专家系统综述
农业专家系统文献综述
专家系统文献综述1、国内外研究现状1.1国内研究概况随着我国农业科技信息现代化建设的不断发展，全国大多数农业科研院所、农业院校都将农业科技信息现代化建设提到议事日程上，农业领域中专家系统的研究和应用相对较少，尤其是病虫害防治领域，系统应用技术水平低，开发的对象也只限于马尾松毛虫等少数几种，在国内学术期刊中公开报道的有：王淑芬，陈亮，张真(1992)建立的马尾松毛虫防治决策专家系统。
马小明，叶文虎(1993)开发的松毛虫综合管理信息系统；周嘉熹等(1995)采用Profog语言开发的杨树天牛综合管理专家系统；为了解决生产中的实际问题，传播有关方面专家及其防治工作者在长期生产实践中积累起来的宝贵经验，更好地指导生产，王阿川，岳书奎(1998)在国家攻关研究的基础上，经过10年的努力研究完成了“林业种实害虫管理领域内樟子松球果象甲防治决策专家系统”。
进入新千年后，人们对环境的关注程度不断升高，也更加注重生态文明的建设，在这种背景下，越来越多的专家学者花费大量的精力投入病虫害预测，诊断和防治研究中。
齐群，耿祖群，杜永波(2001)采用Sybase公司的Powerbuild 及其数据库系统开发了运行在windows95下的杨树害虫综合治理专家咨询系统。
2003年，王明红等开发的基于B/S结构“北京市农作物病虫害远程预警信息系统”，通过网络将用户和领域专家联系起来，实现了对病虫害灾害远程控制，及时防治的决策目标；徐云等根据我国茶区主要发生的32种病害和5种寄生性植物采用VisualBasic6.O语言开发了“茶树病虫害诊断与防治专家系统”，并取得了应有的效果；张春雨等以Visual later Dev为环境平台，SQL server 7.0为数据库管理系统开发了“枣病虫害诊断咨询专家系统”，系统涉及枣树生产中的31种病害和31种虫害的诊断知识；姚玉霞等将面向对象的知识表达法应用到“水稻病虫害诊治智能化专家系统”中，对水稻病虫鼠害的形态诊断与识别，取得良好的效果；李佐华等以delphi5.0为开发工具完成“温室番茄病虫害、缺素诊断与防治专家系统”的开发；对温室番茄的病害、虫害及非侵染性病害的有效控制进行了细致研究；周如军等采用VisualBasi 6.0和Authorware为开发工具，开发了“中草药病害诊断与防治多媒体专家系统”;系统主要研究内容是中草药病害的诊断与防治，并配有多媒体演示。
专家系统第2章专家系统概述
2
2.2.2 专家系统的结构 1）基本结构
专家系统的基本结构包括知识库和推理机两个主要部分。
特点：系统结构简单；知识工程师与领域专家直接交互，知识 工程师收集和整理领域专家的知识，将其转化为系统的内 部表示形式，并存储到知识库中；推理机根据用户的问题 求解要求和提供的初始数据，运用知识库中的知识对问题 进行求解，并将产生的结果（结论）输出给用户。
（2）专家系统是一个由存放专门领域知识的数据库， 以及一个能选择和运用知识的推理机制组成的计算机系统。
（3）专家系统与传统计算机程序的根本区别在于：专 家系统使知识库和运用知识的推理机制相互独立。
2
4）从程序设计方法学的角度看设计方法 传统的程序设计方法：数据+算法=程序 专家系统的设计方法：知识+推理=系统 可见，传统程序通过算法对大量的数据进行积累和处 理，使繁琐的事务处理自动化；专家系统则要完成需要拥 有专门知识的专家才能完成的量大而性质相对重要的任务， 如诊断、规划、决策等。通常，专家系统需要考察大量的 可能性，即动态地建立解决问题的方法。
2
2.1 概述 专家——在某一专业领域内，其专业知识与解决问题的能力达
到很高水平的学者。 专家的能力——专家对某一领域的理解及解决问题的技能。 专业知识——分为公开知识和个人知识。
公开知识包括定义、事实和理论，一般收录在教科书和 文献中。
个人知识来源于专家本人的积累和经验，也称为试验性 知识或启发性知识。属于公开性知识之外的试验性知识能够 使专家在需要的时候做出合理的猜测，识别最有希望获得成 功的求解途径，并能有效地处理错误和不完全的数据。
基于本体的专家系统研究综述
１ ９ ９ ９年 。马 里 兰 大学 （ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｍ ａ ｒ ｙ ｌ ａ ｎ ｄ ）计
算 机 系提 出 了基 于 Ｈ Ｔ ＭＬ的本体 语 言 Ｓ ＨＯ Ｅ（ Ｓ ｉ ｍｐ ｌ ｅ
Ｈ ｔ ｍ ｌ Ｏ ｎ ｔ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｅ ｘ ｔ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎ ） ．Ｓ Ｈ Ｏ Ｅ语 言 扩 展 了 Ｈ Ｔ ＭＬ标
・
综 述 与 专论 ・
农 业 网 络信 息
ＡＧＲｒ ｃ【 ７ ］ 阻僦 ／ ￣＂ ／ Ｗ ＯＲＫ 唧 ＲＭＡ曰＿ ０Ⅳ
２ ０ １ ３年 第 ４期
基于本体 的专家 系统研 究综述
吴春胤 ， 陈壮光 ， 王浩杰 ， 欧振聪
（ 华 南农业 大 学信 息学 院 ，广东 广州 ５ １ ０ ６ ４ ２ ）
于 理解 和 建模 ，这 增 加 了知 识 获 取 的难 度 ，也 不 利 于
目前本 体技术 的基础 研究工作 主要 集 中在本 体语
言 和本 体 推 理这 两 方 面 。
知识 的共 享和互操作 ，容易形 成知识孤 岛。本体技术 的出现 ，使上述问题的解决成为可能 。
本 研 究 参 考 国 内外 最 新 的 文 献 资 料 ，对 本 体 在 专
１ ９ ９ ９年 ．Ｂ ｅ ｒ ｎ ｅ ｒ ｓ — Ｌ ｅ ｅ 嗍 提 出了 语 义 Ｗｅ ｂ（ Ｓ ｅ ｍ ａ ｎ ． ｔ ｉ ｃ Ｗｅ ｂ ） 的概 念 。 语 义 Ｗｅ ｂ的 提 出 ， 为 互 联 网 的 智
能化 提供 了一个新 的思路 。于是众 多研究 机构 和学者
专家 系统本 质上属 于知识 工程范畴 ，知识 的表示
摘
要 ：基 于 本体 的专 家 系统 正逐 渐成 为人 工 智 能领域 的研 究热 点之 一 。本研 究 在参 考 国 内外最 新文 献 资料 的基 础 上 ，
专家系统
6.传统程序与专家系统具有不同的系统结构。
谢
谢！
专家系统
自1968年研制成功第一个专家系统DENDRAL 以来，专家系统技术发展迅速，已经应用到数学、 物理、化学、医学、地质、气象、农业、法律、 教育、交通运输、机械、艺术以及计算机科学本 身，甚至渗透到政治，经济，军事等重大决策部 门，产生了巨大的社会效益和经济效益，成为人 工智能的重要分支。
二、专家系统的概念
Ⅰ.专家系统的定义
专家系统是基于知识的系统，用于在特定的领域中运用领域专家多年 积累的经验和专业知识，求解需要专家才能解决的困难问题。专家系统作 为一种计算机系统，继承了计算机快速、准确的特点，在某些方面比人类 专家更可靠、更灵活，可以不受时间、地域及人为因素的影响。所以专家 系统的专业水平能够达到甚至超过人类的水平。
3.数据库
数据库主要用于存放初始事实、问题描述及系统运行过程中得到的中 间结果、最终结果等信息。
4.知识获取机构
知识获取是建造和设计专家系统的关键，也是目前建造专 家系统的
“瓶颈”。知识获取的基本任务是为专家系统获取知识，建立起健全、
完善、有效的知识库，以满足求解领域问题的能力。
5.人机接口
人机接口是专家系统与领域专家、知识工程师、一般用户之间进行交 互的界面，用于完成输入输出工作。
6.解释机构
解释机构回答用户提出的问题，解释系统的推理过程。
四、专家系统与传统程序的区别
1.从编程思想来看
传统程序 = 数据结构 +算法 专家系统 = 知识 + 推隐含于程序中，而专家系统则将知识与运 用知识的过程即推理机分离；
人
专家系统发展综述
专家系统发展综述专家系统是领域的一个重要分支，自20世纪60年代初以来，已经经历了数十年的发展。
本文将对专家系统的发展历程、基本概念、应用领域以及未来趋势进行综述。
一、专家系统的发展历程专家系统的发展可以追溯到1965年，当时美国科学家Feigenbaum提出了基于规则的专家系统概念。
随后，在1970年，Feigenbaum和Stuart Russell合著的《专家系统》一书出版，标志着专家系统的正式诞生。
在此之后，专家系统经历了快速发展和广泛应用，逐渐成为了人工智能领域的重要支柱。
二、专家系统的基本概念专家系统是一种智能计算机程序，它利用计算机技术和人工智能理论，模拟人类专家解决问题的思维过程，为用户提供专业领域的咨询和服务。
通常情况下，专家系统包括知识库和推理机两个核心组成部分，其中知识库用于存储领域专业知识，推理机则用于根据已有知识进行推理和解决问题。
三、专家系统的应用领域1、医疗领域：医生专家系统可以帮助医生进行疾病诊断和治疗方案制定。
例如，基于医学知识的智能问诊系统，可以根据患者症状和病史，进行初步诊断和用药建议。
2、金融领域：金融专家系统可以帮助银行、证券公司等金融机构进行投资决策、风险管理等方面的工作。
例如，基于金融市场数据的智能投顾系统，可以根据市场行情和投资者风险偏好，制定个性化的投资策略。
3、交通领域：交通管理专家系统可以帮助交通管理部门进行交通流量规划和调度指挥。
例如，基于路网信息的智能交通管理系统，可以根据实时交通信息进行路况预测和交通调度。
4、教育领域：教育专家系统可以帮助教师进行教学辅助和学生学习辅导。
例如，基于学科知识的智能教育辅导系统，可以根据学生的学习需求和学科水平，提供个性化的学习资源和教学方案。
四、专家系统的未来趋势1、知识库的构建与更新：随着知识爆炸的时代到来，专家系统的知识库需要不断更新和优化，以适应领域发展的需要。
因此，如何高效地进行知识获取、整理、表达和更新将成为未来研究的重要方向。
【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。
专家系统简介
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 + 推理机它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）。
一般说来，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。
专家系统与传统的计算机程序的主要区别如表7.1所示。
表7.1 专家系统与传统的计算机程序的主要区别列项传统的计算机程序专家系统适用范围无限制封闭世界假设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。
专家系统的发展史1965年斯坦福大学的费根鲍姆（E.A. Feigenbaum）和化学家勒德贝格（J. Lederberg）合作研制DENDRAL 系统，使得人工智能的研究以推理算法为主转变为以知识为主。
20世纪70年代，专家系统的观点逐渐被人们接受，许多专家系统相继研发成功，其中较具代表性的有医药专家系统MYCIN、探矿专家系统PROSPECTOR等。
20世纪80年代，专家系统的开发趋于商品化，创造了巨大的经济效益。
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。
专家系统发展综述
2010，46（19）1引言专家系统（ES ）是人工智能领域最活跃和最广泛的领域之一[1]。
自从1965年第一个专家系统Dendral 在美国斯坦福大学问世以来，经过40年的开发，各种专家系统已遍布各个专业领域。
目前，专家系统得到了更广泛的应用，并在应用开发中得到进一步发展。
调查显示，专家系统主要应用在商业和工业领域，约占60%。
在英国的调查也显示，24%的专家系统服务于财政部门。
这表明专家系统正以信息处理的主流兴起，代替传统的数据处理器。
按照发展阶段的不同，可以将ES 分为如下5个阶段：基于规则的、基于框架的、基于案例的、基于模型的、基于Web 的。
本文对ES 的发展进行了综述，分析了每个阶段ES 的特征。
目的在于，通过回顾ES 的发展，总结规律，并对发展方向进行预测。
2专家系统简介专家系统定义为：使用人类专家推理的计算机模型来处理现实世界中需要专家作出解释的复杂问题，并得出与专家相同的结论[2]。
简言之，专家系统可视作“知识库”和“推理机”的结合，如图1所示。
显然，知识库是专家的知识在计算机中的映射，推理机是利用知识进行推理的能力在计算机中的映射，构造专家系统的难点也在于这两个方面。
为了更好地建立知识库，兴起了“知识表示”、“知识获取”、“数据挖掘”等学科；为了更好地建立推理机，兴起了“机器推理”、“模糊推理”、专家系统发展综述张煜东，吴乐南，王水花ZHANG Yu-dong ，WU Le-nan ，WANG Shui-hua东南大学信息科学与工程学院，南京210096School of Information Science &Engineering ，Southeast University ，Nanjing 210096，China E-mail ：zhangyudongnuaa@ZHANG Yu-dong ，WU Le-nan ，WANG Shui-hua.Survey on development of expert puter Engineering and Ap-plications ，2010，46（19）：43-47.Abstract ：To survey the development of expert system ，this paper partitions expert systems as 5stages ：rule-based ，frame-based ，case-based ，ontology-based ，and web-based ，on the basis of development sequence.In each stage the concept of corresponding expert system is analyzed ，the typical algorithm is put forward ，and some representative examples are advanced.Then ，the development law is proposed ，which is advised to consist of principle development law and technique development law.The principle development obeys the negation of negation law while the technique development can be seen as the inter-disciplinary.In the end ，the further direction of research is predicted.Key words ：expert system ；development rule ；survey ；negation of the negation 摘要：为了概括专家系统近期的发展，按照发展次序，将专家系统划分为基于规则、基于框架、基于案例、基于模型和基于网络的5个阶段。
专家系统概述及其应用人工智能毕业论文
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, the characteristic 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 computer application technology, and established initially module of this expert system.Key word: Artificial intelligence, Expert system, Auto-Control Expert System目录目录 (3)1 引言 (4)人工智能 (4)专家系统 (5)人工智能与专家系统之间关系 (5)2 概述 (5)专家系统与传统程序 (5)专家系统的特点 (6)专家系统的优点 (6)3 详细介绍 (7)专家系统的结构与类型 (7)专家系统的结构 (7)专家系统的类型 (8)专家系统的工作方式 (9)专家系统的工作过程 (9)专家系统的开发过程 (9)4 实际应用 (11)系统结构图 (11)材料知识库软件的设计思路 (12)材料配比体系结构图 (12)材料知识库涉及到的数据表 (12)推理机涉及到的数据表 (13)发泡沥青推理机 (13)发泡沥青环境界面的功能选项 (13)发泡沥青体系推理机推理分析过程 (13)5 现状与发展前景 (15)6 总结 (16)7 参考文献 (17)1 引言人工智能人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。
专家系统概述
– 系统自身具有学习能力，能从系统运行中总结 出新知识，使知识库越来越丰富，完善。
➢ 具有灵活性
– 知识库—推理机分离。
2.专家系统的基本特征
➢ 具有透明性
– 透明性：是指系统自身及其行为能被用户所理 解。
– 解释机构：向用户解释它的行为动机及得出某 些答案的推理过程。
➢ 常规程序是精确的；专家系统不精确、模糊的。 ➢ 专家系统具有解释机构； 常规程序没有。 ➢ 常规程序与专家系统具有不同的体系结构。
4. 专家系统的分类
• 按专家系统的特性及处理问题的类型分类。
(1)解释型：从所得到的有关数据，经过分析、推理， 从而给出相应解释的一类专家系统。
• 特点：必须能处理不完全，甚至受到干扰的信息， 并能对所得到的数据给出一致且正确的解释。
1. 什么是专家系统
• 它是一个智能程序系统； • 它具有相关领域内大量的专家知识； • 它能应用人工智能技术模拟人类专家求解问题的
思维水平。 • 专家系统是一种具有大量专门知识与经验的智能 程序系统，它能运用领域专家多年积累的经验和 专门知识，模拟领域专家的思维过程，解决该领 域中需要专家才能解决的复杂问题。
– 详细设计要求完成的工作
• 进行模块化设计 • 模块间的界面要清晰，便于通信 • 便于实现
8. 专家系统的开发过程
• 知识获取
– 与领域专家交谈，抽取所需知识，掌握专家处 理问题的方法、思路
– 查阅有关文献、获得有关概念的描述、参数 – 对获得的知识进行分析、比较、归纳、整理、
找出知识的内在联系、规律 – 对所得知识进行检查 – 对确定下来的知识用总体设计时确定的知识表
专家系统简介
如对于不平衡故障，有下列规则： 规则2=(基频振动 (如果 振动工频分量占通频振幅的比例大于60％ 0.95； 过临界时振幅明显增大，且相位变化大于100° 0.8； 稳速时，相位不随时间、负荷而变化 0.8)； (则为 不平衡故障 0.9))； 规则中右列的数字为置信度。
但这种完全独立的规则集虽然增删、修改容易，但寻找 可用规则时只能顺序进行，效率很低。在实际专家系统中， 由于规则较多，所以总是以某种方式把有关规则连接起来， 如建立某种形式的索引文件。这样既方便查找，又可把规则 存放在磁盘上，避免把所有规则调入内存造成内存不足等问 题。
•简单枚举法是由某类中已观察到的事物都具有某属性，而 没有观察到相反的事例，从而推出某类事物都有某属性。 这种方法只是根据一个一个事例的枚举，没有进行深入的分 析，因此有时可靠性不大，是一种简单的初步归纳推理。9
•类比推理 在两个或两类事物在许多属性上都相同的基础上，
推出它们在其他属性上也相同，这就是类比推理。 用 A 与 B 分 别 代 表 两 个 或 两 类 不 同 的 事 物 ， 用 a1 , a2 , a3 ,L , an , b, 分别代表不同的属性，则类比 法可表示如下：
可能结果 情况1框架
情况2框架
情况3框架
情况1框架
类型 描述
对象 汽轮发电机组
反映 低压转子两侧工频振动大
可能结果 低压转子不平衡或热弯曲
18
情况2框架 类型 描述 对象 汽轮发电机组 反映 各项参数正常 可能结果 机组工作正常，继续正常运转 情况3框架 类型 描述 对象 汽轮发电机组 反映 轴振动超限值 可能结果 报警，停机检修
员及其任务。要求领域专家和知识工程师一起交换意见，以 便进行知识库的开发工作。主要希望找出下列问题的解答：
第7章 专家系统
• 3.专家系统的优点 专家系统的优点 具体地说,包括下列八个方面 包括下列八个方面: 具体地说 包括下列八个方面 (1) 专家系统能够高效率、准确、周到、迅速 专家系统能够高效率、准确、周到、 和不知疲倦地进行工作。 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 也不可能遗漏忘记。 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 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。 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。 专家系统能促进各领域的发展。 (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。 以及他们协作解决重大问题的能力。 (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。 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 专家系统的研制和应用,具有巨大的经济效 益和社会效益。 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。
2.理想专家系统的结构 理想专家系统的结构
•
接口是人与系统进行信息交流的媒介 它为用户提供 接口是人与系统进行信息交流的媒介,它为用户提供 是人与系统进行信息交流的媒介 了直观方便的交互作用手段。 了直观方便的交互作用手段。 黑板是用来记录系统推理过程中用到的控制信息 是用来记录系统推理过程中用到的控制信息、 黑板是用来记录系统推理过程中用到的控制信息、中 间假设和中间结果的数据库。它包括计划、 间假设和中间结果的数据库。它包括计划、议程和中间 解三部分。 解三部分。 知识库包括两部分内容 包括两部分内容。 知识库包括两部分内容。一部分是已知的同当前问题 有关的数据信息;另一部分是进行推理时要用到的一般 有关的数据信息 另一部分是进行推理时要用到的一般 知识和领域知识。 知识和领域知识。 调度器按照系统建造者所给的控制知识 从议程中选 调度器按照系统建造者所给的控制知识,从议程中选 按照系统建造者所给的控制知识 择一个项作为系统下一步要执行的动作。 择一个项作为系统下一步要执行的动作。执行器应用知 识库中的及黑板中记录的信息,执行调度器所选定的动 识库中的及黑板中记录的信息 执行调度器所选定的动 协调器的主要作用就是当得到新数据或新假设时, 作。协调器的主要作用就是当得到新数据或新假设时 对已得到的结果进行修正,以保持结果前后的一致性 以保持结果前后的一致性。 对已得到的结果进行修正 以保持结果前后的一致性。 解释器的功能是向用户解释系统的行为 包括解释结 解释器的功能是向用户解释系统的行为,包括解释结 的功能是向用户解释系统的行为 论的正确性及系统输出其它候选解的原因。 论的正确性及系统输出其它候选解的原因。
农业专家系统—农业专家系统概述
人机接口
• 人机接口是使用者或专家与农业专家系统之间的联系界面。知识的建立和维护，用户提出质询 以及推理结果的输出等都需要通过人机接口来实现。
启发性、模糊性知识，搜索推理和不确定性推理，以及机器学习是人工智能研究的重要内容。 知识表示、问题求解、自然语言理解、专家系统、机器学习、认知科学等是人工智能的重要研究分支。
农业专家系统概述 （一）人工智能的概念
人工智能 研究进展 较大的三 应用分支
机器人 专家系统
再现人的感觉、操作和行动，从事复杂作业，可在 一些有害、危险和繁重、疲劳性劳动场合来代替人 去完成作业，如焊接、搬运、装配、水下与地下作 业等。
基本情况 知识组织
常规的计算机程序
常规程序＝数据结构十算法
两级： 数据级和程序级
专家系统
专家系统＝知识十推理
三级： 数据级、知识库级和控制级
求取问题方法
查找或计算，面向数值计算和数据处理，问题求 推理，面向符号处理，其推理过程随着情况的变化
解过程中先做什么及后做什么都是由程序规定的
而变化，具有不确定性及灵活性
通过它输入知识，更新、 完善知识库。
由一组程序及相应的硬件组成， 用于完成输入输出工作。
专家系统的一般结构
农业专家系统概述 三、专家系统的基本结构
专家系统的一般结构
由一组程序组成，基本任 务是把知识输入到知识库 中，并负责维持知识的一 致性及完整性，建立起性 能良好的知识库。
农业专家系统概述 三、专家系统的基本结构
推理机
• 推理机就是一个模拟人类思维，从已有事实出发，选用合适的规则，不断推出新的事实，最终 证明或否定某一结论的程序模块。
第6章专家系统
18
6.1专家系统概述
6.1.4 专家系统的分类
❖ 3.按知识分类 知识可分为确定性知识和不确定性知识，所以，
按知识分类，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）的专家系统。 ❖ 4.按求解问题的要求分类
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。前面讲的内容均为基 于符号推理。
10
6.1专家系统概述
6.1.2 专家系统的性能
(2)具有知识与实用性。 从处理问题的方法看，专家系 统则是靠知识和推理来解决问题（不像传统软件系统 使用固定的算法来解决问题），所以，专家系统是基 于知识的智能问题求解系统。其次， 许多经典的人工 智能程序往往是从纯学术技术目的出发研制的一种实 验性研究工具，而专家系统解决的是人们在生产实践、 科学研究、产品设计以及其它领域的实际问题，更多 地强调实用。
6.1.6专家系统的类型
４.设计型专家系统（expert system for design） ⑶ 善于分析各种问题，并处理好子问题间的相互关
系。 ⑷ 能够试验性地构造出可能设计,并易于对所得设计
方案进行修改。 ⑸ 能够使用已被证明是正确的设计来解释当前的新
设计。 ❖ 例如，电路设计、土木建筑工程设计、机械产品设计、
13
6.1专家系统概述
6.1.2 专家系统的性能
(5)具有自学习及自修正能力。有些专家系统还 具有“自学习”能力，即不断对自己的知识进 行扩充、完善和提炼。专家系统还能随时修正 已有的知识或归纳出新的知识，适应新情况的 需要，这一点是传统系统所无法比拟的。
14
6.1专家系统概述
专家系统综述
专家系统综述摘要：专家系统是人工智能中较为成熟的、最活跃的一个分支，是人工智能发展最主要的发展动力。
它是人工智能从一般思维规律探索走向实际系统设计，从实验进入现实世界的典范、转折点和突破口。
专家系统的成功开发应用，对实现脑力劳动自动化具有特别重要的意义。
关键字：专家系统的优点；专家系统的结构；专家系统的建造；专家系统的应用；专家系统的研究方向；0.引言本文介绍专家系统的特点及其优点，专家系统的简单结构及专家系统的建造，使人们更加了解专家系统原理，通过介绍专家系统的应用及目前的研究方向，更加明确了专家系统在人们生活中的广大应用及专家系统为人们带来的种种利处，让大家更广泛的认识专家系统，从而激发人们对专家系统研究的兴趣。
1.专家系统的研究意义专家系统是人工智能应用研究最活跃和最广泛的课题之一，是一种具有代表性的智能应用系统，它旨在研究如何模拟人类专家的决策过程，解决那些需要专家才能解决的复杂问题。
专家系统是人工智能中较为成熟的、最活跃的一个分支，是人工智能发展最主要的发展动力。
它是人工智能从一般思维规律探索走向实际系统设计，从实验进入现实世界的典范、转折点和突破口。
专家系统的成功开发应用，对实现脑力劳动自动化具有特别重要的意义。
专家系统研究的意义可以从以下几个主要方面来讨论。
（1）专家系统研究是计算机科学与技术的应用和发展的需要专家系统作为人工智能的一个应用领域，它使人工智能从实验走向现实世界，成为检测人工智能基本理论和基本技术的一个重要实验场所，同时也向人们不断提出新的研究课题，推动了新的计算机体系的研究。
各种专家系统的研制和使用扩大了计算机应用的领域，促进了计算机科学与技术的进一步发展。
（2）专家系统为人类保存、传播、使用和评价只是提供了一种有效的手段知识是一种宝贵的资产，尤其是专家的专门知识。
人类社会最昂贵的是人类专家，培养专家需要耗费大量的资金和时间，专家的数量和质量是一个国家强盛程度的一个标志。
专家系统综述_梁伟光
科 技 天 地51INTELLIGENCE························专家系统综述焦作万方铝业股份有限公司技术质量中心 梁伟光焦作万方铝业股份有限公司动力分厂 李庆华专家系统是一种智能的计算机程序，它能够运用知识进行推理，解决只有专家才能解决的复杂问题。
一、专家系统的结构专家系统的结构是指专家系统各组成部分的构造方法和组织形式。
不同类型的专家系统，其功能和结构上也不尽相同。
专家系统一般由知识库及其管理系统、推理机、综合数据库、知识获取机制、解释机构和人机接口六部分组成。
1、知识库及其管理系统知识库是以一致的形式存储知识的机构，用于存储某领域专家的经验性知识、原理性知识、相关的事实、可行操作与规则等。
解决知识获取和知识表示问题是建立知识库的关键问题。
2、知识获取机制知识获取机制的建立，实质上是设计一组程序，把知识送入到知识库，负责维护知识的正确性、一致性和完整性。
知识获取是专家系统知识库是否优越的关键，我们试图建立自动知识获取机制，实现专家系统的自动学习功能，不断地扩充和修改知识库中的内容。
3、综合数据库综合数据库又称全局数据库或“黑板”等，它用于存储领域或问题的初始数据（信息）、推理过程中得到的中间结果或状态以及系统的目标结果，包含了被处理对象的一些问题描述、假设条件、当前事实等。
4、推理机推理机是专家系统中实现基于知识推理的部件，是基于知识的推理在计算机中的实现，是专家系统的核心部分。
推理机用于记忆所采用的规则和控制策略的程序，完成依据一定的知识规则从已有的事实推出结论的近似专家的思维过程，保证整个专家系统能够以逻辑方式协调地工作。
5、解释机构解释机构能够向用户解释专家系统的行为，包括解释推理结论的正确性以及系统输出其它候选解的原因。
人工智能精品：专家系统
8.2 专家系统的基本结构
8.2.4 推理机
推理机是专家系统在解决问题时的思维推理核心，它是一组程序，用以模拟领域 专家思维过程，以使整个专家系统能够以逻辑方式进行问题求解。
8.2.5 解释器
解释器是人与机器接口相连的部件，它负责对专家系统的行为进行解释，并通过 人机接口界面提供给用户。它实际也是一组程序，其主要功能是对系统的推理过程 进行跟踪和记录，回答用户的提问，使用户能够了解推理的过程及所运用的知识和 数据，并负责解释系统本身的推理结果。
8.1 专家系统的概述
▪ 2、按系统的体系结构分类 按照系统的体系结构，专家系统可分为4种类型。 （1）集中式专家系统
（2）分布式专家系统 （3）神经网络专家系统 （4）符号系统与神经网络相结合的专家系统
8.1 专家系统的概述
▪ 8.1.4 专家系统的一般特点 除前述之外，专家系统还具有以下一些共同特点：
8.4 专家系统的设计与建造
5、最终系统设计 用原型法开发的原型系统时，一般都是用某种开发工具或效 率不高的开发语言实现的除了简单的系统外，大多数原型系 统都废弃不用，开发原型系统只是帮助定义系统需求的一种 手段。在利用原型法完成了系统需求的确切定义后，就进入 最终系统的设计阶段。
6、最终系统实现 本阶段依据最终系统设计说明书对专家系统进行编程实现。
8.1 专家系统概述
我国专家系统的研发起步于20世纪80年代，虽然 起步较晚，但也取得了较好的成绩，开发成功了许多具 有实用价值的应用型专家系统。例如，南京大学开发的 新结构找水专家系统、吉林大学开发的勘探专家系统和 油气资源评价专家系统、西安交通大学和中科院西北水 土保持研究所联合开发的旱地小麦综合管理专家系统以 及北京中医院开发的关幼波肝病诊断专家系统都取得了 明显的经济效益和社会效益，为专家系统的理论研究和 推广应用起到了积极的推动作用。
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专家系统综述摘要：专家系统是人工智能中较为成熟的、最活跃的一个分支，是人工智能发展最主要的发展动力。
它是人工智能从一般思维规律探索走向实际系统设计，从实验进入现实世界的典范、转折点和突破口。
专家系统的成功开发应用，对实现脑力劳动自动化具有特别重要的意义。
关键字：专家系统的优点；专家系统的结构；专家系统的建造；专家系统的应用；专家系统的研究方向；0.引言本文介绍专家系统的特点及其优点，专家系统的简单结构及专家系统的建造，使人们更加了解专家系统原理，通过介绍专家系统的应用及目前的研究方向，更加明确了专家系统在人们生活中的广大应用及专家系统为人们带来的种种利处，让大家更广泛的认识专家系统，从而激发人们对专家系统研究的兴趣。
1.专家系统的研究意义专家系统是人工智能应用研究最活跃和最广泛的课题之一，是一种具有代表性的智能应用系统，它旨在研究如何模拟人类专家的决策过程，解决那些需要专家才能解决的复杂问题。
专家系统是人工智能中较为成熟的、最活跃的一个分支，是人工智能发展最主要的发展动力。
它是人工智能从一般思维规律探索走向实际系统设计，从实验进入现实世界的典范、转折点和突破口。
专家系统的成功开发应用，对实现脑力劳动自动化具有特别重要的意义。
专家系统研究的意义可以从以下几个主要方面来讨论。
（1）专家系统研究是计算机科学与技术的应用和发展的需要专家系统作为人工智能的一个应用领域，它使人工智能从实验走向现实世界，成为检测人工智能基本理论和基本技术的一个重要实验场所，同时也向人们不断提出新的研究课题，推动了新的计算机体系的研究。
各种专家系统的研制和使用扩大了计算机应用的领域，促进了计算机科学与技术的进一步发展。
（2）专家系统为人类保存、传播、使用和评价只是提供了一种有效的手段知识是一种宝贵的资产，尤其是专家的专门知识。
人类社会最昂贵的是人类专家，培养专家需要耗费大量的资金和时间，专家的数量和质量是一个国家强盛程度的一个标志。
社会对专家的需求是迫切的，即使是技术先进的国家也会感到专家的紧缺。
专家的知识能否得到很好的继承关系到该领域的工作效率和领域发展的水平，因此保存和传播专家的专门知识无疑是一项重要的意义的工作，它有助于遏制社会最珍贵财富的流失，而且还可以把专家从知识传播中部分的解脱出来，是他们有更多的时间和精力去研究本领域中一些规律性的实质问题，同时，通过专家系统的解释机制，还能显示其知识库的已有知识和解释问题求解的推理路径，使非专家用户可以通过计算机来检索具有权威性的专家知识，这种解释可以增强专家系统的可接受性，从教育的角度来说，它提供了较为直观的知识传播手段。
知识在专家系统中的形式组织，可以把专家大脑中一些启发式的知识显示地归纳出来，这个归纳过程也促进了专家本人对自身知识的认识和评价。
他可以从中发现他的个性知识的不足和缺陷，以便于修改和精炼这些知识，也便于他人的理解和评价。
由于领域内的不同专家只是可以采用统一的形式描述，一个专家系统的知识库可以集合多个专家的共同知识，便于比较和评价各个专家知识的优劣、克服单个专家的局限性。
（3）专家系统的研究可以产生巨大的经济效益专家系统的研究使得人工智能同国民经济、科学技术需要解决的实际问题联系起来，研制出一些急需专家的领域的专家系统，直接产生经济效益，从而使专家系统研究取得了明显的社会效益。
2.专家系统的定义及其特点与优点那么什么是专家系统？它是如何定义的呢？专家系统（expert system）是一个计算机程序系统，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和经验的程序系统，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领域问题的计算机程序系统。
专家系统如此广泛的应用于各个领域中，必有其出色的优势，那么专家系统有什么特点呢？专家系统概括起来主要有三大特点：（1）启发性。
专家系统能够运用专家的知识与经验进行推理、判断和决策。
世界上的大部分工作和知识都是非数学性的，只有一小部分人类活动是以公式和数字计算为核心的（约占8%）。
即使是化学和物理学科，大部分也是靠推理进行思考的；对于生物学、大部分医学和全部法律，情况也是这样。
企业管理的思考几乎是靠符号推理，而不是以数值计算。
（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，以便让用户了解过程，提高专家系统的信赖感。
例如，一个医疗诊断专家系统诊断某病人患有肺炎，而且必须用某种抗生素治疗，那么，一位专家系统将会向病人解释为什么他患有肺炎，而且必须用某种抗生素治疗，像一位医疗专家一样。
（3）灵活性。
专家系统能不断的增长知识，修改原有知识，不断的更新。
那么专家系统的优点又有那些呢？（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，也不可能遗漏和忘记。
（3）可以是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）专家系统能够促进各个领域的发展，它使各领域的专业知识和经验得到总结和精炼，广泛的传播专家的知识、经验和能力。
（5）专家系统能汇集和集成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）专家系统的水平是一个国家国防现代化和国防能力的重要标志之一。
（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。
3.专家系统的结构和建造步骤专家系统的结构是指专家系统各组成部分的构造方法和组织形式。
系统结构的选择恰当与否，是和专家系统的适应性和有效性密切相关的。
选择什么结构最恰当，要根据系统的应用环境和执行任务的特点而定。
（1）专家系统简化结构图为了让专家系统更加完善，功能更加齐全，在此基础上，科学家设计出了理想专家系统结构图（2）理想专家系统结构图其中计划、议程及中间解称为黑板，黑板是用来记录推理过程中用到的控制信息、中间假设和中间结果的数据库。
计划记录了当前问题的处理计划、目标、问题的当前状态和问题背景。
议程记录了一些待执行的动作，这些动作大多数是由黑板中已有结果与知识库的规则作用而得到的。
中间解区域中存储当前系统已产生的结果和候选假设。
现在主要把专家系统的主要组成归纳如下。
（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、可行操作规则等。
为了建立知识库，要解决知识获取和知识表示问题。
知识获取及知识工程师如何从专家那里获得专门知识的问题；知识表示则要解决如何用计算机能够理解的形式和存储知识的问题。
（2）综合数据库（global database）综合数据库又称为全局数据库或总数据库，它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（信息），即被处理对象的一些当前事实。
（3）推理机（reasoning machine）推理机用于记忆所采用的规则和控制策略的程序，使整个专家系统能够以逻辑方式协调工作。
推理机能够根据知识进行推理和导出结论，而不是简单的搜索现成的答案。
（4）解释器（explanatory）解释器能够向用户解释专家系统的行为，包括解释推理结论的正确性及系统输出其他候选解的原因。
（5）接口（interface）接口又称界面，它能够使系统与用户进行对话，使用户能够输入必要的数据、提出问题和了解推理过程及推理结果等。
系统则通过接口，要求用户提问，并回答用户提出的问题，进行必要的解释。
下面看一下专家系统的建立步骤，其步骤图如下图：建立系统给的一般步骤如下：（1）设计初始知识库。
知识库的设计是建立专家系统最重要和最艰巨的任务。
初始知识库的设计包括：（a）问题知识化，即辨别所研究问题的实质，如要解决的任务是什么，它是如何定义的，可否把它分解为子问题或子任务，它包含哪些典型数据等。
（b）知识概念化，即概括知识表示所中需要的关键概念及其关系，如数据类型、已知条件（状态）、提出的假设及控制策略等。
（c）概念形式化，即用来组织知识的数据结构形式，应用人工智能中各种知识表示方法把与概念过程有关的关键概念、子问题及信息流特性等变换为比较正式的表达，它包括假设空间、过程模型和数据特性等。
（d）形式规则化，即编制规则、把形式化的了知识变换为由编程语言表示的可供计算机执行的语句和程序。
（e）规则合法化，即确认规则化了知识的合理性，检验规则的有效性。
（2）原型机的开发与实验。
在决定知识与表达方法之后，即可着手建立整个系统所需要的实验子集，它包括整个模型的典型知识，而且涉及与实验有关的足够简单的任务和推理过程。
（3）知识库的改进和归纳。
反复对知识库及推理规则进行改进实验，归纳出更完善的结果，经过相当长的时间努力，使系统在一定的范围内达到人类专家的水平。
4.专家系统的应用4.1 专家系统的应用自从1965年第一个专家系统DENDRAL在美国斯坦福大学问世以来，经过20年的研究开发到八十年代中期，各种专家系统已遍布在各个专业领域，取得很大成功。
现在专家系统得到更为广泛的应用，并在应用开发中得到广泛应用。
下面按照用途介绍几种专家系统。
（1）诊断性专家系统。
其任务是据观察到的结果和情况推断出系统的故障及其原因。
典型的应用是有医疗诊断、电子或机械故障诊断以及材料失效诊断等。
例如ABEL 专家系统ABEL 20世纪80年代早期由麻省理工学院(MIT)的Ramesh S.Pail及其研究团队开发，应用于关于疾病及其症状的问题，协助门诊医生诊断病人的酸、碱和电解质紊乱疾病的专家系统。
利用病人可能的疾病因果关系模型对门诊医生提出疑问，并指导诊断推理过程。
这个模型包含关于病人的数据和关于不同病理状态间关系的知识，诊断推理过程有浅度推理和深度推理。
深度推理已建立临床诊断与疾病之间的联系；深度推理建立疾病的生理模型，可以同时考虑多种疾病。
ABEL包含两种知识：医疗（含有等级制度）和因果（含有节点和因果的多层及其关联连接关系）。
还有ACE专家系统Automated Cable Expertise 一种电话电报网络故障检修并能推荐适当的策略的专家系统。
在没有人工输入的情况下，ACE能根据电报维修管理程序（CRAS）生成的细节数据分析维修报告。
当CAE发现电话电缆故障时，它决定电缆是否需要维修，并且选择最有效的维修步骤。
ACE还能将其做出的建议存储到数据库中提供给用户。