工智能及专家系统敖志刚第章专家系统的原理与设计

敖志刚

编制第8章专家系统的原理与设计

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编制第8章专家系统的原理与设计

第8章专家系统的原理与设计8．1专家系统的基本知识8．1．1何谓专家系统8．1．2专家系统的特点8．1．3专家系统的分类8．1．4新一代专家系统8．1．5专家系统的主要研究课题8．2专家系统的设计8．2．1开发专家系统的需求分析8．2．2知识获取第8章专家系统的原理与设计8．2．3专家系统构造者间的关系8．2．4专家系统的设计结构8．2．5专家系统的开发阶段与过程8．2．6专家系统的设计要素8．3专家系统的评价8．3．1评价方法8．3．2专家系统的技术评价8．3．3专家系统的性能评价8．1专家系统的基本知识1.何谓专家是专门家，是具有解决某一专门领域问题的行家里手，具有超凡的能力、素质和水平。这是因为专家逐步积累了丰富的专业知识和实践经验，具有独特的思维方式，独特的分析问题、解决问题、避开失误的方法、策略和诀窍，能从许多不相关的信息中发现本质。2.专家系统(ExpertSystem，ES)亦称专家咨询系统，它是一种具有大量专门知识与经验的智能计算机系统，通常，主要指软件系统。它把专门领域中人类专家的知识和思考解决问题的方法、经验和诀窍组织整理且存储在计算机中，不但能模拟领域专家的思维过程，而且能让计算机宛如人类专家那样智能地解决实际问题。狭义地讲，专家系统就是人类专家智慧的拷贝，是人类专家的某种化身。广义地讲，专家系统也泛指那些具有“专家级”水平的知识系统，从总体上达到专家级水平。3.专家系统的特点专家系统与人类专家比较具有以下一些特点:专家系统是人类专家智能的模拟、延伸和扩展。专家系统是专家可以信赖和利用的高水平智能助手和有效工具。专家系统可具有一个或多个专家的知识和经验，具有专门知识的启发性，能以接近于人类专家的水平在特定领域工作，注重特定问题的求解。专家系统能高效、准确、迅速地工作。专家系统突破了时间和空间的限制，程序可永久保存，并可复制。专家系统能进行有效推理。具有透明性，能以可理解的方式解释推理过程。具有自学习能力，总结规律，扩充和完善系统自身。3.专家系统的特点专家系统不同于一般的计算机软件系统，其特点在于:从处理问题的性质看，专家系统善于解决那些不确定性的、非结构化的、没有算法解或虽有算法解但在现有的机器上无法实施的困难问题。从处理问题的方法看，专家系统则主要依靠知识表达技术，知识推理、知识收集和编码，知识存储和编排，建立知识库及其管理系统，利用专家的知识和经验，求解专门问题，而不是数学描述的方法来解决问题。从系统的结构来看，专家系统则强调知识与推理的分离。从知识的推理能力看:专家系统的工作是在环境模式驱动下的知识推理过程；而不是在固定程序控制下的指令执行过程。从咨询解释能力看:专家系统不仅对用户的提问给出解答，而且能对答案的推理过程作出解释，提供答案的可信度估计。专家系统能不断对自己的知识进行扩充、完善和提炼。这点是传统程序所无法比拟的。4.人类专家知识和人工专门知识的比较

人类专家知识人工专门知识优点 缺点有创造性 不具创造性有适应性 需要被告之感觉的经验 符号输入 视野广 视野窄 常识性知识 技术性知识 人类专家知识人工专门知识

缺点 优点 经久 不经久难于传播 易于传播难于文件化 易于文件化不易预期 一致 昂贵 便宜 4.知识的编程和传统的计算机编程的比较

项目 知识型编程 传统编程

内容 知识的定义、表示和使用 数据处理步骤的描述和使用能力 超过程序员理解水平 与程序员理解水平相等

表现 与说明型为主 与过程型为主

模型 思考模型 处理模型 用途 对大知识库处理、问题求解对大数据库进行处理

手法 符号处理 数值处理

运算 推理控制过程 重复计算过程

理解 容易 困难

扩充 容易 困难 解释 容易做到在运行中解释 不容易做到在运行中解释

处理 高度的集成处理 顺序的批处理

规则 启发式 算法式

5.第一代专家系统第一代专家系统的典型例子有化学专家系统DENDRAL，数学专家系统MACSYMA等。DENDRAL系统从1965年开始研制，于1968年基本完成，它能够进行质谱数据分析，推断化学分子结构，达到了化学专家的水平。DENDRAL系统的问世标志着专家系统的诞生。MACSYMA系统从1965年开始研制，于1971年投入应用。它能够求解多种数学问题，包括：微积分运算、微分方程求解、级数展开、矩阵运算等等。是一种“人-机”交互式系统。第一代专家系统具有以下特点:高度专业化，结构、功能不完整，移植性差；专门问题求解能力强，但缺乏推理解释动能。6.第二代专家系统。第二代专家系统的典型例子有:医疗诊断专家系统MYCIN，地质探矿专家系统PROSPECTOR、数学发现专家系统AM等。MYCIN系统从1971年开始，于1974年基本完成。它是第一个结构较完整、功能较全面的专家系统。该系统第一次明确采用了“知识库”的概念，引入了“可信度”方法，进行非精确推理，能够给出推理过程的解释和可信度估计，用英语与用户进行“人-机”交互，在专家指导下修改知识库，学习医疗知识。

PROSPECTOR系统从l976年开始研制，于1981年基本完成。该系统拥有15种矿藏的知识，并成功地应用于钼矿勘探。其特点是很好地协调了多名专家多种矿藏的知识模型。AM系统是在1976年研制的，它能够进行概括、抽象和归纳推理，发现某些数论的概念和定理。6.第二代专家系统特点:学科专业型应用系统。系统结构较完整，功能较全面，移植性好。具有推理解释功能，使用户能比较清楚地了解系统的解题过程。增强了系统的透明性，同时也有利于发现错误，修改知识。较好的透明性也有助于提高用户对系统的信赖程度。采用启发推理、似然推理、非精确推理，增强了系统的表达能力，开拓了使用启发性知识和可信度分析解决问题的新途径。把具有一定普遍意义的推理方法与大量同领域有关的专门知识结合起来，从而使这些系统具有广泛的通用性。用产生式规则、框架、语义网络表达知识。用LISP语育编程。7.第三代专家系统第三代专家系统的典型代表有：多学科综合型专家系统HPP’-80、骨架型专家系统EMYCIN和EXPERT等。HPP’-80系统是80年代具有大型知识库的多学科综合型专家系统。包括两大部分:多学科应用专家系统。如化学、分子遗传学、蛋白质分析、结构力学、集成电路设计、计算机故障诊断、辅助教学、石油勘探、医学诊断等各学科所集成的专家系统。知识工程工具。用于建立应用专家系统的辅助工具，即专家系统的开发工具(生成器)，如骨架专家系统EMYCIN、模块式专家系统工具AGE、通用知识表达语言RLL、交互式知识表达工具UNITS和CENTAUR等。第三代专家系统具有以下特点:多学科综合应用系统；利用专家系统开发工具建立专家系统；是一种大型知识工程系统。8.专家系统分类⑴专家系统按用途分类预测型专家系统。解释型专家系统。设计型专家系统。诊断型专家系统。规划型专家系统。控制型专家系统。监视型专家系统。调试型专家系统。修理型专家系统。。此外，还有翻译型专家系统、指挥决策型专家系统、管理型专家系统等。

⑵虹按知哨识表覆示分污类可分际为基瓜于产症生式缎规则境的专悼家系厚统、鼻基于坏一阶吹谓词爷的专督家系悔统、钻基于愤框架肾的专晶家系信统、嘱基于淡语义直网络傻的专榆家系铁统等拴等。⑶雷按系律统的揭体系器结构内分类专家皱系统致可分半为4类：软集中隆式专闲家系呢统、拨分布附式专遵家系桶统、抓神经形网络佣专家汽系统乏、符丑号系木统与顿神经磁网络庙相结底合的剩专家搭系统派。8.专家般系统池分类⑶按厨求解躲问题扔的要关求及罗其难朝易程携度分石类具有远可靠耐知识服和数砖据的亮小型唯搜索衡空间件的专轰家系孤统；所用盲知识冶和数赶据不悬完全庙可靠竹的专拢家系背统；所求虎解问凯题的愈推理侧需要黄随时集间变坟化的徒专家俊系统播；所求政解的纸问题球是可稍分解钉的专介家系裂统；所求滤解的辽问题般是不伐可分送解的贿专家墙系统但；所求敬解的轨问题着不能留划分地为固泡定子员问题草的专貌家系葛统；各子较问题格有相延互影每响的啄专家混系统临；需要减多重斥精确煮推理忠的专枯家系水统；需要朱多重奋不精扔确(如，股模糊)推理阿的专游家系扣统；利用撇多知掀识源榆的专浙家系对统；使用细统一音知识纽奉表示额方法斧的专森家系属统。9.新一覆代专涨家系陈统一、兔新一葵代专服家系迟统ES的特从征⑴厅并行融技术饰与分宋布式月处理责。⑵悄多ES协同乎工作铺。⑶胸高度毅集成规和融鸣合。⑷思高级ES描述捡语言白和知恳识表否示语搬言。⑸划高级悬知识俩获取代与学裤习功带能。⑹金引入镇新的乓推理蹦机制落。⑺秀具有屯纠错堵和自劣完善惕能力求。⑻授先进运的智北能人贴机接掠口。二、分布鸭式ES分布毁式ES的构捧成可及以把增知识才库分群布在壁计算趋机网举络上该，或和者把本推理盏机制坚分布撕在网甩络上份，或事者两与者兼赠而有面之钞。该羞系统齐要涉恳及到物以下州问题条：⑴秘功能蜓分布讽。⑵歇知识倒分布水。⑶芒各个胞接口违之间澡要相登互独笛立，唤易于抄通信问、易废于同砍步。⑷族系统木结构骗。采屯用网吩络分街布结吐构。⑸泥驱动挠方式零。①誉控制杠驱动宪。②猎数据指驱动屿。③鱼目的雄驱动练。④熔事件阅驱动。9.新一胞代专个家系顺统三、极协同做式ES协同忆式ES也即萌群ES。它悄能综俯合若蓝干个垫相近掀领域历或一绑个领肯域的占多个生方面甩的分ES相互择协作恋，共殖同解弊决一膀个更断广领梯域的冠问题种。协同清式ES和分捉布式ES有一县定的扒共性室，它肺们都洪涉及完到多脂个分ES。但尽分布嘱式强塔调的管是处该理的趁分布柔和知滴识的眠分布刮，它架要求阅系统昂必须锯在多候个处暴理机购上运费行；往而协酷调式凭强调阵的是伯分系穗统之继间的乎协同逆合作摊，各墙分ES也可萍以在氏同一驼个处案理机希上运驻行。禽设计鸣协同淘式ES，一霜般需闪要解袄决以追下问罢题：⑴悼任务新的分为解。⑵凭公共阅知识逃的导荣出。⑶颠讨论的方式瞒。⑷捧裁决娇问题技。⑸伙驱动绕方式横。9.新一蹲代专哪家系茅统四、深层嫌知识ES该系芹统不碌仅涉志及专获家经钱验性弦表层阀知识瓜，而扮且具朝有深蛇层次船的专糕业知己识。用这样秧、系棍统的简智能安就更乖强了犁，也粉更接年近于显专家难水平茶了。仅例如闲一个承故障逢诊断ES，如雅果不她仅有蛇专家眯的经佛验知仁识，冰而且才也有必设备诞本身怠的原惊理性针知识奶，那顷么，鲜对于渴故障疫判断昼的准蚁确性穷将会右进一堵步提天高。头要做想到这巾一点愁，这贼里存援在一聚个如姓何把林专家熊知识亲与领叨域知虑识融挽合的桌问题蜘。9.新一腾代专皮家系拔统五、坝模糊ES主要孟特点弟是通欲过模减糊推黎理解低决问圾题的ES。这驳种系削统善境于解穗决那振些含登有模烦糊性闻数据庄、信冶息或搏知识走的复壮杂问垒题，指但也醉可以杀通过加把精纱确数酬据或抬信息包模糊薄化，掘然后喘通过块模糊刻推理皮进行抗处理应的复药杂问葬题。持这里为所说弦的模怎糊推斩理包夸括基部于模讨糊规秧则的陪串行鸡演绎鱼推理蓄和基阿于模尸糊集宾并行上计算避。模糊ES在控泉制领高域非担常有治用，愿它现稿已发峡展成叼为智旨能控垦制的壮一个冶分支乳领域马。9.新一钢代专核家系院统五、哥模糊ES模糊膛控制摩系统废的一衣般结偶构如亦图8-傍1所示冒。9.新一棍代专岭家系啦统模糊控制器(专家系统)模糊化模糊控制规则去模糊模糊语言值(模糊集)模糊语言值(模糊集)输入量(精确值)控制量(精确值)设定值传感机构被控对象执行机构测量值图8-1模糊控制系统结构六.神经较网络ES利用朝神经结网络肝的自抚学习周、自筐适应呈、分葡布存阅储、浅联想撤记忆撤、并碗行处佣理，牺以及票鲁棒战性和钟容错球性强若等特座点来侦实现ES的功伞能，泊有三神种神钳经网六络模姜型与ES集成曲模式勇：⑴黎神经节网络厨支持ES。以础传统闷的ES为主竖，以娘神经顿网络企的有鲜关技舞术为奖辅。⑵ES支持桶神经预网络栋。以赢神经来网络朴的有博关技晌术为再核心妙，建娃立相茄应领朋域的ES，采摇用ES的相泉关技搁术完傻成解它释等魔方面泛的工双作。⑶特协同川式的妇神经检网络ES。选泼择用潜神经投网络钓或ES加以践实现唇，在观神经异网络写和ES之间绢建立陈一种茄耦合常关系缺。9.新一耗代专侨家系俊统六.神经捆网络ES自动袋获取逃模块旺输入胳、组咽织并斜存储桃专家却提供严的学意习实纲例、妇选定摆神经愿网络坐的结村构、接调用搭神经拦网络代的学芝习算菜法，患为知固识库虎实现伪知识填获取纤。当默新的捕学习辨实例需输入版后，序知识较获取功模块之通过它对新测实例暴的学咏习，扔自动挽获得浙新的普网络内权值图分布柴，从呀而更醋新了子知识劣库。川如图8-鹿2所示礼。9.新一训代专千家系瞧统学习示例网络结构学习算法解释器知识获取知识库推理机图8-2神经网络ES的基本结构用户神经网络专家七、哄多盈媒体ES多媒贪体ES就是饲把多兼媒体腹技术拆引入稍人机寻界面烛，使周其具被有多台媒体扒信息寇处理星功能量，并惭改善垮人机升交互榨方式挎，进酿一步骡增强ES的拟火人性谜效果乒。八、刊事右务处蓄理ES事务番处理ES是融免入专校家模代块的凉各种取计算塑机应凉用系嫁统，润如财亚物处洽理系腹统、莲管理扇信息唯系统犹，决筐策支洋持系初统CA梳D系统由、CA忘I系统厨等等谅。这包种思党想和做系统雾，打袍破了老将ES孤立贼于主势流的谁数据私处理劫应用岂之外砍的局授面，叠而将勾两者厚有机材地融疯合在骗一起效。这稻种系具统也宣就是鹅要把趁基于书知识晋的推异理，颜与通私常的座各种沈数据躬处理痒过程弄有机余地结朴合在陶一起女。9.新一搁代专系家系衡统九、仅基于We横b的ES基于We么b的ES是We拣b数据导交换墨技术弃与传兵统ES集成御所得译到的粪一种茎先进ES。它汇利用We誓b浏览床器实勾现人神机交杨互，剖基于We与b理ES中的畜各类疾用户执都可灰通过妈浏览臣器访薄问ES。基巴于We后b岭ES的结还构如玩图8-霉3所示柳。9.新一傻代专头家系哨统Web浏览器普通用户领域专家AI专家图8-3基于WebES的结构应用服务器解释器Web接口推理机数据库服务器知识库数据库10饺.专家字系统还的主露要研谦究课脏题⑴掩设计严当前何国民无经济熟和军计事方减面急秋需、表实用逐化且摔商品娇化的ES。⑵ES的理废论与确技术吉、设民计原思理与精方法乏、工松具和睡环境篮、推月理机江制、泥知识托表示结方法致、学塔习机壁制、帆新体躺制结汁构、傅新一仿代编介程语报言、惠性能淡评价齐、微踩码实厚现、悄优化肺问题场等的报研究午。⑶亭知识级获取洁系统壤、知悲识获道取工森具、涝智能链数据分库与查知识唱库、街综合草知识颈库及付其应幼用、占知识透库管临理系销统的粉研究郊。⑷雹新一销代ES和面删向研参究者围的ES的研踩究。⑸志语音雁、图臭形、踩图像斗识别结，语煤音、保图形旺、图笔像库号管理师系统薄，多颠媒体虽人机退接口触的研逗究。⑹点自组凭织、颈自学乡丰习、有自协乖商、员自寻姿优、染多级杆、多饺学科黑的综末合性ES的开猾发与绞研究树。11伞.专家尖系统抛的发天展趋为势传统至的专便家系送统与画面向电对象枣、神桶经网添络以涨及模叼糊技倡术相项融合研。专家弊系统犁与传元统的予计算路机应拉用系纵统相肉融合岩。功能顺集成渗形成曾大型数化专间家系缘瑞统，揪即从针单学棋科、赵单功咏能、岭专门故性的最小型惧专家梁系统顷，向细多学筹科、战多功批能、恨综合劫性的遭大型亮知识误系统祥发展烤。其洋特点昂是:向用奖户实枝际的透复杂避问题撒求解陷；具有痛综合华性、俭多方个面的堂集成远功能陶；应用叶多学沾科、近多专栗业、消多专朴家的省知识唤和经跟验，突进行垃并行控协同旨解题矛；依靠倘诸如井模型见、方课法、筒软件患和接扭口等串多种蚂技术浆集成芹进行素设计船与建坚造；基于昌分布请式、公开放惰性软江硬件单及网肥络环沃境；实现荐知识悔共享赔和知洁识重尽用。11赵.专家收系统端的发忍展趋源势技术顷集成坡化，舒如:人工叮神经假网络相、面舱向对兄象方维法、睬遗传煤算法归、模嫌糊数耕学等家，进埋行模辜型、艺方法丽、技恒术集厕成，冠设计鬼和建斯造集岸成化求、混直合型任专家锁系统剖。智能虏集成仍达到栗拟人订化，婆即将灶已开粗发出钞的由覆知识论库、靠推理氏机和缘瑞神经培网络交等所牢具有陵的高沃智能邮，同全当前竹的多络媒体述、超惧媒体协等新谁技术散相结掌合，舱实现叮具有歇自学厚习、险自组各织、势自适亡应、茫多媒驶体人援机智奴能接巧□，胆声图旨文并枪茂的佛专家姐系统附。网上吓咨询攀型专昼家系贵统将粘会流饿行和鞋活跃券起来堂。12亏.新一事代专遇家系族统的泡特征并行携技术针与分差布式慨处理泛；多专辞家系元统协示同工重作；高级贡专家李系统为描述匹语言蜡和知惨识表衰示语测言；高级岭知识策获取姜与学坡习功美能；引入委新的英推理值机制寒；具有民纠错形和自朱完善帅能力眉；先进渔的智醒能人翼机接浑口。8．2专家谈系统情的设互计8．2．1开发踪蝶专家胆系统滚的需刃求分陡析1.在什揪么情锅况下轿开发登专家蝴系统ES是可决能的开发瞧一个ES一般减需要充满足拖以下虫要求申：⑴岸在该氧领域较要有限真正愈公认死的高目水平锅专家挣存在哀并能披积极脱参与源。⑵学领域轨专家谋应该艰对问乞题答士案的赶选择巡寿和精奔确度璃有基腿本一迹致的短看法庸。⑶咳专家趴还必泽须能缘瑞够描摄述和粱解释鸡他们眨用于傍解决傅领域肝问题遗的方锻法。⑷ES所涉免及到刮的问渡题不墙能太梢难，兼知识嗓应该什是易创获得同的。⑸菌任务它要被劣很好铺地理圾解，严不能穿太新并。⑹充任务胃不能馋涉及埋到大顺量的树常识姨，否费则面挥对需思要常仆识推残理的旬任务帖时就场会感育到困袭惑。2.在什佣么情必况下暗建立ES是必绸要的如果弱符合蒸以下哨情况宁可考皇虑建蛛立ES：⑴违应用务领域丸有使墨用ES的需轨求。⑵融当任捷务的绕解决宋能带果来较拢高的般效益秩时。⑶朋领域绕问题策适合草用ES来解乒决。⑷河人类狐专家红稀少短或非咏常缺颜乏，敢但十鹅分需伪要聘嫌请专抽家，怜专家签知识昨又十影分昂杰贵。⑸省当任暖务很回难甚滋至无浅法完游成任浸务，中或者潜问题走求解挖需要妇很高扭的代竿价时壳。⑹侍在人晒类专洽家经恼验和岔技术有不断役丢失友的情饺况下(例如暴退休桥、老截化、牲工作庙调动齿或者棒职务召的变海动，绸经常泽会引阶起关翅键的页专门岭知识弊随着戏个人码的离都去而堵带走)。⑺腿当在巧不友侍好、只很难盆到达评或危脑险的倡环境镰中作劝决策绍时。⑻代问题枯不能习太容岔易、康太简丑单，劝而必筝须难记对付肉和较才为重闹要题公。⑼走问题芦应该撇是充毛分的迅窄以古保证回问题村有实闭际效膜益。蛇问题协范围涝太宽炉或太叉一般阴会于悉难以号处理熔。2.在什魂么情撑况下谎建立ES是必疼要的ES的需转求分别析可弹用图8-谈4来概悟述。适合发展可能发展应该发展不是常识的工作经验技巧较强的工作专家有整理解决的办法有真正专家可以协助报酬率高的工作不太难了解的工作专家们有一致的解答不太困难的工作有危险的环境需要专家的地区很多人类专家稀少人类专家在减少中应该发展ES需要符号处理者不太容易克服者需要启发经验者有实用价值者需长时间解答者能掌握范围者且且``或且图8-4ES的需求分析3.背E某S的设唱计原榜则根据ES的特割点，剃在设机计中片应遵席循下皱列原脱则：⑴凤专门庭任务阀。ES设计喘应面卧向专声家知裤识和宁经验壁行之声有效销的场量合，到面向榜专业脸性的剧专门租任务惹。⑵甘原型补设计笨。采用傲“最仓小系姿统观润点”僵进行禁系统呜原型劝设计昆，逐岔步修银改、定扩充储和完咏善。⑶砍专家哀合作摔。领域忧专家询与知庸识工梨程师笨相互午合作胃，是透知识流获取狱成功始的关素键。⑷盆用户狱参与姿。用户内参与ES的设扶计和夏开发升，有赏助于府人-机接斗口设朽计及司系统悉的运猾行和兼评价冶。⑸瞎辅助签工具植。采用ES开发蜂工具居进行晌辅助卫设计宏，借澡鉴已播有系棵统经猾验，南提高忙设计遭效率滔。知识耐获取一般里是指通从某龄个或笑某些充知识抬源中映获取锹专家传系统车问题道求解释所需脏要的渗专门缠知识撞，并脂以某书种形畜式在另计算扁机中拍存储膜、传斑输与办转移辰。知识包获取击的基蚊本任壶务是为梳专家苏系统懂获取帮知识壮，建专立起观健全深、完储善、爹有效吓的知围识库惰，以榆满足环领域德问题白求解陷的需贡求。8．2．2知识清获取1.手工痰知识益获取该方堵法是派知识威工程愁师与买领域惧专家稼合作说，对息有关盲领域全知识魄和专敲家知榜识，崖进行家挖掘蛇、搜慌集、糟分析授、综搭合、各整理伙、识球别、库理解蹈、筛擦选、码归纳扔等处巨理后扔将有歉关知姑识抽阿取出都来，聪以便披用于掏知识词库的御建立撒。专家祖系统归中的号知识计可能拨来自每多个绢知识榨源，驻如报改告、杆论文贷、课赖本、局数据怎库、骆实例敏研究挡、经罚验数圆据以柳及系绳统自存身的付运行倦实践滩等，月其中且主要垂知识亦源是秀领域富专家亩。知关识工厨程师撕通过咸与专召家的泼直接搁交互报来获瓣取知核识。知识徐工程挑师的苗主要权任务胖是与领秆域专穷家交祝谈，根阅读泽有关轿文献缓，获沫取专倘家系胜统所窃需要浆的原锻始知仍识；对获塘得的酷原始活知识涌进行云分析退、归奴纳、歉整理读，形喉成用凑自然挖语言势表达离的知颈识条竹款，扛然后境交领哈域专瓣家审餐查。裳经反诊复交歌流，誉最后调把知贡识条记款确首定下慰来；把最温后确搞定的用知识狐条款吓用知智识表述示语颗言表擦示出赠来，法交知每识编茧辑器尝进行扇编辑孤输入券。2.半自淹动获龟取该方奴法是倒利用提某种矿专门思的知钩识获全取系祥统（家如知醒识编骨辑软穷件）朽，采锈取提走示、读指导仅或问蜻答的可方式考，帮烛助专咱家提中取、姿归纳铁有关播知识戚，并屯自动犹记入羡知识胸库。萍知识摄工程愉师所浴起的享作用碌是主君动的零而不特是被符动的概。从领或域专惩家抽真取知览识的我技术方法吓描臂述现场循观察观察苹专家揭如何析解决纽奉工作签中的骗实际扮问题问题腿讨论探索击解决凶特定疗问题滚所需井数据侧、知流识及集过程彩类型问题挺描述请专塑家为桨领域降中的工每类荐答案未描述番出其附问题秘原型问题址分析给专刚家一献系列文实际锐问题售去出者声求义解，笼探求蛮专家推理特的每顾一步瓶基本兆原理问题雅精化请专球家给醋出一花系列个问题愚，然误后使亡用从抹访问漫中获取的吵规则嚷进行尊解答系统坑检查请专傻家检杠查和巨评价浮原型徐系统蚊的规遭则和巨控制狭结构系统觉验证把专永家和晌原型赌系统厦所解效答的急问题载交给到其他弱领域专家爬加以共验证3.自动权知识同获取自动悄获取队又可料分为许两种声形式:一种应是系士统本春身具上有一蕉种机下制，覆使得夕系统异在运叶行过镜程中艳能不炎断地泳总结饺经验任，并嫌修改穿和扩纸充自顺己的谨知识应库；瘦另一识种是导开发番专门插的机膏器学疫习系杰统，原让机嘱器自疑动从由实际清问题涨中获徒取知凉识，盯并填坑充知位识库绕。它尤不仅孕可以愚直接闪与领观域专慢家对雕话，颤从专号家提繁供的蜓原始折信息台中学于习专功家系迈统所毯需要朴的知极识，巴而且适还能蒜从系钢统运女行实留践中顶总结袍、归搞纳出洋新的希知识际，发白现和豆改正垄自身吼存在街的错居误，令并通倍过不羡断地题自我姜完善秀，使唤知识伍库逐笨步趋摩于完清整、唇一致罚。具备涌如下双能力该。具有散语音档、文刮字、和图像肃的识豪别能场力具备育理解荡、分圆析、脏归纳谁问题迟的能粗力具有兆从自职身运互行过下程中沉学习务的能觉力4.人工唯神经册网络斤知识就获取人工盗神经箩网络潮是一剪种具旧有学男习、取联想绍和自愧组织欠能力刑的智随能系绍统。萌在专荷家系县统中评，可呀利用运人工忙神经次网络直的学摄习、征联想岸、并傍行分咸布等假功能高解决钓专家抽系统吩开发缸中的候知识挽获取落、表毁达和很并行恋推理缎等问甜题。庙通过喇神经尸网络拐可使米机器级进行贿自组睛织、珍自学皂习，揉不断原地充乱实、践丰富浅专家东系统破中原命有的估知识棕库，钱使专喇家系冒统中猎最困雷难的肝知识税获取孕问题跑得到国很好殖的解乘决。咐在范哑例十椅分丰洽富的愤情况巴下，亦还可笑以借搏助人缎工神她经网兰络的冠学习涨机制更来解御决非危精确眼推理社中构扩造知迫识库末的问必题。专家湾系统衡的构坦造者络及其供工具精化图8-5专家系统构造者间的关系构造使用对话使用专家系统工具知识工程师专家系统终端用户全体办事人员领域专家工具构造者扩充测试增加数据构造测试8．2．3专家乞系统嫁构造蚀者间伶的关忧系领域哥专家静的基督本任敢务与技裹术人幼员一哄起进搂行总客体设蛾计的明研究腾和论贷证；汇集威、组桃织、湖整理零、转夺移专往家知缓识；解决爹在知麦识转便移过轻程中粥技术戚人员长提出洗的问燃题；检查恒系统恢运行只的结浇果；负责相组织倘系统勇进行考实验趁；修改煤补充疼和整余理新锐的知败识。知识博工程蔬师的粗基本晶任务与技军术人短员进寻行总朗体设悔计的怖研究签和论狸证；参与夸组织志、整周理并宽获取袭专家东知识考，决森定在波专家伙系统寻中怎浑样表诸达知出识；负责薯高技生术的俱研究喘和运或用；负责恩编程向、联氏调、塔试运砌行、与实验住的技叉术工岔作；修改抛、补移充和董完善居知识绪库。8．2．4专家欺系统叙的设赤计结田构图8-6专家系统设计结构图知识源学习模块用户接口模块结论模块问题理解模块推理网络模块可信度模块知识获取模块知识库模块规则库 表示网络 事实库 知识解释模块8．2．5专家贝系统隔的开抬发阶应段与叶过程1.专家陆系统茫开发放的阶旨段演示斑原型勿开发慨阶段畏。基鲜于规输则的阅示范抵原型微一般详包括50到10舟0条规载则，裕足够宇完成盼一个园或二贝个测孝试例角子，班开发袖所花须费的误时间歌一般泽是一近到三辅个月艺。研究币原型肤开发状阶段悟。基批于规溪则的悄研究拉原型桥一般梳包含20颂0到50催0条规轨则，露对许托多测短试例蝇子能韵较好买地完至成，垂开发尸时间1至2年。现场姑原型各开发停阶段除。基垃于规根则的挤现场秃原型趟一般软包括50广0至10厅00条规朱则，却多数宏测试胡情况旁完成彼良好凤，开渗发时止间2至3年。产品蹲模型唉开发浅阶段誉。基值于规表则的努产品配原型嗓一般汪包括50闪0至15狐00条规垂则，匹能提巩供精嘴确、蹲高速俗、高脏效、搁高可毕靠性访、高垃质量沙和高付性能筛的决喂策，哀开发仔时间2至4年。商品鞭系统捐。它始包括30辅00多条聋规则隆，结亏论正寸确性兰达到90营%至95侦%，开印发的美时间帜花费辫了6年。专家坛系统暴设计仅与实廉现的悬一般怨过程8．2．5专家绪系统说的开愁发阶陪段与堡过程系统维护与完善选题与明确任务系统需求分析知识获取与概念化知识的形式化表示系统设计编程与调试测试与评价图8-7专家系统设计与实现的一般过程再选题再测评精化再设计再获取再形成再分析8．2．6专家角系统仔的设已计要虽素1.知识畅库的群设计什么闯知识肉应该津放入考知识跌库？枣怎样脸采集蔬这些其知识摸？知识粥库存姜储知蕉识的奶类别逮；知识皂表达折方法串的选揪择，答应考卫虑知透识的挥适用仍性、职可扩嫩性、黄有效枝性，认什么育表示咱形式取最适么合表凶示当排前的柏知识库？如何赏把这悔些知鞠识组唤织起浇来？其他路模块蔬怎样室应用培库中街的知蹦识？年即给阅其他埋模块唱提供阴怎样份的接范口？知识喂表达针方法融的结似合方造式问径题。猫其结压合方辨式有:混合昨式、粗组合舌式、顺层次并式三混种；知识稠模型淹与数崇学模缎型相蔬结合直的问每题；知识坏库管芒理系陡统设同计问扣题，瞧可以欢借鉴洞或移谋植数外据库胃管理辱系统躁的某赵些设益计思极想和怜方法班。2.执行鲁机构姥的设烈计设计高一种悄最合坟适的演知识蜻应用焰方法严，是艰尽可咬能地脾达到价高效房诚运行析；根据泊推理元高效换和方狱便的河原则监来提场出对民黑板守（记罗录解炊题规择划、老议事嗽日程穗、中蹄间假痰设和甲结果销的存期储单周元）盖的设僻计要何求；根据担用户烧接口沉和学斗习模煤块设篇计执烘行机译构中乎相应靠的界芳面。控制秘策略待与推楼理方味向的欺选择性问题泳。常呢用的名控制号策略顿有:数据只驱动棵控制秧、目听标驱她动控趟制、萄混合膝控制敲、元乒控制旦（用鼻于指贵导和辈控制果一般伍推理裁机的墓工作脖）；推理诱方法杀选择钻与结侮合问尤题。荐如:启发图推理沫（用亡于浅静层知笑识、霸常识率性知区识、燃不确症定知母识等秆）和点算法付推理仆（用疲于深指层知诵识、驴数学狮模型右、确睁定性领逻辑昂推理翁等）决的结雅合问味题。推理痕效果辫（推牺理的沃正确游性和舌有效招性）梨与推化理效怖率（古推理卷速度述和求厉解时通间）符的问拴题。3.用户贼接口悠的设琴计提问衡类命袭令：可症以给左专家域系统饼提各畅种问姨题，菊以求锣得专江家系邮统的材回答继；知识念库维谅护命浩令：包括体对知症识库继内容初的插念入、疲删除恰和修具改；知识然检索庸命令但：能对松知识拒库中局内容侨按各号种方唱式进酷行检冒索和磁抽取价；请求锐解释逃命令暂：对专衫家系齿统给攀出的逝结论素用户执可以软提“荐为什春么”划、“伯怎么挑样”啦、“邮有什乌么”捎等等酒问题添，请尝求专蜓家系秋统给小予解满释，辽还可浴以调竖试知叛识库骑的内排容；知识灶获取兽命令哥：一般骆是为套知识肺工程排师或诸领域听专家钻提供颤较容路易的备获取挑知识斥的工么具。4.输出见界面米的设咱计系统例向用满户提桥各种桐问题，请顽求用盗户交并互地免给予承回答哈；各种撤正确驾结果朽的输苗出（显顷示、感打印娱、绘求图、主文件呆、图痰表、存自然案语言关声音息）；各种驴错误巾信息乳的显侄示：包括律错误阳性质扁、错口误原趋因（融或编护号）民、错擦误定陕位等纯；运行较状态茎和警示告信除息的清显示皮；用户宇要求变的解往释信讽息的节输出野；其他颈简单卖信息宽的显戴示。5.概念革设计研究尿对象姐与目勾的；各种柄概念毯与技晚术术跪语；主要遮的研杆究内后容及凝成果催（包颜括理年论与岂实践面等方贴面）甚；领域虏知识慨的表走达形盒式；解题念所采中用的妻方法渡；研究册工作市的方橡法论剩及哲身学。6.功能沃设计确定呆具体搅能做丝式哪些托操作星，即专忽家系阅统用趴户界彩面的供功能违描述冤；确定垄采用耽什么总形式款的用窑户界潜面，例如都，命割令形套式和援菜单笔提示爬信息块；确定离接口幼信息锁传递逼形式，如秧自然课语言猪、键她盘、妙鼠标摆、图栏形扫恋描仪鞠等；确定笋采用捡交互运方式识工作置还是盾以批猾处理埋方式济运行闸；考虑亡嵌入需其他缺母语膊言的诞可能遍性；考虑句与其兆他专喜家系屈统接弯口的持可能站性；考虑畅在计罪算机慢网络扯上工胖作的责可能板性。7.结构绑设计进行楼模块版的划芽分，予确定钥各模诱块的圆功能盒和模俘块之立间的彻相互运关系搬，画忘出总淹体结何构图石；确定穿用户启接口舍的语宝言的列语法火和语娇义、码菜单隙和提虚示信标息的捉设计稳；确定奶系统则或模崭块的锐性能扑指标肿。8.知识合获取种的设摄计通过马知识劲工程妨师人蒸工抽淹取知幻玉识与松经验乓；通过漏采用额知识码编辑青程序据辅助机抽取膊知识什与经铸验；通过裙采用决归纳泪推理谎程序互自动半抽取肺专家帽的知瓜识与翻经验窝；通过庸采用嫌文本柔理解叹程序蓝自动刻抽取狼书本开中的蜜知识较；9.知识让工程双师反清复提盏出的亏问题建立惜专家西系统誓的目也的是刮什么兔？建立累专家壶系统久的用桌途何粥在？该系竭统的程服务惹对象或是谁啦？它寨们的喜知识肥背景抹如何委？对该谎系统尽有何吉功能逃要求举？系统并中可托能包蜻含哪宋些实舰体？摸需要剥哪些纠概念艘？关预系如醉何？系统亩中的害数据泪流和永控制早流怎尊样？有哪趁些性碑能要圈求，物优先广次序缺怎样黄？对系吴统中信的智搏能程车度要惨求如肠何？用户讽接口肌方式怨如何铃？系统漆的软辱硬件骄环境专要求距是什庆么？现已袭具备炸什么候样的围软硬嗓件环股境？对系月统的掩进度眠要求冠如何存？系统脏的财望政预块算如滑何？10开.专家喂系统杰的规传格说峡明书目的粒与任猛务；特定舞知识稿领域撞的范锅围；功能干需求冲及各止功能思间的执关系熄；性能稀要求驾；用户走界面清要求父；系统衔的输析入输摇出；数据可与知椒识的注说明萄；故障戚处理捧；安全房诚保密警要求病；软硬仪件环厘境要紧求；数据失（包招括知蝴识）赏流与扑控制偏流的号非形效式描漫述；各种训限制梅和约非束条鸟件。11躬.具体饶实现是否县可能占用来给实现莲确定窜的详辰细设开计；对具披体问省题的授适用文程度伪；实现内人员芽对工蔬具或搅语言宁的熟啊练程柜度，员以及啄实现饰人员迎的水援平；实现吃有无熄对专昆家系的统性梅能的荷影响甚，是蛮否能情达到择各项钞性能晴指标探的要领求；可移蒜植性怜和可热维护鹿性等巨等。8．3专家而系统商的评捞价8.午3.登1评价午专家养系统贿的基蒙本方切法1.轶事惹的方驱法这种狡方法灰是简诊单地怨启发馆式地俗使用储一些乖例子跌来检脑测系团统的北工作泳情况狗，以仁评价什系统秋的性央能。斜这是羞人们稳在日底常生匙活中际经常圾使用耍的一姥种方讲法，裁例如造，人民们往氏往是台用一望个医捷生治蒙愈疑兴难病晃症的凶情况锈去评委价该衬医生瓜的医杏术水库平。2.实验守的方筐法这种蒸方法灶强调好通过序实验插来评翠价系师统在深处理悄数据掩库中伸的各火种问染题事探例时闹的性颈能。裕要使复用这酒种方帅法，塔必须语规定仔某种载严格侵的试浑验过却程，敢以便尝把系把统产烧生的廊解释跟与相俗应事靠例的倡实际狱解释滥进行绞比较爹。这兽种方盟法看烂起来在比轶香事方位法优母越，筛但在沸具体如实现亚方面扔和得备到有辟代表哑性的担事例设方面胳，常葬常会豆遇到悠一些念严重亩的困春难。止例如美，在色医学水领域脚，要葱得到吩一些蜜常见疑病的五病例柜比较腾容易尸，但镇要得帅到那步些非该常见泥病的顷有代角表性处的病框例则厕比较劈燕困难3.计算希机与拍人分项隔测粘试评费价法该方寺法的穿基本朴思想是通扰过比袖较计锦算机察与人睡的求仙解问思题的才能力泪，来裂评价板计算迁机的仁机器户智能福。其润测试暂方法蛮是:让被付测试肢的计腔算机汪和被敞测试变人分辱别求采解同管一个茫问题哭，将耗求解淹结果(两者肌的)交给漆评价俯者评遮判，坐如果泻评价辽者不耀能鉴机别两舌份结赖果哪渔份是慰计算不机求捡解的渔？哪税份是辉人求与解的历？那瘦末，对就认总为该纽奉计算艳机与斗被测笼试人党对于及被测短试问墓题具笋有同霞等的晓解题畅能力北和智已能水妄平。该方是法的弃评价况步骤砖如下:准备齐测试阀集→分隔薄解题→制订醉指标→客观冒比较→用户径报告4.层次迈分析田评价缠法它采招用相雷对重鼠要性姑加权垃的方歉法，栗对系蜂统进同行多险层次驴多指犹标的盆综合擦评价队，具妇体步乌骤如谊下：明确旅评价苏的目工的；与领婚域专拘家具唐体协阶商确皆定系状统目界标及庭系统挥评价荷的指召标体抹系；把系桐统目秩标(如总讽体性眨能等)分解掩成层退次结度构；逐层倍、逐馆项进柳行测叔试比浩较；由专贴家根伙据结手构中龄每层毒各项犯元素议的相覆对重危要性功给出近其加喝权系新数；由顶顾向下株逐层幕计算夫所有针元素祖相对属于总肉目标唐的权亡重，碌根据开比较划方案艺的总扒权重减，作抵出最追终判尽决决饶策。8．3．2专家鞋系统酷的技扣术评捕价1.设计宪和编虫码标巷准的碍评价⑴本系统调设计害的正努确性存。包狼括:①系统命设计侨思想今的正痒确性楚。如电目标李、原泻则等怨。②上系统窜设计宜方法镰的正出确性商。如侦知识忌表示偶方法世、知怪识推俊理方剪法、齐控制遵策略砌、解盖释方让法的暴正确亡性等秒。③赴设计慰开发坝工具屿的正尤确性验，如伸正确刘使用阿和正酿确维踢护。④离硬件看设计模、功尺能设愤计、隶知识灾设计(知识圾表示牵、知每识结罩构、浮实现哲策略)的正蹄确性墓。⑤侄内部似文档(标识挪符、壤注解彩、视禁觉组牌织)、数店据结弃构说紧明、违语句防构造城设计劝的正先确性器。⑥扬诊断使信息爬和异猪常处六理设飞计的净正确跪性，全功能盲能否迹自行朗改进征。⑦辜功能柴接口软设计载的正艳确性呈，嵌势入其诵它语饥言是袖否符旋合要趣求，何代码狮是否牧可重带用。⑵票系统崇测试喜的正静确性①测试脂目的告、方模法、尽条件盲的正伟确性某。②么测试概结果蛛、数存据、佛记录雀的正愈确性兴。③峡系统句运行赛的正鞋确性廊，包族括:输入齐输出笛、推针理结搁论、阀求解乞结果衔、咨离询建乓议的膝正确磁性；隐推理敬解释钱及可撤信度还估算捕的正户确性皇；④杂知识向库知姜识(语法横、语何义和宝语用刚以及聪领域职专业船知识宣内容)的正馋确性次、一悼致性绍和完巡寿整性瓜。2.知识载库及和推理碰机的馋评价⑴戏问题物最小零表示问题舅最小妙表示阀可以膨降低雀系统劈燕的运衬行速思度，昆其因竿素有俯以下韵三种迅情况尾：①治冗余蚂规则盐：各规氧则或泄规则禽组基耀本有感相同滔的结炭论。拒比如p∧茎q→颜h和q∧纤p→睬h，这材两组大规则售实际梅上分遵别是铅等价枪的，亩故是项冗余吊规则载，可苍以直吸接从弦库中丹删除懂一个扮。②愚包含牲规则萄：当一翅个规穗则或饼一组厕规则敬的含命义已瓶在另盲一个抓规则踢中表倚示出因来时购，可亦从类顾似的腹但约哭束条木件较拍少的庭一个胃规则请中得坐出结笔论。③煌规则栋的简贺化。用等喷价的寇单个听规则耽替换租原来银的两燥个或念多个齿规则困。2.知识田库及汇推理矮机的执评价⑵搁逻辑绪一致得性和毙精确卖性逻辑意一致辣