人工智能7

G r a d u a t e U n i v e r s i t y , C h i n e s e a c a d e m y o f S c i e n c e s . 人工智能 Artificial Intelligence

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专家系统

G r a d u a t e U n i v e r s i t y , C h i n e s e a c a d e m y o f S c i e n c e s . •专家系统（Expert System ）是人工智能应用研究最活跃和最广泛的领域之一。 •I965年斯坦福大学的费根鲍姆和化学家勒德贝格合作研制DENDRAL 系统，使得人工智能的研究从面向基本技术和基本方法的理论研究走向解决实际问题的具体研究，从探索广泛的普遍规律转向知识的工程应用，体现知识的巨大力量。

G r a d u a t e U n i v e r s i t y , C h i n e s e a c a d e m y o f S c i e n c e s . 本章主要内容

•概述 •专家系统基本结构 •专家系统工具CLIPS •面向对象专家系统工具OKPS

G r a d u a t e U n i v e r s i t y , C h i n e s e a c a d e m y o f S c i e n c e s . •专家系统是一类具有专门知识和经验的计算机智能程序系统，通过对人类专家的问题求解能力的建模，采用人工智能中的知识表示和知识推理技术来模拟通常由专家才能解决的复杂问题，达到具有与专家同等解决问题能力的水平。 •这种基于知识的系统设计方法是以知识库和推理机为中心而展开的，即 专家系统 = 知识库 + 推理机 •专家系统把知识从系统中与其他部分分离开来。专家系统强调的是知识而不是方法。很多问题没有基于算法的解决方案，或算法方案太复杂，采用专家系统，可以利用人类专家拥有丰富的知识，因此专家系统也称为基于知识的系统（Knowledge-Based Systems ）。

G r a d u a t e U n i v e r s i t y , C h i n e s e a c a d e m y o f S c i e n c e s . •一个专家系统应该具备以下三个要素： （1）具备某个应用领域的专家级知识； （2）能模拟专家的思维； （3）能达到专家级的解题水平。 •建造一个专家系统的过程可以称为“知识工程”，它是把软件工程的思想应用于设计基于知识的系统。知识工程包括下面几个方面： （1）从专家那里获取系统所用的知识（即知识获取） （2）选择合适的知识表示形式（即知识表示） （3）进行软件设计 （4）以合适的计算机编程语言实现。

G r a d u a t e U n i v e r s i t y , C h i n e s e a c a d e m y o f S c i e n c e s . •专家系统的特点 (1)启发性 (2)透明性 (3)灵活性 (4)交互性 (5)实用性 (6)易推广

G r a d u a t e U n i v e r s i t y , C h i n e s e a c a d e m y o f S c i e n c e s . •专家系统的发展史 •1977年美国斯坦福大学计算机科学家费根鲍姆 (E.A.Feigenballm)在第五届国际人工智能联合会议上提出知识工程的新概念。20世纪80年代以来，在知识工程的推动下，涌现出了不少专家系统开发工具，例如EMYCIN 、CLIPS(OPS5, OPS83)、G2、KEE 、OKPS 等。 •1977年，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”。 •1985年10月中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”， 这是我国第一个农业专家系统。 •中科院计算所史忠植与东海水产研究所等合作，研制了东海渔场预报专家系统。在专家系统开发工具方面， •中科院数学研究所研制了专家系统开发环境“天马”， •中科院计算所研制了面向对象专家系统开发工具“OKPS”。

G r a d u a t e U n i v e r s i t y , C h i n e s e a c a d e m y o f S c i e n c e s . 专家系统开发工具 •人工智能语言：LISP ，Prolog, C/C++,Java •专家系统外壳:又称为骨架系统，从成功应用的专家系统演变而来的。如： MYCIN-------------------->E-MYCIN PROSPECTOR 的知识获取系统----->KAS •通用型专家系统工具： OPS 系列，CLIPS(JESS)：规则型 ART ：规则+框架 •专家系统开发环境：ES 开发的工具包，提供多种方便的构件

G r a d u a t e U n i v e r s i t y , C h i n e s e a c a d e m y o f S c i e n c e s . •新一代专家系统的研究 –分布协同式的体系结构 •任务分布 •合作策略 –知识的自动获取 •KB 尚未建立时知识的获取 •ES 运行过程中，知识的获取 –深层知识的利用 –知识的表示和推理

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•概述 •专家系统基本结构 •专家系统工具CLIPS •面向对象专家系统工具OKPS

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