专家系统开发工具

第五章专家系统开发工具

5.7.2 GMDES骨架系统的总体结构 GMDES骨架系统总体结构如图示，由知
识获取子系统，知识库及其管理维护子系
统，推理机，信息解释子系统，评价决策
子系统，2D,3D绘图子系统六部分组成。
用户用户接口元级推理专家知识获取 control 输入信息暂存器 Exchange知识表示 MKB元级知识库
离散工具 (如测试器编辑器)
全生命周期支持(Genesis)
工具箱 (Interlisp)
基于知识的工具(KBE macs)
80年代
智能全生命周期支持
1960年--1975年
1975年--1982年
将来
5.2专家系统开发工具的分类
5. 2. 1专家系统开发工具的基本结构一个专家系统开发工具是一个能够生成专家系统的系统，包括五个方面。
1元级知识库及其管理维护模块2目标级知识库及其管理维护模块3黑板4推理模块模块6分析评价模块7决策模块8解释模块9绘图模块6分析评价模块7决策模块8解释模块9绘图模块57示例gmdes通用的机械设计专家系统的骨架结构57示例gmdes通用的机械设计专家系统的骨架结构571研制gmdes骨架系统的必要性571研制gmdes骨架系统的必要性为了对机械设计专家系统的共同理论进行深入研究提出解决共性问题的有效途径又能集中较多人力和时间对专门问题的个性进行探讨推动各种实用专家系统的开发提高专家系统的质量与效能
5.4.3 产生式及产生式存储
产生式是OPS系统的基础，也可以认为是 OPS仅有的一种语句形式。 1.产生式的结构 2.产生式的左部LHS 3.匹配规则 4.产生式的右部RHS
5.4.4 用户过程 5.4.5 OPS5的解释程序一般产生式系统的解释程序的执行过程是循环地执行“识别—动作循环” （一）识别—动作循环 1.解决冲突 2.执行动作 3.匹配 4.判别循环

农业专家系统—农业专家系统的功能开发

用户、多目标任务的并行处理。 • 网络版平台的运行环境要求客户端中文浏览器IE5.0以上版本；服务器端Windows 2000 Server
(Advanced Sever)/ Windows 2003 Sever、SQL Server 2000、IIS 5.0信息服务器/安装.NET框架/中文浏览器IE5.5以上版本。 • 平台应用于农业科研教学单位、政府农业管理、技术推广、服务部门或者大型农业企业。
农业专家系统的功能开发
三、农业专家系统开发工具
• 平台有高度可扩展性、可靠性、可互操作性、可重用性，便于不同客户端使用。 • 用户可方便定制开发环境，快速开发出适合本地区的农业专家系统，从容实现专家知识更新和系统
升级。 • 开发的网络版农业专家系统，能在Internet/Intranet网络环境下运行，支持分布式计算和远程多
近年来，利用“雄风”和“PAID”开发平台开发的专家系统已形成系列。譬如，利用中科院合肥智能研究所研制的“雄风”系列平台，已开发出了施肥、栽培管理、园艺生产管理、畜禽水产管理饲养、水利灌溉的等专家系统，在全国20 个省200多个县推广应用。
我国20个智能农业示范区利用国家农业信息化工程技术研究中心的开发平台PAID 开发出了一系列农业专家系统。
我国20个智能农业示范区利用国家农业信息化工程技术研究中心的开发平台PAID开发出了一系列农业专家系统。
4. 推理机功能和解释机功能，根据知识规则对事实数据进行正向推理，并对每一步推理过程通过解释机解释，推理结果表现形式为文字、图片、音像文件，并提供推理过程。
5. 事实录入功能，用户通过输入界面进行原始数据编辑，所有数据项的属性均由系统管理员或知识工程师定义，在录入过程中系统为用户提供动态提示、上下限限制，缺省值等功能。用户可以对事实数据进行添加、修改、删除。

人工智能习题答案-第6章-专家系统

⼈⼯智能习题答案-第6章-专家系统第六章专家系统6-1 什么叫做专家系统?它具有哪些特点与优点?专家系统是⼀种模拟⼈类专家解决领域问题的智能计算机程序系统，其内部含有⼤量的某个领域专家⽔平的知识与经验，能够利⽤⼈类专家的知识和解决问题的⽅法来处理该领域问题。

也就是说，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处理的复杂问题。

特点：(1)启发性专家系统能运⽤专家的知识与经验进⾏推理、判断和决策(2)透明性专家系统能够解释本⾝的推理过程和回答⽤户提出的问题，以便让⽤户能够了解推理过程，提⾼对专家系统的信赖感。

(3) 灵活性专家系统能不断地增长知识，修改原有知识，不断更新。

优点：(1) 专家系统能够⾼效率、准确、周到、迅速和不知疲倦地进⾏⼯作。

(2) 专家系统解决实际问题时不受周围环境的影响，也不可能遗漏忘记。

(3) 可以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。

(4) 专家系统能促进各领域的发展，它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。

(5) 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，它拥有更渊博的知识、更丰富的经验和更强的⼯作能⼒。

(6) 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。

(7) 专家系统的研制和应⽤，具有巨⼤的经济效益和社会效益。

(8) 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的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。

6-2 专家系统由哪些部分构成?各部分的作⽤为何?(1) 知识库(knowledge base)知识库⽤于存储某领域专家系统的专门知识，包括事实、可⾏操作与规则等。

专家系统7.7

7.7
专家系统的开发工具
广西师范大学计信学院
目录
7.7.1 人工智能语言 7.7.2 专家系统外壳 7.7.3 通用专家系统工具
7.7.4 专家系统开发环境
专家系统的开发是一件复杂比较困难的工作，人们从大量的开发实践中深深的体会到工具的重要性，并且设计和研制了一批复杂程度不等，支持环境不同、使用方法不一的开发工具，为专家系统的建造提供了许多便利。开发工具分为四种主要类型（1）人工智能语言（2）专家系统外壳（3）通用型专家系统工具（4）专家系统开发环境
函数EQ及EQUAL分别用于判断两个原子或两个S-表达式是否相同，若相同其值为T否则为NIL。例如（EQ 〞A 〞A）值为T （EQUAL 〞（A B）〞（B A））值为NIL 函数MEMBER用于判断一个S-表达式是否为另一个S-表达式中的元素。若是，则值为T，否则为NIL。例如 (MEMBER 〞A 〞(A B C)) 值为T (MEMBER 〞A 〞(B C)) 值为NIL 函数LAST用于取表中的最后一个元素，且将它构成一张表。例如（LAST 〞(A B C)）=(C) （LAST 〞(A (B C)）)=(B C)
定义函数的形式为（DEFUN 函数名（参数1 参数2„参数n）过程描述）例如用DEFUN定义LAST函数为：（DEFUN LAST（L））（COND（（NULL L）NIL） ((NULL(CDR L)) L ) (T (LAST (CDR L))))) (3)LISP程序的通常形式是一串函数定义，其后跟着一串带有参数的函数调用，而且它的主要控制结构是递归，不像一般程序设计语言那样用循环作为控制结构。程序的一般形式为：
2.KAS KAS原来是PROSPECTOR的知识获取系统，后来发展为把 PROSPECTOR的具体知识抽出去后的专家系统外壳。当把某个领域的知识用KAS所要求的形式表示出来并输入到知识库中后，它成为一个可用PROSPECYOR的推理机构求解问题的专家系统。 KAS的知识表示主要有三种形式，及产生规则、语义网络、和概念层次。而其采用正逆混合推理，在推理的过程中推理的方向是不断改变的。 KAS具有一个功能很强的网络编辑程序RENE和网络匹配程序 MATCHER。 KAS也被用于开发了一些专家系统。如CONPHYDE、AIRID等

智能控制技术(第2章-专家系统与专家控制系统)教材

（2）推理机的设计
① 选择推理方式；
② 选择推理算法：选择各种搜索算法，如深度优先搜索、广度优先搜索、启发式优先搜索等。
（3）人─机接口的设计
① 设计“用户 ─ 专家系统接口”：用于咨询理解和结论解释； ② 设计“专家 ─ 专家系统接口”：用于知识库扩充及系统维护。
2.3 专家控制系统的设计方法
2. 2、专家系统的基本结构与实现
专家系统主要由知识库和推理机构成，专家系统的结构如图2-4所示。
用户
领域专家
知识工程师
人机接口
解释机构
知识获取机构专家系统核心
数据库
推理机
知识库
专家系统的结构
1．知识库
知识库包含三类知识：
（1）基于专家经验的判断性规则；
（ 2 ）用于推理、问题求解的控制性规则；（ 3 ）用于说明问题的状态、事实和概念以及当前的条件和常识等的数据。
等价问题（更易）
4、“与或图”表示法
与或图构成规则 •与或图中的每个节点代表一个要解决的单一问题或问题集合，图中的起始节点对应总问题。 •对应于本原问题的节点为叶节点，它没有后裔。 •对于把算符（与操作／或操作）应用于问题 A的每种可能情况，都把问题变换为一个子问题集合；有向弧线自A指向后继节点，表示所求得的子问题集合。
专家控制（Expert Control）是智能控制的一个重要分支，又称专家智能控制。所谓专家控制，是将专家系统的理论和技术同控制理论、方法与技术相结合，在未知环境下，仿效专家的经验，实现对系统的控制。
专家控制试图在传统控制的基础上“加入”一个富有经验的控制工程师，实现控制的功能，它由知识库和推理机构构成主体框架，通过对控制领域知识（先验经验、动态信息、目标等）的获取与组织，按某种策略及时地选用恰当的规则进行推理输出，实现对实际对象的控制。

人工智能之专家系统

知识分类，专家系统又可分为精确推理型和不精确推理
型（如，模糊专家系统）。 5.按技术分类按采用的技术分类，专家系统可分为符号推理专家系统和神经网络专家系统。
6.按规模分类
按规模分类，可分为大型协同式专家系统和微专家系统。 7.按结构分类按结构分类可分为集中式和分布式，单机型和网
络型(即网上专家系统)。
神经网络ES 自动获取模块输入、组织并存储专家提供的学习实例、选定神经网络的结构、调用神经网络的学习算法，为知识库实现知识获取。当新的学习实例输入后，知识获取模块通过对新实例的学习，自动获得新的网络权值分布，从而更新了知识库。如图所示。
专家神经网络用户
学习示例
网络结构知识获取
知识库
学习算法
方法就是利用屏幕窗口，通过人机对话方式实现知识的增、删、改、查等；另一种方法就是用全屏幕编辑方式，让用户直接用键盘按知识描述语言的语法格式编辑知识。
动态数据库也称全局数据库、综合数据库、工作存储器、黑板等，它是存放初始证据事实、推理结果和控制信息的场所，或者说它是上述各种数据构成的集合。 4.人机界面这里的人机界面指的是最终用户与专家系统的交互界面。
5.解释模块
解释程序模块专门负责向用户解释专家系统的行为和结果。
6.知识库管理系统
专家系统原理与设计
专家系统原理与设计
1.专家系统的概念
2.专家系统的结构
3.专家系统设计与实现
4.专家系统开发工具与环境
1、专家系统的概念
1 .1什么是专家系统亦称专家咨询系统，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。

CAPP系统开发工具的设计方法

ＣＡＰＰ系统开发工具的设计方法1 引言ＣＡＰＰ系统的研究已有３０余年的历史，取得了一些成就，但在工厂中能够真正发挥作用的系统还比较少．研制周期长、适应性差、开放性差、低水平重复是ＣＡＰＰ研究面临的主要困难．这与ＣＡＰＰ在ＣＩＭＳ及机械制造企业实现自动化中的重要作用是不相称的．研制ＣＡＰＰ专家系统开发工具是解决上述问题的有效途径．其思想基础是，很多系统看似多种多样，实质却是大同（具有很多共性）与小异（一定的个性）并存．我们可以抽取ＣＡＰＰ系统的实现机制，提取其共性，为不同企业、不同产品的ＣＡＰＰ系统开发提供一个设计环境．ＣＡＰＰ系统开发工具是专家系统开发工具在工艺过程设计领域中的应用和推广．虽然人工智能领域中专家系统开发工具的研究成果启发了这方面的思路，但由于工艺设计领域的特殊性，ＣＡＰＰ系统开发工具的理想实现模式和合理设计方法仍是目前ＣＡＰＰ研究中亟待解决的问题．2 “工艺功能配置型”CAPP系统开发工具一般认为，专家系统开发工具有３种实现方法：外壳型、通用知识语言型和模块组合型．将这３种实现方法应用于ＣＡＰＰ领域，则可以构造３种类型的实现模式：（１）外壳型工具系统：用户按规定格式输入工艺知识和数据，即可构成面向特定加工对象、制造环境和工艺习惯的ＣＡＰＰ系统．在外壳型系统中，知识表达方式、工艺推理过程和策略都已基本固定，因而也具有很强的针对性和局限性，实际上没有脱离传统的ＣＡＰＰ系统模式．（２）模块组合式工具系统：提供工艺过程设计的通用功能组件，开发者根据自己的需要进行有效、方便的组合，以实现领域ＣＡＰＰ系统．这种开发工具的设计难度和开发规模较大．（３）语言型工具系统：设计者根据自己的需要，利用开发工具设计具体的推理过程和知识表示模式．相当于更专门、更高级的程序设计语言．优点是开发者具有较大的自由度，缺点是开发工作量和难度较大，要求系统开发者既是经验丰富的工艺师，又是训练有素的软件工程师．机械零件工艺过程设计问题域复杂，单一的实现模式难以满足实际需要．具体ＣＡＰＰ系统的实现，与零件类型、制造环境和工艺习惯３个主要因素有关，当一个因素变更时，就可能需要重新设计ＣＡＰＰ系统的推理框架和知识表示方式．例如，应用领域较窄时，一般只是零件类型发生变化，从使用的简单方便考虑，外壳型工具构造模式无疑是最适合的．但当应用领域较宽，制造环境和工艺人员习惯有较大变动时，则要求开发者重新设计推理机或重组功能模块，此时工具系统就必须具有语言型或模块组合型的功能特性．所以，本文认为，成功的ＣＡＰＰ专家系统开发工具应是上述３种构造模式的优点组合．首先，ＣＡＰＰ系统开发工具应具有基本的推理机、控制策略和知识表示框架，以此３部分构成所谓通用外壳（ｓｈｅｌｌ）．在通用外壳的功能支持下，通过知识库构造工具中的知识发生器获取动态工艺知识，以支持开发领域ＣＡＰＰ系统．其次，工具系统提供足够多的推理机功能构件，以通用外壳为基础，将功能构件进行配置和组装，以达到通用外壳不能满足的设计要求．最后，工具系统提供设计推理机功能构件的简易可行方法，以满足某些特殊需要．本文将ＣＡＰＰ专家系统开发工具的这种构造方式，称为“工艺功能配置型”ＣＡＰＰ系统开发工具，如图１所示．图１“工艺功能配置型”ＣＡＰＰ系统开发工具3 外壳功能的实现所谓外壳功能，是指工具系统在基本的推理策略、控制结构和知识表示框架（通用外壳）的支持下，单纯通过改变工艺决策知识和工艺决策数据，不变动推理机，以设计领域ＣＡＰＰ系统．外壳型方法是借助工具系统设计领域ＣＡＰＰ的最简单、最理想的方法．主要从下述２个方面来实现：（１）规范统一的工艺知识表达方式、直观方便的知识获取管理功能．以知识单元的统一形式表达工艺知识，并作为属性封装于相应的对象类中．知识单元内部，工艺知识有４种表现形式：产生式规则、框架、规则框架体系、元知识．工艺决策知识用产生式规则或规则框架体系表达，工艺决策数据用框架结构表达．元知识有２类：一类是关于如何选择和运用工艺知识的元知识，以及关于如何选择工艺决策过程的元知识，其表现形式是产生式规则；另一类是关于工艺知识内容和结构特征的元知识，如工艺知识的产生背景、格式说明、应用范围等，它附属于其它类型的工艺知识单元，是一种文字说明，不参加推理匹配．我们提出一种分类层次模型，以存储和管理工艺知识．工艺设计过程可以分解为几类子任务，如加工方法选择、工艺路线排序等．每一类子任务所用到的知识，既与其它部分的知识有一定程度的关联，又表现出很大的独立性．各子任务所用到的工艺知识在内容和表现形式上也有较大的不同．所谓分类，是指将工艺知识按子任务分类；所谓分层，是指将每一类子任务的工艺知识按特征类、零件类别或加工方法和设备的不同分为许多细类，构成一种层次结构模型．分类层次组织模型的底部，即具体的知识记录单元，其形式和内容是标准一致的．对于每一类知识都设置了基本固定的句法结构和表达内容，以实现知识表达形式的规范化要求．以分类层次模型为基础，设立了独立的工艺知识库管理系统．（２）柔性化的工艺路线决策过程、独立的工艺路线决策知识．工艺路线决策（包括定位面决策、装夹方案设计和工序的排序）是机械零件工艺过程设计的主要方面．现有的ＣＡＰＰ系统中，工艺路线决策过程依赖于零件类型、加工环境以及工艺习惯，难以设计成独立的推理机，决策知识也难以离开推理机独立提取．ＣＡＰＰ系统开发工具的提出，在很大程度上也正是因为这个棘手问题的存在，所以，抽取独立的工艺路线决策知识、设置柔性的工艺路线决策推理机是本文实现工具系统外壳型功能的重点．以下是工具系统中工艺路线决策的指导思想：（ａ）决策逻辑在强调针对性（某类零件）的基础上，又具有一定的普遍性（可适合该类中的所有零件）．既能提供各类零件普遍适用的决策推理机制，又能针对各零件类的实际情况（如箱体、支座类），构造具有个性的决策推理机的功能构件．（ｂ）工艺路线决策知识以零件类为基础，从工艺过程的全局进行表达和抽取，而不是分级分阶段地进行提取．工艺知识的结构形式应尽可能标准化，至少在同一大类零件里的表现形式是一致的，以便于建立基于知识的通用决策模块．为此，我们设计了２种工艺路线决策推理策略：考虑工艺约束的基因遗传算法——将工艺路线决策知识表达为统一的适用度函数，适用于无成熟工艺参考、工序多、差异大的零件种类；工艺主干约束匹配法——以先验的工艺路线为基础，抽取其主干作为工艺决策知识，适用于零件类型单一、工艺成熟的情况．4 模块组合功能的实现机械零件工艺过程设计是一个复杂的过程，其推理策略、工艺知识的种类和形式会随零件类别和加工环境以及工艺经验的不同而产生很大的差异．工具系统单纯依靠工艺知识的变更来完成特定ＣＡＰＰ系统的设计（即外壳型功能），在有些情况下较难实现．因为，特定于具体零件和具体生产环境的推理决策是很难单纯以工艺知识的改变来实现的，必须对推理过程作适当的改动．模块组合功能是指工具系统提供足够多的功能预构件，用户按规定方式组装功能构件以实现领域ＣＡＰＰ系统．本文从下述２个方面实现工具系统的模块组合功能．（１）建立功能构件库机械零件工艺过程设计可以分解为２类子任务：一类对于不同的零件类、不同的制造环境，其实现方法和决策过程是相同的，这类子任务包括加工方法选择、机床工装选取、刀具选择、切削参数决策；另一类子任务对于不同类的零件而言，虽然其完成的功能相同，但其决策过程却有很大差别，难以构造统一的决策模块．这类子任务有定位面选择、夹紧方案设计、工序排序、工序尺寸计算、工序图绘制等．对于前一类子任务，本文提供了共同的功能模块．对于后一类子任务，考虑到实际情况，以零件大类和制造环境为基础，提供了大量的功能构件．所谓功能构件，也就是功能相同、实现过程不同的操作．在结构化程序设计中，功能构件的表现形式是能完成特定任务的函数或子程序，一定数量的功能构件组成功能构件库（函数库）．对于人工智能程序设计，由于程序（推理机）要经常地和外部文件（知识库、原始数据）发生联系，单独的程序难以构成完整的功能构件．本文用面向对象方法进行系统分析和系统设计，以对象类为中心来组织系统．每一对象类中不仅封装了方法，还封装了完成该方法所需的有关数据和知识．工艺过程设计的各个子任务封装于相应的对象类中，例如加工方法决策封装于零件特征类中，工艺路线决策封装于零件类别类中．各个子任务的不同实现过程可以通过调用不同的对象或者通过对象类中的不同方法来实现．因此，ＣＡＰＰ系统开发工具的功能构件有２种表现形式：一是对象类，一是同一对象类中的不同方法．以对象类形式表现的功能构件主要适用于具有分类层次结构的对象类，这种分类层次结构体现超类燉子类关系，子类通过对父类函数的重载来完成名称相同、实现过程不同的功能．零件特征类和零件类别类具有明确的分类层次结构，可以预设计多个功能构件．例如工艺路线决策，对于箱体类零件和壳体类零件而言，其决策过程是不同的，因此可以定义２种零件对象类，分别对应于箱体类零件和壳体类零件．零件类中封装了工艺路线决策的不同实现方法，可以作为工具系统的功能预构件．机床主轴箱体零件可以看作箱体类零件的子类，其工艺路线决策当然可以继承其父类的方法，但为使决策过程更准确合理，可以在其中重新定义（重载）工艺路线决策函数，函数名可以相同．以对象类中的不同方法表现的功能构件适用于２种情况：一是工艺路线决策，当零件类别相同、制造环境不同时，其实现方法和过程也有所不同．例如用镗铣类加工中心加工箱体零件和用普通机床设备群加工箱体零件，工艺路线有很大差异，其决策过程封装在同一零件类别类中．另外一种情况是，不存在分类层次结构关系的对象类（例如工艺规程类）中封装的子任务（如工序尺寸计算），可以在同一对象类中通过定义不同的方法来实现．（２）建立框架控制文件工具系统功能构件的组装需要一个总控程序来实现．结构化程序设计中的总控程序就是主程序．主程序的修改是异常困难的，要涉及程序内部细节，要求用户对内部程序结构有相当程度的了解．本文采用框架控制文件完成功能构件的组装．工艺设计可以按子任务依序执行．实现一个子任务的路径有多种，可以通过选取不同实现过程的功能构件来实现．究竟选用哪些功能构件需根据环境条件而定．框架控制文件实际上是一种“元知识”，即关于如何选取功能构件的知识．框架由子任务槽（ｓｌｏｔ）组成，每个子任务槽又有４个侧面（ｆａｃｅｔ），其数据结构如下：（ＳｕｂｔａｓｋＳｌｏｔ：〈子任务说明〉〈零件类〉（Ｆａｃｅｔ１〈指针〉：Ｖ１１（上层子任务）Ｖ１２（下层子任务集合）（Ｆａｃｅｔ２〈知识单元〉：Ｖ２１（知识文件名）Ｖ２２（规则集）Ｖ２３（框架集）Ｖ２４（规则框架集）Ｖ２５（元知识集））（Ｆａｃｅｔ３〈决策动态信息〉）（Ｆａｃｅｔ４〈功能构件〉：Ｖ４１（对象类）Ｖ４２（类中的方法）））Ｆａｃｅｔ１是子任务在工艺设计过程中执行次序的描述信息，有２个值．Ｆａｃｅｔ２是子任务决策所需工艺知识的描述信息，包括５个值：Ｖ２１为工艺知识文件名（包括文件路径）；Ｖ２２～Ｖ２５为工艺知识文件中，该子任务用到的各类型知识记录单元（规则、框架、规则框架体系、元知识）．Ｆａｃｅｔ３是决策动态信息文件名，用于记录推理所用到的决策知识和数据，为工具系统的跟踪解释机制服务．Ｆａｃｅｔ４是完成子任务的功能构件名，有２个值：对象类名和对象类中的方法名．5 语言功能的实现作为工具系统功能的补充和未来工作的探索，本文也考虑了ＣＡＰＰ系统开发工具语言型功能的实现途径．工具系统对于生产实际中的大量问题难以面面俱到，扩充和修改工艺知识不能达到要求，系统提供的推理机预构件也满足不了具体问题的需要．此时，需要用户设计自己的控制和推理机制．面向对象方法所具有的软件重用和增量型设计特性，为这种功能的实现提供了方便．本文以对象类为中心来组织工具系统，并提供了较多的Ｃ＋＋对象类．对象类的内部结构和外部接口模仿高级Ｃ＋＋编译器（ＶｉｓｕａｌＣ＋＋，ＢｏｒｌａｎｄＣ＋＋）中的窗口类、对话框等对象类．用户在系统提供的对象类库的全面支持下，在ＢｏｒｌａｎｄＣ＋＋的ＯＷＬ语言环境中，通过对象继承、重载和重编译，完成自己的功能构件设计，设计出特定的ＣＡＰＰ系统．这是一种更高层次的开发机制，相当于专家系统开发语言。

【论文】专家系统概述及其应用人工智能毕业论文

【关键字】论文专家系统概述及其应用摘要: 人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。

它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。

人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。

专家系统是人工智能应用研究的主要领域。

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处理的复杂问题，简而言之，专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。

本文中介绍了人工智能的概念，分类，特点以及人工智能的研究的发展及其现状。

由此引出专家系统的基本概念及主要特点。

最后，通过查阅各种资料以及自己的理解分析，对专家系统的主要应用做具体分析。

阐述了将计算机人工智能的专家系统理念与全厚度再生机材料配置与设备自动控制系统相结合的思想，同时，具体分析了构建全厚度再生机材料配置与设备自动控制专家系统可供利用的计算机应用技术，并初步建立了该系统的模块体系。

关键词：人工智能，专家系统，全厚度再生机材料配置与设备自动控制系统Expert system outline and applicationAbstract: The artificial intelligence (Artificial Intelligence), English abbreviation is AI. It is the research, the development uses in simulating, extending and expands human's intelligence theory, the method, technical and an application system new technical science. The artificial intelligence is a computer science branch, it attempts the understanding intelligence the essence, the parallel intergrowth delivers one kind newly to be able to make the response by the human intelligence similar way the intelligent machine, this domain research including robot, language recognition, pattern recognition, natural language processing and expert system and so on.In this article introduced the artificial intelligence concept, the classification, thecharacteristic as well as the artificial intelligence research development and the present situation.From this draws out the expert system the basic concept and the main characteristic. Finally, through consults each kind of material as well as own understanding analysis, makes the concrete elaboration to the expert system main application. Introduced unifies the computer artificial intelligence expert system idea and the Auto-Control system plan, simultaneously, analyzed the construction to Auto-Control system specifically to be possible to supply the use the computerapplication technology, and established initially module of this expert system.Key word: Artificial intelligence, Expert system, Auto-Control Expert System目录1 引言1.1 人工智能人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。

一种通用的专家系统开发工具AUTES

（ａｏａＩｆｍｔｎＣｎｒｌａｏａｒ，ｈｎｄ０６ＮｔｎｌｎｏａｉｏｔｂｒｔｙＣｅｇｕ６３）ｉｒｏｏＬｏ１０ＡｂｔａｔＡｎｖｒａｄｖｌｐｎｏｌｏｘｅｔｓｓｅａｄｉｓｒａｉａｉｎｔｃｎｌｇｒｎｒ — ｓｒｃ：ｕｉｅｓｌｅｅｏｉｇｔｏｆｅｐｒｙｔｍｎｔｅｌｔｅｈｏｏｙａｅｉｔｚｏｏｄｃｄｕｅ．Ｗｉｈｓｔｏ，ｔｅｄｖｌｐｒｏｘｅｔｓｓｅｃｎｒｌａｅｆｏｈｒｒｆｄｓｎｎｔｔｉｏｌｈｅｅｏｅｆｅｐｒｙｔｍａｅｅｓｒｍａｄｗｏｋｏｅｉｉｇｈｇ
ｐｒＳｓｍ）实现方法，用ＡＴＳ可以大大减少应用专家系统开发人员在开发过程中所ｅｔｙｔ的ｅ利ＵＥ
花费的精力和时间，而把重点集中在与实际应用相结合的模块编制上。重点介绍了ＡＴＳ中ＵＥ的知识描述语言、识库管理器、知推理机、解释器等核心模块的实现方法。
文章编号：Ｎｌ６４２０）５— ０７— ６Ｃ５一１９（０７００３０
一
种通用的专家系统开发工具ＡＴＳＵＥ
陈锡明，徐华，唐海，唐南
（息综合控制同家重点实验室，信成都６０３）１０６
摘要：简要地介绍了一种通用的专家系统开发工具ＡＴＳＡＵｉｅｓｌｅｅｅｉｇＴｏｏＥ — ＵＥ（ｎｖｒａＤｌｐｎｏｌｔｘｖ ’

基于MAS的专家系统开发工具

ＭＡＳｂａｅｐｒｙｔｍｏ．ｓｄＥｘｅｔＳｓｅＴｏＩ
ＳＵＮＮｉｇ，ＣＡＯｎ、ｕｎａａｄ
（ｐｒｍｅ【ｒｏｌｕｅｃｎｅａｄＥＫｎｅｉ￣ｇｉｎｎｔｔｅｏＴｅｈｏｏｙＢｉｎ００１ｕｅａｉｎ０Ｃｌｐｌｒｉｃｎｎｉｅｒｎ，ｅｉ￣Ｉｉ￣［ｅｎｌ，ｅｉ￣１０８）ｏＳｅｉｓｔｔ２ｉ
【ｉＩａｔｆｉｐ口ｒｐｅｅｔｎａｅｉｔｕ￣ｏＭＡ（ｌ－￣ａＳｓｍ）ａｅｘｅｌｙｔｍｔｏＡｒｔ】ｈｓａｅｒｓｎｓｒｈｔｔｒｆ，ａｅＳＭｕｔａｅ（ｙｔ，ｓｄｅｐｒｓｓｌｅｂｅｏｌｍｗｌ￣ｏＫｔｅｅｅｍｍｕｉａｌ『Ｐ４ｄｎｅｔｏａｕｔｎ
ｈａｅ０ｏｅａｉｐｒｙｔｍｏｌｓｄｅｅｏｅ．ｎＭＡＳｂｓｄｃｏｒｉｃＣｈｉｅｔａｔｏｌｌｍｅｉａａｎｏｌｓｓｅｉｖｅｏｐｄｓｄｃｏｒｔｅｘｅｔｓｓｅＩｏｖｌｐｄＡｖｅｉ－ａｅｏｐｅａｔ￣ｎｓｒｄｉａｄｃｌｄｉ￣ｓｓｙｔｍｓｄｅｌｅｂｅｉｒｓｌｈｏｎｄｉａｈｅｅｏｄｅｅｔｈｇｔｅｔｏｌｔｃｉｖｓｇｏｆｃ
维普资讯
第２卷８
第３期
０２月
Ｍａｃ０２ｒｈ２０
ＣｏｐｔｅｍｔｒＥａｇｉｅｔｔｔａｃ＇￣ｉｇ

人工智能基础第七章专家系统

专家、知识工程师
用户
人机交互界面
专业知识
知识获取
机器能理解的表达形式
知识库
解释器
综合数据库
推理机
专家系统的工作过程
专家系统的基本工作过程是，用户通过人机界面回答系统的提问，推理机将用户输入的信息与知识库中各个规则的条件进行匹配，并把被匹配规则的结论存放到综合数据库中。最后，专家系统将得出最终结论呈现给用户。
专家系统概述
专家系统定义
专家系统（Expert System，ES）是人工智能的一个重要分支，也是目前人工智能中最活跃、最广泛、最有成效的应用研究领域。
专家可以很好地解决本领域的问题，是因为具有本领域的专门知识。计算机系统将社会专家的专业领域知识进行充分的整理、集中并总结表达出来,运用知识和推理来解决只有专家才能解决的复杂问题，就是专家系统研究的目的。
专家系统概述
专家系统的类型
解
预
诊
设
监
释
测
断
计
视
型
型
型
型
型
专
专
专
专
专
家
家
家
家
家
系
系
系
系
系
统
统
统
统
统
教
控
学
制
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专
专
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家
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系
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统
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维
调
划修试型型型专专
专
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统
统
专家系统的结构与工作原理
专家系统的基本结构
专家系统因领域和功能特点不同，结构有一定差别，但专家系统通常由人机接口、推理机、知识库及其管理系统、数据库及其管理系统、知识获取机构、解释机构六个部分构成，如图所示。

人工智能专家系统

3）构造辅助工具系统构造辅助工具由一些程序模块组成，有些程序能帮助获得和表达领域专家的知识，有些程序能帮助设计正在构造的专家系统的结构。它主要分两类，一种是设计辅助工具，另一种是知识获取辅助工具。
专家系统的开发
3.专家系统的开发工具
4）支撑环境支撑设施是指帮助进行程序设计的工具，它常被作为知识工程语言的一部分。工具支撑环境仅是一个附带的软件包，以便使用户界面更友好。它包括四个典型组件：调试辅助工具、输入输出设施、解释设施和知识库编辑器。
专家系统概论
1.专家系统的概念 2.专家系统的基本结构 3.专家系统的开发
专家系统的概念
1.什么是专家系统
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处理的复杂问题，简而言之，专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。
专家系统的概念
3.专家系统的类型
对专家系统可以按不同的方法分类。通常，可以按应用领域、知识表示方法、控制策略、任务类型等分类。如按任务类型来划分，常见的有解释型、预测型、诊断型、调试型、维护型、规划型、设计型、监督型、控制型、教育型等。
专家系统的基本结构
1.专家系统的基本结构
专家系统的基本结构如图所示，其中箭头方向为数据流动的方向。专家系统通常由人机交互界面、知识库、推理机、解释器、综合数据库、知识获取等 6个部分构成。
专家系统的开发
2.专家系统的基本设计思想与基本设计原则
(5) 建立中间假设。引入中间假设的目的是为了减少规则数量和简化推理过程。例如，由观测的组合可以产生中间假设组合H1、 H2和H3。利用这些中间假设的组合合取 (H1∧H2∧H3)可以减少产生式规则组合的增长率。同时，还可以采取以下的做法：先独立地确定中间假设H，然后在进一步的推理中，利用H的肯定或否定，而不是始终以事实来推理。

第六章专家系统

6.1.1 专家系统的特点

专家系统特点
具有求解问题所需的专门知识具有专业知识的符号表示和推理能力灵活性
6.1.1 专家系统的特点

专家系统的优点
能够高效率、和不知疲倦地工作。不受周围环境的影响，也不可能遗漏忘记。专家的专长不受时间和空间的限制汇集多领域专家的知识和经验
; 都市发展策略: 减少失业率 ; 减少失业率策略: 吸引厂商 ; 吸引厂商策略: 降低通信成本 ; 吸引厂商策略: 充足的网络 ;降低通信成本策略: 民营化
;推理规则 ; 推出所有的目标--策略关系 (策略本身也是一种次目标) (defrule t-gs (gs ?x ?y) (gs ?y ?z) => (assert (gs ?x ?z)) ;已知之事实用 deffacts。后来推论所得者用assert。 (printout t "欲达成" ?x "可采取策略是：" ?z crlf) )
6.1.3 专家系统的结构

人机界面
接口，人与系统进行信息交流的媒介，为用户提
供了直观方便的交互作用手段

综合数据库
用于存储领域或问题的初始数据和推理过程中得
到的中间数据，即被处理对象的一些当前事实。
6.2专家系统的类型
基于规则的专家系统基于框架的专家系统基于模型的专家系统

6.2.1基于规则的专家系统

构造辅助工具
提供了一整套像积木块那样的组件，利用它能够"
装配" 成专家系统 AGE：由美国斯坦福大学用INTERLISP语言实现的专家系统工具（WWW？） TEIRESIAS （WWW？）
6.5专家系统开发工具

专家系统软件的开发与利用

三、专家系统开发工具
专家系统是具有某个领域专家级知识的系统，要研制
和开发一个专家系统是一件复杂、困难和费时工作。为了
知识表示是指知识在机器内部的存储和组织，是数据提高专家系统设计和开发的效率，缩短研究周期，就需要结构和解释过程的结合。数据结构用于知识的形式化描使用专家系统开发工具。目前专家系统开发工具主要分为四述，而解释过程则用来说明知识的现实含义。知识表示往类：骨架型开发工具、语言型开发工具、构造辅助工具、
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
略以及其他一些问题。
１、知识扶取
知识获取负责建立、修改和扩充知识库，是专家系统
Ｅ＝Ａ技术＋领域知识ＳＩ
中把问题求解的各种专门知识从人类专家的头脑中或他知
识源那里转换到知识库中的一个重要机构。知识状取是建
专家系统简化结构
作者简介：尤凤荚（９卜）１８，女，山东省即墨市，济南职业学院计算机系助教。
ｌ６３
维普资讯
造知识库的核心问题，也是建造专家系统最关键的难题。疾病当中的一种。这就是不确定性。不确定性推理是建立知识获取过程包括在知识库创建时识别出必要的知识并将其在非经典逻辑上的一种推理，是对不确定性知识的运用与处
形式化，在发现已建成的知识库有错误或不完整后，对知理：是从不确定性的初始证据出发，通过运用不确定性的知

人工智能第6章专家系统

专家系统实例
每个上下文有一组属性(Attribute)，也称为临床参数(clinical Parameters)。每个临床参数表示上下文的一个特征，如病人的姓名、培养物的地点、机体的形态、药物的剂量等等。临床参数用二元组＜属性，上下文，值＞来表示。例如，三元组(形态、机体—1、杆状)表示机体1的形态为杆状。临床参数按其所属的上下文类型可分为六类：
专家系统实例
PIP
应用领域：医学主要研制人员： S．G．Pauker，P．Szolovits (麻省理工学院) 功能：模拟肾脏病专家采集肾病患者现病史的活动病症用框架表示，这些知识都附有似然系数。
专家系统实例
INTERNIST - 1
应用领域：医学主要研制人员： J．D．Mvers，H．E ． Pople (匹兹堡大学，1982年) 功能：内科学诊断病症用框架表示，这些知识都附有似然系数。
PROSPECTOR
应用领域：地质学主要研制人员： Gaschnig，1982年； Duda等， 1979 Reboh，1981年,(斯坦福大学国际研究所) 功能：帮助地质学家评价储矿地点以寻找潜在的矿物资源。概述 PROSPECTOR是用来帮助地质学家评价某个勘探地点或地区在寻找特定类型矿床方面是否有利的专家系统。该系统通过对话接受用户的野外勘探资料，在诊断过程结束时提供一份清单，列出可能储有的矿床类型以及它们的似然性大小。如果储有矿床的似然性足够大，那么该系统就继续确定最有利的钻探地点。同某一类矿床有关的一般知识用一组产生式规则表示，这些规则都附有不确定性系数。
专家系统实例
MYClN系统
MYClN系统是由斯坦福大学开发的，从1972年开始，于1974年基本完成。它是一个用于诊断和治疗血液感染性疾病的专家咨询系统。该系统功能比较全面，是一个典型的基于规则的专家系统。

新一代专家系统工具——基于Java的Jess

近10年来，随着计算机技术和人工智能技术的飞速发展，尤其是网络技术的进步，专家系统也有了新的重大发展，出现了以Java为核心技术的专家系统开发工具。

由美国Sandia实验室推出的专家系统外壳Jess（Java expert system shell）就是其中的一个出色代表，本文将介绍它的来龙去脉和主要特点，以及围绕Jess我们所做的初步工作。

从LISP到CLIPS专家系统工具，即专家系统语言，是一种比LISP或C语言层次更高的语言，它提供一个推理机去执行该语言的语句。

早期的专家系统工具大都由LISP开发，20世纪80年代中至90年代初是LISP的黄金时期。

但随着LISP的广泛应用，其问题也逐渐暴露。

一是LISP的运行速度。

直到1989年，LISP应用程序只有在用LISP编写的操作系统上才具有较好的运行效率，所以，一些计算机公司专门设计了运行人工智能语言程序的专用机器，但这使每次软件的更新或升级都要付出巨大的代价。

二是LISP的嵌入性。

当要解决一个非常复杂的问题时，LISP显得极其无能为力。

这两点限制了LISP的发展，它只被使用在某些特定的应用领域。

CLIPS（C Language Integrated Production System）正是为解决这些问题而出现的。

它于1984年由美国航空航天局约翰逊空间中心（NASA’s Johnson SpaceCenter）推出，意在克服LISP移植性差、开发工具和硬件成本高、嵌入性低的缺点。

CLIPS是一个基于Rete算法的前向推理语言，用标准C语言编写，目前最新的版本为6.10。

它具有高移植性、高扩展性、强大的知识表达能力和编程方式以及低成本等特点。

一经推出，立即受到欢迎，被广泛应用于政府、工业和学术界，有力地推动了专家系统技术在各领域及各种运行环境下的应用。

目前，CLIPS是一个自由软件，主要由原来在NASA工作的设计人员维护。

它提供了一个新闻讨论组，可作为从事CLIPS的开发人员交换信息的场所。

专家系统

专家系统是比较复杂的程序系统，一般需要几个人年的开发时间才能成为真正实用的系统。因此，通常采用渐进式的开发策略，先建立一个专家系统的原型，对系统采用的各种技术进行试验，在取得经验的基础上逐步实现实用的专家系统。
三、构造
2、开发过程（1）需求分析和可行性分析
需要考虑以下的需求：专家系统的目标，专家系统的功能、性能的要求，领域专家求解问题的模式等情况，用户的情况，硬件、软件环境，系统的开发时间、进度要求等。完成了需求分析，就可以进行系统开发的可行性分析，并形成相应的书面文件（开发任务书，系统规格说明书）。
（2）获取完备的知识
完备的知识是指数量上满足求解问题的需要，质量上保证知识的一致性和完整性。
三、构造
1、构造原则（3）知识库和推理机分离
不仅有利于对知识库的维护和管理，而且可以把推理机设计得更灵活。
（4）选择、设计合适的知识表示模式
根据不同领域的特点，设计知识表示模式，使之将领域知识充分的表达出来。
三、构造
2、开发过程（9）系统维护
用户对系统试运行，如果用户发现新的问题或提出新的要求，就需要对系统进行维护工作。
三、构造
3、评价
专家系统的评价贯穿于构造专家系统的整个过程，可从以下几个方面对专家系统进行评价。（1）知识的完备性
可从三个方面进行考察：①完备的知识；②知识系统的知识和领域专家的知识的一致性；③知识的完整性。
知识库及其管理系统
二、基本结构
人机接口
一般用户，领域专家，知识工程师和专家系统的交互界面。
知识获取机构
把知识输入到知识库中，并维持知识的完整性和一致性。
推理机
专家系统的核心部分。
二、基本结构

clips语法介绍

clips语法介绍
Clips是一种基于规则的专家系统开发工具，它提供了自己的编程语言，称
为Clips语法。

以下是Clips语法的一些基本介绍：
1. 定义规则：Clips语法使用defrule关键字定义规则，每个规则由模式部
分和操作部分组成。

模式部分用于匹配事实，操作部分定义了在模式匹配成功时应执行的操作。

2. 定义事实：Clips语法使用deftemplate关键字定义事实模板，每个事实模板由槽和槽的默认值组成。

槽用于存储数据，类型用于指定槽的数据类型，默认值用于指定槽的初始值。

3. 变量和函数：Clips语法支持使用变量和函数来处理数据。

变量用于存储
数据，函数用于执行计算或操作。

4. 控制流语句：Clips语法提供了条件语句和循环语句来控制程序的执行流程。

5. 自定义函数：Clips语法允许用户自定义函数来执行特定的任务。

6. 数据操作：Clips语法提供了数据操作符和函数来对数据进行比较、转换
和格式化等操作。

7. 模式匹配：Clips语法使用模式匹配机制来识别和匹配事实。

当一个事实
与某个规则的模式部分匹配时，该规则的操作部分将被执行。

8. 推理机制：Clips语法使用推理机制来处理规则和事实。

推理机制根据规则和事实之间的逻辑关系，推导出新的事实或执行相应的操作。

以上是Clips语法的一些基本介绍，如果您想了解更多信息，请查阅相关文档或联系Clips开发者以获取更详细的帮助。