专家系统举例PPT学习课件

7.8新一代专家系统的研究,主讲人:陈诗旭,广西师范大学计信学院,目前专家系统存在的五大问题,忽视了理论与深层知识在问题求解中的作用缺少多个系统的协作及综合型的专家系统在知识获取方面还缺少自动获取知识的能力在知识表示上缺少多种表示模式的集成在推理方面不支持多种推理策略针对上述问题,我们开始了新一代专家系统的研究,研究新一代专家系统的主要课题,研究课题1分布协同式的体系结构,所谓分布协同式体系结构是指：把知识库（推理机制）分布于一个计算机网络的不同节点上,在求解问题时，它们能互通信息，密切合作，共同完成问题求解任务。该体系结构应解决个问题（1）任务分布：把待求解的问题分解为若干子问题,分别交给系统中不同的成员去完成。（2）合作策略：由于系统中的各成员都只具有部分知识，而问題的各子问题间存在着种种内在联系,这就要求各成员必须互相通信，合作地进行问题求解。为实现合作，需要解决合作的方式与策略以及通信的手段。,研究课题知识的自动获取,知识获取可以划分为两个阶段：一个是在知识库尚未建立起来时，从领域专家及有关文献资料那获取知识。对于这种情况，为了实现自动知识获取，需要解决自然语言的识别与理解以及从大量事例中归纳知识等问题。一个是在系统运行过程中，通过运行实践不断总结归纳。对于这一种情况，还需要解决如何从系统的运行实践中发现问题以及通过总结经验教训，归纳出新知识、修改旧知识等问题。,研究课题3深层知识的利用,深层知识是指：相关领域中的理论性知识、原理性知识，而专家的经验通常被称为表层知识或浅层知识。对于深层知识的利用存在个问题（1）如何确定深层知识的容量与边缘（2）非单调性亦是深层知识利用中的一个困难问题,研究课题4知识表示及推理方法,要使专家系统能像人类专家那样求解领域題，就必须对知识的表示与处理作进一步的研究,使其能真正模拟人类求解问题的思维过程。首要解决的问题（1）如何建立一致的知识表示框架，使之能包含多范例的多种表示模式。（2）如何在时态推理、定性推理、非单调推理等方面有所突破，在不确定性的表示与处理方面取得新的进展等。,7.9专家系统举例,广西师范大学计信学院,两个例子,两个例子,动物识别系统,这是一个用以识别虎、金钱豹等七种动物的小型专家系统：1.系统结构2.知识表示3.适用知识的选取4.推理的结束条件5.推理过程,动物识别系统系统结构,动物识别系统知识表示,知识用产生式规则表示，相应的数据结构为：structRULE-TYPEchar*result；intlastflag；structCAUSE-TYPE*cause-chain；structRULE-TYPE*next；;已知事实用字符串描述,连成链表，其数据结构为：structCAUSE-TYPEcharcause;structCAUSE-TYPE*next;,动物识别系统适用知识的选取,为了进行推理，就需要根据数据库中的已知事实从知识库中选用合适的知识。适用知识：若知识的前提条件所要求的事实在数据库中都存在，就认为它是一条适用知识。,动物识别系统推理的结束条件,当有如下两种情况中的某一种出现时可终止推理：知识库中再无可适用的知识。对于这种情况，很容易进行检测，只要检查一下当前知识库中是否还有知识的前提条件可被数据库的已知事实满足,且为未使用过的知识就可得知。经推理求得了问题的解。扫描知识库的每一条规则，若一条规则的结论在其它规则的前提条件中都不出现，则这条规则的结论部分就是最终结论，此时就可终止推理过程。含有最终结论的规则称为结论性规则。对于结论性规则，为它作一标志，每当推理机用到带标志的规则进行推理时,推出的结论必然是最终结论，此时就可终止推理过程。,动物识别系统推理过程,两个例子,专家系统MYCIN,MYCIN是一个帮助内科医生诊治感染性疾病的专家系统：1.系统结构2.数据表示3.知识表示4.推理的控制策略5.解释功能,专家系统MYCIN系统结构,专家系统MYCIN数据表示,数据库中的数据都用如下形式的三元组描述：(对象属性值）1.“对象”又称为上下文，它是系统要处理的实体，例如：PERSON(病人）2.“属性”又称临床参数,用于描述相应对象的特征，例如“病人”的姓名、年龄、性别。3.“值”是指相应属性的值，根据属性的不同类别，其值可以是一个或多个。,专家系统MYCIN数据表示属性分类,MYCIN中有65种属性，这些属性按其所描述的对象不同分为六类。例如：用于描述“病人”情况的作为一类，用于描述“培养物”情况的作为一类，等等。对每一类属性都有专门的名字。例如：用PROMPT作为描述“病人”的属性集的名字。属性又按其取值的性质不同分为七种类别。例如：单值的，多值的，可问的，可导出的等,专家系统MYCIN数据表示可信度因子,每个属性的值可以带有一个可信度因子CF,用以指出对相应属性值的信任程度。CF在-1,1上取值。当CF0时，表示相信该属性取相应值的程度；当CF0.2时则调用该规则结论中的函数CF=0.2时则放弃该规