专家系统人工智能

6.1概述6.2基于规则的专家系统6.3基于框架的专家系统6.4基于模型的专家系统6.5基于Web的专家系统6.6新型专家系统6.7专家系统设计6.8专家系统开发工具6.9小结,Ch.6ExpertSystems第六章专家系统,2,Expertsarepeoplewhoareveryfamiliarwithsolvingspecifictypesofproblems.Expertsystemisanintelligentcomputerprogramthatcanperformspecialanddifficulttaskinsomefieldatthelevelofhumanexperts.ExpertsystemhasbeenoneofmostactiveandimportantapplicationfieldsofAI.Expertsystemsaremostlydomainspecific.Expertsystemhasaverywidefieldofapplications.,6.1Introduction专家系统概述WhatisanExpertSystem?,3,6.1Introduction,费根鲍姆把专家系统定义为一个应用知识和推理过程来求解需要大量的人类专家解决难题经验的智能计算机程序。专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家才能处理好的复杂问题。专家系统是模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。专家系统的基本功能取决于它所含有的知识，因此也把专家系统称为基于知识的系统（knowledge-basedsystem）。,4,6.1.1FeatureofExpertSystem(ES)专家系统的特点,Heuristic启发性专家系统要解决的问题，其结构往往是不合理的，其问题求解（problem-solving）知识不仅包括理论知识和常识，而且包括专家本人的启发知识。Useheuristicknowledgeofexperttomakeinference,judgment,decisionandconclusion.,5,Transparency透明性Expertsystemcaninterpretitsowninferenceprocessandanswerusersqueries,sothatusercanunderstandtheinferenceprocess，enhancethebelievetoES。问题求解过程中知识应用的合理性可由检验专家系统的解释推理路径来验证。,6,Flexibility灵活性AbilitytoextendandenrichtheKB,andself-learningability专家系统的灵活性是指它的扩展和丰富知识库的能力，以及改善非编程状态下的系统性能，即自学习能力。ReasoningMachinecanselectvariousrelativeknowledgefromKBandconstructproblemsolvingsequencesaccordingtotheparticularsofthespecificsolvedproblems.,7,AdvantagesofES优点,Providesconsistentanswersforrepetitivedecisions,processesandtasksHoldsandmaintainssignificantlevelsofinformationEncouragesorganizationstoclarifythelogicoftheirdecision-makingNeverforgetstoaskaquestion,asahumanmight,8,AdvantagesofES优点,能高效、准确、周到、迅速和不知疲倦地工作。专家系统解决实际问题时不受周围环境的影响，也不会遗漏和忘记。使专家的专长不受时间和空间的限制，以便推广珍贵和稀缺的专家知识与经验。专家系统能促进各领域的发展，使各领域专家的专业知识和经验得到总结和精炼，能够广泛有力地传播专家的知识、经验和能力。,9,专家系统能汇集多领域专家的知识和经验以及他们协作解决重大问题的能力。军事专家系统的水平是一个国家国防现代化的重要标志之一。专家系统的研制和应用，具有巨大的经济效益和社会效益。研究专家系统能够促进整个科学技术的发展。专家系统对人工智能各个领域的发展起了很大的促进作用，并将对科技、经济、国防、教育、社会和人民生活产生极其深远的影响。,10,6.1.2Structures(2)FH规则;(3)HH规则,49,6.7.2知识的使用和决策解释,结论的分级与选择询问问题的策略固定的顺序根据具体情况作出某种选择决策的解释对系统设计者的解释对系统使用者的解释,50,6.8专家系统开发工具,专家系统工具是一种更高级的计算机程序设计语言现有的专家系统工具，主要分为骨架型工具、语言型工具、构造辅助工具和支撑环境等4类,51,1.骨架型开发工具,定义只保留原系统独立于问题领域知识的推理机部分形成的工具称为骨架优点使用方便，节省在开发系统的过程结构上的时间，提高开发效率，交互性好，提供很强的对结果进行解释的功能问题及缺点实例：EMYCIN,52,2.语言型开发工具,与骨架型的对比优点：结构变化范围广泛，表示灵活，所适应的范围广泛。问题及缺点：功能上的通用性与使用上的方便性的矛盾造成一些问题和缺点实例：OPS5、CLIPS等,53,3.构造辅助工具,主要分两类设计辅助工具，知识获取辅助工具实例：AGE系统、TEIRESIAS,4.支撑环境,支撑设施是指帮助进行程序设计的工具四个典型组件