以下几种可能盼情 用范围 况：c l a s s = 。c l a s s n a m e “l c l a s s = 。c l a s s n a m e l y 。i ，c = 。t y p e n a m e 。 lb e a n n a m e = b e a n n a m e 。 t y p c = ”t y p c n a m e ”lt y p c = 1 t y p c n a m e ” i 。， l + l 【 t e x t m e s s a g ef o rr i s e r 1 叫s p ：p l u g i n 图4 1j s p 中的动作指令 8 ) j s p 的内建埘象：j s p 提供了8 个内建对缘( r e q u e s t 、r e s p o n s e 、o u t 、s e s s i o n 、a p p l i c a t i o n 、 c o n f i g 、p a g e c o n n e c t 和p a g e ) ，用以简化j s p 表达式和s c r i p t l e t 的代码。作用分别如下： r e q u e s t ：它是和请求关联的h t t p s e r v l e t r e q u e s t ，可以用来查看请求参数、请求类型 以及请求的h r r p 。 r e s p o n s e ：它是和应答父联的h t t p s e r v l e t r e s p o n s e ，用末向客户端发送数据。 o u t ：被用末向客户端发送内容的蹦n 嘶t e r 。 内蒙占科技人学硕 ：学 证论文 s e s s i o n ：它是和请求相关联的h t t p s e s s i o n ，分别保存每一个用户信息的对象，柬跟 踪用户的操作状态。 a p p l i c a t i o n ：它是一个s e r v l e t c o n t e x t ，可以在多个程序中保存信息。 c o n f i g ：它是一个s e r v l e t c o n f i g 类的对蒙，主要用来配置处理j s p 穰序的钓柄，而且 这， l f j 在j s p 页【白i 范i ；| 之内j 是合法的。 p a g e c o n t e x t ：它射属于j s p 中特殊可见部分中已经命名对象的访问进行管理。 p a g e ：t h i s 的同义词，目的是使j a v a 不再是唯一的j s p 编程语占而准备的占位符【3 3 3 训。 4 4 2s e r v l e t 介绍 s e r v l e t 足一种采用j a v a 技术末实现c g i 功能的技术，是j a v a 2 0 中新增加的一个全 新功能。s e r v l e t 本身与协议和平台都无关，看起来就好像一般的j a v a 程序。s e r v l e t 会导 入特定的属于j a v as e r v l e ta p i 的包。因为是对象字节码，所以可以从网络动念地加载， s e r v l e t 对于s e r v e r 就如a p p l e t 对于c l i e n t 一样，只不过由于s e r v l e t 运行于s e r v e r 端，因 此并不需要一个图形用户界面。s e r v l e t 的主要功能就是动态生成w e b 内容，交互式地浏 览和修改数据，其 作过程为： 1 ) 从客户端发送请求到服务器端； 2 ) 服务器端会将请求信息发送到s e r v l e t ： 3 ) s e r v l e t 负责生成响应内容并将其传给s e r v e r 。一般根据客户端的请求束动念生成响 应内容； 4 ) 服务器端再将响应返回到客户端。 s e r v l e t 的生存期由j a v a x s e r v l e t s e