数据挖掘之专家系统
数据挖掘及专家系统在英语教学中的应用
一
６ 专家 系 统具 有交 互性 ，用户 交互 获得 用户 的数 据输 入 、回 ． 答 用户 的询 问，而 专家 系统 的基 础— — 知识库 更 是需 要与 人类 领
域 专家 进行 交互 以获 得 知识 。
（ ）专家 系统 的 结构 三
１ 专 家系 统是 人 工智 能系 统 的一个 应用 ，它推 理 的基础 是基 ． 于专 家的 知识和 经 验 。
效果 。
关键 词 ：数 据挖掘 ；专 家 系统 ；英语教 学
简述专家系统的开发过程
专家系统的开发过程简介专家系统是一种模仿人类专家决策过程的人工智能系统，通过收集领域知识和规则，以及运用推理和推断技术，来解决特定领域的问题。
它主要由知识库、推理机和用户界面三个组成部分构成。
专家系统的开发过程可以分为知识获取、知识表示、知识推理以及系统评估和维护等步骤。
知识获取知识获取是专家系统开发的第一步，它是开发中最为困难和复杂的部分。
知识获取可以通过以下方法进行： 1. 领域专家访谈：与领域专家进行面对面的访谈，直接获取专家的知识和经验。
2. 文献调研：查阅相关的书籍、论文和文章，获取领域内的知识和规则。
3. 数据挖掘：通过分析大量的数据，找到其中的规律和知识。
4. 规则抽取：从现有的系统中抽取规则和知识。
知识表示知识表示是将获取到的知识进行组织和表示的过程。
常用的知识表示方法有： 1. 规则表示：基于规则的专家系统将知识表示为一系列的“如果-那么”规则，规则由前件和后件组成，前件是条件，后件是结论。
2. 框架表示：框架表示根据领域知识的特点和结构，将知识以框架的形式进行表示和存储。
3. 语义网络表示：语义网络表示将知识表示为节点和关系的网络结构，每个节点代表一个概念，关系表示概念之间的关联。
知识推理知识推理是专家系统的核心部分，通过对知识的推理和推断，来解决问题和作出决策。
常用的推理方法有： 1. 前向推理：从已知事实出发，通过匹配规则的前件条件，逐步推导出结论。
2. 后向推理：从目标结论出发，根据规则的后件条件，逆向推导出满足条件的前提。
3. 反向推理：根据用户提供的问题或目标，向后推导出满足目标的推理链。
4. 混合推理：结合前向、后向和反向推理的特点和方法，进行综合推理。
知识系统评估和维护系统评估和维护是专家系统开发过程的最后一步，它的目的是验证专家系统的有效性和可靠性，并对系统进行修正和改进。
常用的评估和维护方法有： 1. 测试和验证：对专家系统进行测试和验证，评估系统的正确性和性能。
专家系统的概述及其应用 -回复
专家系统的概述及其应用-回复什么是专家系统？专家系统是一种基于人工智能技术的计算机系统，旨在模拟人类专家在某个特定领域中的知识和推理能力。
它通过收集和组织领域专家的知识，并利用推理规则来解决特定问题，从而为用户提供专业的建议、解决方案和决策支持。
专家系统的构成和工作原理专家系统主要由三个部分组成：知识库、推理机和用户界面。
知识库存储了领域专家的知识和经验，可以分为规则库和事实库。
规则库中包含了一系列由领域专家提供的规则，规定了问题和解决方案之间的关系。
事实库则存储了用户输入的问题相关信息。
推理机是专家系统的核心，它通过运用专家提供的规则和事实库中的信息，利用推理机制对问题进行推理和决策。
用户界面则是用户与专家系统进行交互的界面，通常采用图形用户界面或自然语言界面。
专家系统的应用领域专家系统广泛应用于各个领域，以下列举几个常见的应用领域：1. 医疗领域：专家系统可以帮助医生进行疾病的诊断和治疗方案的选择。
它可以根据病人的症状和检查结果，利用医学专家提供的规则进行推理，给出专业的建议和治疗方案。
2. 金融领域：专家系统可以用于风险评估和投资决策。
它可以基于历史数据和金融专家的知识，分析市场趋势和风险因素，为投资者提供决策建议。
3. 工程领域：专家系统可以用于设计优化和故障诊断。
它可以根据工程专家的知识和经验，分析和优化设计参数，或者通过故障检测和推理，帮助工程师快速找到故障原因并提供解决方案。
4. 决策支持系统：专家系统可以作为一个决策支持工具，帮助管理者进行决策。
它可以根据专家的经验和问题的约束条件，通过推理和分析，给出最佳的决策方案。
专家系统的优势和局限专家系统具有以下几个优势：1. 提供专业的建议和解决方案：专家系统可以利用专家的知识和推理能力，为用户提供专业的建议和解决方案。
2. 可以处理复杂的问题：专家系统可以处理大量的知识和复杂的推理过程，帮助用户解决复杂的问题。
3. 可以提高工作效率：专家系统可以提供快速的问题解决方案，帮助用户提高工作效率。
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
专家系统基本概念
专家系统是一种人工智能应用，旨在模拟和复制领域专家的知识和决策过程，以解决特定领域的问题。
以下是专家系统的基本概念：知识库（Knowledge Base）：专家系统的核心是知识库，其中包含了领域专家的知识和经验。
这些知识通常以规则、事实、推理机制等形式存储在计算机中，以便系统可以使用它们进行推断和决策。
推理引擎（Inference Engine）：推理引擎是专家系统的决策核心，它负责根据知识库中的规则和事实来进行推理和决策。
它能够根据用户提供的信息，推断出最合适的解决方案或答案。
用户接口（User Interface）：专家系统通常需要一个用户接口，使用户能够与系统进行交互。
这个接口可以是文本界面、图形界面或自然语言界面，根据系统的目的和用户的需求而定。
知识表示（Knowledge Representation）：知识库中的知识需要以计算机可以理解的方式表示。
常用的知识表示方法包括规则、产生式、框架、语义网络等。
推理机制（Inference Mechanism）：推理引擎使用推理机制来处理知识库中的信息，执行规则并生成推断。
推理机制可以采用不同的推理策略，如前向推理（从事实到结论）或后向推理（从目标到事实）。
领域专家（Domain Expert）：专家系统的开发通常需要与领域专家密切合作，以获取领域内的专业知识和经验，并将其转化为系统可用的规则和知识。
解释能力（Explanatory Capabilities）：专家系统通常能够提供关于其决策和推断的解释，以帮助用户理解系统的工作原理和为何做出特定的决策。
学习能力（Learning Capabilities）：一些专家系统具有学习能力，可以从实际使用中积累经验和知识，不断改进其性能。
应用领域：专家系统广泛应用于各个领域，包括医疗诊断、金融分析、工程设计、客户支持、决策支持等。
每个专家系统都是为特定领域或问题定制的。
局限性：专家系统的性能受限于其知识库和推理机制的质量，以及对领域的适应能力。
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：
8-专家系统-PPT课件
按输出结果分类, 专家系统可分为分析型和
设计型。 分析型就是其工作性质属于逻辑推 理, 其输出结果一般是个“结论”, 如 1 中的 前四种, 就都是分析型的, 它们都是通过一系 列推理而完成任务的； 而设计型就是其工作 性质属于某种操作, 其输出结果一般是一个 “方案”,如1 中的后四种, 就都是设计型的, 它们都是通过一系列操作而完成任务的。 当 然, 也可兼有分析和设计的综合型专家系统。 例如, 医疗诊断专家系统就是一种综合型专家 系统,诊断病症时要分析、推理, 而开处方即 制定医疗方案时要设计、操作(如对药剂的取 舍或增减等)。
人工智能 sspu 王帅
推理机 (Inference Engine,IE)
推理机, 就是实现(机器)推理的程序。 这里的推理, 是一个广义的概念,它既包括通常的逻辑推理, 也包括基于产生式的操作。 推理机是使用知识库中的知识进行推理而解决问题的, 所 以推理机也就相当于专家的思维机制,即专家分析问题、 解决问题的方法的一种算法表示和程序实现。 知识库和推理机构成了一个专家系统的基本框架。 同时, 这两部分又是相辅相成、密切相关的。因为不同的知识 表示有不同的推理方式, 所以,推理机的推理方式和工作效 率不仅与推理机本身的算法有关, 还与知识库中的知识以 及知识库的组织有关。
人工智能 sspu 王帅
专家系统的组成
不同领域和不同类型的ES，体系结构和功能都不完全相 同，通常一个最基本的ES由六个部分组成
人机界面：用于I/O，尽可能使用自然语言 知识库管理部分：包括知识获取（学习功能）和知识维护，通
常设计一些编辑软件完成 知识库：包括大家共知的常识性知识和专家的启发性知识（经 验、诀窍、直觉） 数据库：也称为黑板，用于存放初始证据、中间结果和最终结 果 推理机：用来控制协调整个ES的程序，是ES的思维机构 解释机构：由一组程序组成，负责跟踪并记录推理过程，解释 推理过程，是ES与一般程序相区别的重要特征之一，也是取信 于用户的一个重要措施
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。
基于动态数据挖掘的钻井复杂诊断专家系统研究
基于动态数据挖掘的钻井复杂诊断专家系统研究摘要传统的基于案例推理的钻井复杂诊断专家系统的知识库往往长期得不到更新呈现“死库”状态，知识的不能及时获取和知识库的不能实时更新成了影响其发展的瓶颈。
为满足实际的需求，本文提出了一种基于动态数据挖掘的案例推理钻井复杂诊断专家系统，该系统不断对数据进行实时挖掘产生了新的案例，这些新的案例又组成了一个临时案例库，从而实现了对系统原知识库的实时更新。
关键词钻井复杂情况；动态数据挖掘；案例推理；专家系统中图分类号tp 392 文献标识码a 文章编号 1674-6708（2013）96-0213-02为满足实际的需求、解决传统的基于案例推理专家系统存在的不足，本文设计了一种基于动态数据挖掘的案例推理钻井复杂情况专家系统，该系统通过不断的对钻井过程中产生的数据信息进行动态实时挖掘，挖掘的有用信息实时产生一些新的案例，这些新的案例又组成一个临时的案例库，从而实现了对系统原知识库的实时更新。
1 基于动态数据挖掘的钻井复杂诊断专家系统设计1.1 系统应用目标钻井公司统一将该专家系统配备给各个钻井队，作为各钻井队现场技术人员的计算机辅助工具。
各钻井队会将本队所处理的钻井复杂情况或钻井事故信息向事故诊断中心发送，钻井复杂情况专家系统在动态接收复杂情况数据流信息以后，实时的对数据流信息进行动态挖掘分析，挖掘出各种复杂情况的典型信息，保存在钻井复杂情况临时案例库中，作为对系统原知识库进行更新之用，各个钻井队可以根据最近的知识库对发生的各种钻井复杂情况做出预测和判断，从而找到最佳的问题解决方案。
1.2 系统模型当钻井队遇到新问题时，技术员就会通过人机接口对新问题进行描述，汇集成目标案例，然后通过检索器在知识库里查找是否有相似案例，如果有相似案例则把相似案例传给技术人员，如果没有相似案例则重新反馈给检索器，对临时案例库进行搜索看是否有相似案例。
技术人员会根据自己的经验和知识对所搜索到的相似案例进行判定是否可用，如果不可用则直接反馈给人机接口对问题重新进行描述；如果可用，则对案例进行必要地修改，然后将修改后的案例保存在临时案例库，对案例库进行更新，以解决类似的问题。
数据挖掘及数据库技术在故障诊断专家系统中的应用
识库 ， 传统 开发 方法 主要是 以编程 的方式 实现 ， 开 发周期 长 ， 知识 库 的更 新与 维护繁琐 ， 随着 诊断对 象 的复 杂化 、 系统 的大 型化 ， 断 系统 中知识库 的 诊 设 计更加 复杂 ， 至影 响推理机 的设计 ， 甚 制约整 个 系统性能 的提高 。而在数 据库基 础上建 立 的知 识 库 ， 以缩 短系统 的开发周 期 ， 可方便 地实现 知 可 并
２０ ０ ６年 １ ２月
文章 编 号 ： ０ １ ３ ３ ２ ０ ） ４—０ ２ —０ １ ０ —９ ８ （ ０ ６ ０ ００ ４
数 据挖 掘及 数 据 库技 术
在 故 障诊 断专 家 系统 中的应 用
董卫华 ， 张政 保
（ 械 工程 学 院 计 算机 Ｔ程 系 ， 军 河北 石 家 庄 ０００） ５ ０ ３
中 围分 类 号 ： Ｐ ｌ Ｔ ３１ 文献标识码： Ａ
Ａｐｐ ｉ ａ ｉ ｎ ｏ ａ ａ ｍ ｉ ｎｇ ａ ｄ ｄ ｔ ｂ ｓ ｅ ｈ ｌ ｇ ｌｃ ｔｏ ｆ ｄ ｔ ｎｉ ｎ ａ ａ ａ ｅ ｔ ｃ ｎｏ ｏ ｙ ｉ ｘ ｅ ｔｓ ｓ ｅ ｆ ｒ ｆ ｕ ｔｄｉ ｇ ｏ ｉ ｎ ｅ ｐ ｒ ｙ ｔ ｍ ｏ ａ ｌ ａ ｎ ｓｓ
维普资讯
第２ ３卷
第 ４期
河 北 省 科 学 院 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆｔｅＨｅ ｅ Ａｃｄ ｍｙｏ ｃｅ ｃｓ ｏ ｒ ａ ｏ ｈ ｂｉ ａ ｅ ｆＳ ｉｎ ｅ
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ４ １２ ．
Ｄｅ ｃ．２ ６ ０
１ 前 言
基 于专 家系统 的诊断 方法是 故障诊 断领域 中
最引人 注 目的发 展方 向之 一 ， 也是 目前应 用 最广 泛 的一类智 能诊断技 术 。作 为整个 系统 核心的知
专家系统基本概念与原理
专家系统基本概念与原理专家系统是一种智能化的计算机系统，用于模拟人类专家的知识和决策过程。
它基于人工智能和专业领域的知识，通过推理和推断来解决复杂问题，提供专家级的决策支持。
专家系统的基本原理是将领域专家的知识和经验以规则的形式存储在计算机中，然后根据用户提供的问题和条件，通过推理机制来推导出最符合条件的结论。
专家系统的核心组件包括知识库、推理引擎和用户接口。
知识库是专家系统的核心部分，它存储了专家在特定领域中的知识和经验。
知识可以以规则、事实或案例的形式存在。
规则是专家系统中最常用的表达形式，它由条件部分和结论部分组成。
条件部分描述了问题的输入条件，而结论部分则表明了推导出的结果。
知识库中的知识可以通过专家系统的知识获取模块进行更新和维护。
推理引擎是专家系统的推理机制，它通过对知识库中的规则进行匹配和推理，生成最终的结论。
推理引擎采用了不同的推理方法，包括前向推理和后向推理。
前向推理从已知条件出发，逐步推导出结论；后向推理则从目标结论出发，逆向推导出满足条件的先决条件。
用户接口是专家系统与用户交互的界面，它可以是命令行界面、图形界面或基于自然语言的界面。
用户通过界面输入问题和条件，专家系统根据推理引擎生成的结论给出相应的答案或建议。
专家系统广泛应用于各个领域，如医疗诊断、金融投资、工业控制等。
它具有高效、可靠、可复用等特点，能够提供高质量的决策支持，并减少人力成本和风险。
总之，专家系统是一种基于人工智能和专业领域知识的智能化计算机系统，通过模拟专家的知识和决策过程，为用户提供决策支持。
它的基本原理包括知识库、推理引擎和用户接口，并在各个领域中得到广泛应用。
专家系统概念
专家系统概念专家系统是一种基于人工智能的计算机系统，旨在模拟和扩展人类专家的知识和推理能力，以解决特定领域内的问题。
本文将详细介绍专家系统的概念、应用领域以及它们在现实世界中的作用。
一、概念专家系统是一种能够模拟和解决复杂问题的计算机程序。
它利用专家的知识和经验，通过逻辑推理和问题求解技术，为用户提供准确且高效的解决方案。
专家系统基于某个领域的专门知识，并将这些知识与问题求解技术相结合，以解决通常需要人类专家参与的复杂问题。
专家系统的核心组成部分包括知识库、推理引擎和用户界面。
知识库是专家系统中存储和组织专家知识的地方，通常使用规则库、事实库或图谱等形式。
推理引擎是专家系统中的核心模块，负责根据用户提供的问题，查询知识库中的知识，并使用推理机制进行推理和推断，最终生成问题的解答。
用户界面则是用户与专家系统进行交互的窗口，可以是命令行界面、图形界面或者自然语言交互界面等。
二、应用领域专家系统广泛应用于各个领域，其中包括医疗、工业、金融、农业、教育等。
下面将以医疗领域为例，介绍专家系统在不同领域中的应用。
在医疗领域，专家系统被用于辅助诊断和治疗决策。
医疗专家系统通过解析患者病情和症状信息，与存储在知识库中的医学知识进行匹配和推理，最终给出诊断结果和治疗建议。
专家系统可以帮助医生准确诊断疾病、提高诊断效率，同时还可以提供疾病患者的个性化治疗方案。
在工业领域，专家系统被广泛应用于故障诊断和生产优化。
工业专家系统可以帮助工程师快速分析和识别设备故障，提供相应的解决方案，从而缩短停机时间，减少生产成本。
另外，专家系统还可以对生产过程进行数据分析和优化，提高产品质量和生产效率。
在金融领域，专家系统可以用于风险评估和投资决策。
金融专家系统基于历史数据和专家投资经验，通过模型建立和数据分析，为投资者提供有针对性的风险评估和投资建议。
这些系统可以帮助投资者理性决策、降低投资风险，并提高投资收益。
在农业领域，专家系统可以用于农作物病害诊断和农业管理。
数据挖掘故障诊断专家系统
，ｔ ｔ ｒ ｕ ｌ ｙｉ ｎｇ ｏ ｏ ｄｔ ｉ ｍｅ ｏｏ ｖ ｅ ｒ ｃ ｏ ｍｅｔ ｈ ｅｂ ｏ ｔ ｔ ｌ ｅ ｎ ｅ ｃ ｋｏ ｆｏ ｂ ｔ ａ ｉ ｎ ｉ ｎ ｇｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｔｋ ｎ ｏ ｗｌ ｅ ｄ ｇ ｅｉ ｎｃ ｏ ｎ ｖ ｅ ｎ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌｅ ｘ ｐ ｅ ｒ ｔ
数 据挖掘故障诊断专家 系统
朱向明 １， 周凤 岐 １， 王 继红 ２
西安 （ １ 西 北 工 业 大学 航天 学院 ， 摘 甘肃 ７ １ ０ ０ ７ ２ ， ２ 解 放 军 ９ ５ ９ ４ ８部 队 ， 酒泉 ７ ３ ２ ７ ５ ０ ）
要： 为了及时准确地对防空导弹飞行试验故障进行诊断， 克服传统专家系统获取专家知识的瓶颈， 立足于防空导弹
５ ， ６ ］ 续 的 属 性 建立 模 型 ［ 。
图 专家系统结构示意图
入到全局数据库 中， 然后推理机将之与数据库中的 专 家 规 则 进行 匹 配 ， 得 出 诊断 信 息 。 一 般 的 故障 诊断 系统都是基于规 则 的 专 家 系 统， 其规则是从人类专 家的诊断经验中 总 结 出 来 的， 描述故障和征兆的关 系。 基于 规 则 的 专 家 系 统 使 用 启 发 式 规 则 ， 根据 已 知 的 事 实 推 出结 论 。
武器装备重点基金资助项目（ 基 金 项 目： ２ ０ ０ ８ ＫＪ Ｊ Ｈ ０ ３ ） Ｒ ＷＳ Ｈ 作者 简 介 ： 朱向明（ 男， 陕 西 岐 山 人， 博士研究 １ ９ ６ ６ ） ， 生， 研 究 方 向： 面空导弹武器系统试验与鉴定 技术 。
朱向明， 等： 数 据 挖掘故障 诊断 专 家 系 统
） ，ｆ ，ｃ ， ｉ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ （ Ｅ Ｓ ｒ ｓ ｔｏ ｆａ ｌ ｌ ｏ ｌ ｌ ｅ ｃ ｔ ｅ ｄｔ ｈ ｅｈ ｉ ｓ ｔ ｏ ｒ ｙｄ ａ ｔ ａｏ ｆＡＤ Ｍ Ｆ ＴＴ ｈ ｅ ｎｕ ｓ ｉ ｎ ｇｄ ａ ｔ ａｍｉ ｎ ｉ ｎ ｇ ｍｅ ｔ ｈ ｏ ｄ
专家系统简介
三专家系统简介专家系统是一种以知识推理的定性方式辅助决策的智能技术，利用专家知识进行推理的过程。
专家系统是具有大量专门知识，并能运用这些知识解决特定领域中实际问题的计算机程序系统。
（大量的专家知识，运用知识推理的方法，解决特定问题。
）知识处理的特点：知识包括事实与规则（状态转变过程）；适合于符号处理；推理过程是不固定形式的；能得出未知的事实。
1. 专家系统的定义及构成专家系统是人工智能的一个最活跃的分支，产生于60年代中期，DENDRAL专家系统的出现标志着专家系统的诞生，短短的30多年时间内发展迅速。
目前同自然语言理解、机器人学并列为人工智能的三大研究方向。
至于专家系统的定义，有以下几种说法：（1）专家系统是一个智能程序系统；（2）专家系统能利用仅人类专家可用的知识和解决问题的方法来解决问题；（3）专家系统是一种计算机程序，它可以以人类专家的水平完成专门的一般是困难的问题。
图1专家系统结构1) 专家系统的核心是知识库和推理机。
专家系统=知识库+推理机。
2) 知识获取是把专家的知识按照一定的知识表示形式深入到专家系统的知识库中3) 人机接口将用户的咨询和专家系统推出的建议、结论进行人机间的翻译和转换。
4) 产生式规则知识的推理机。
产生式规则的推理机=搜索+匹配推理过程中边搜索边匹配。
匹配就是找事实，事实一是来自规则库中别的规则，另一是来自向用户提问。
搜索过程中包含回溯。
5) 产生式规则推理的解释。
跟踪和显示推理过程中的搜索和匹配过程就是解释机制。
一般说来，专家系统由下述几个部分构成：（1） 知识库 存储专家的知识、经验及书本上的知识和常识，简称领域(Domain)知识库，包括：领域的专门知识和启发性知识（经验），要求知识库具有完备性和可用性，即知识要全面，同时不能有冗余，即不能存放多余的或无用的知识。
（2）动态数据库存贮专家系统当前要处理的对象的一些事实，包括该领域内的初始论据（初始状态），推理过程得到的各种中间信息,推理的最终结果也在其中。
基于数据挖掘的导诊专家系统结构研究
础 ｌ 螋 紫 愁
・１ ７ ・ ６
基于数 据挖掘 的导诊 专家 系统结构 研究
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关 键词 ： 据挖掘 ； 诊 ； 数 导 系统 结构
Ｋｅ ｒ ｓ ａａ ｍｉｉ ｇ ｃ ｎ ｃｉｇ ｘ ｍｉｉ ； ｙ ｔｍ ｔｕ ｔ ｒ ｙ ｗｏ ｄ ：ｄ ｔ ｎ ｎ ； ｏ ｄｕ ｔｎ －ｅ ａ ｎｎｇ ｓ ｓｅ ｓｒ ｃｕ ｅ
中 图 分 类 号 ：Ｐ １ Ｔ ３５
文献标识码 ： Ａ
ｉ ｏｍａｉｎ ｓ ｓｅ ｆ ｎ ｒ ｔｏ ｙ ｔｍ，ａ ｄ ｈ ｓｓ ｏ ｄｔ ｅｗａ ｓａ ｄ ｓｅ ｓｏ ａａ ｐ ｅｒａｍｅ ｔ ｈａ ｎ ｌ ｉｅ ｕ ｔ ｅｇ ｉ ａ ｃ ｐ ｃａｉｔｓ ｓｅ ｓｒ ｃｕ ｅ ｎ ａ ｈ ｗｅ ｈ ｙ ｎ ｔｐ ｆｄ ｔ ｒｔｅ ｔ ｎ ， ｓｆ ａｌ ｇｖ ｎｏ ｔ ｈ ｄ ｎ ｅｓ ｅ ｉｌ ｙ ｔｍ ｔｕ ｔｒ ． ｉ ｙ ｕ ｓ
数据挖掘结果与模糊专家系统知识库的融合研究
数据挖掘结果与模糊专家系统知识库的融合研究数据挖掘是一种通过从大规模数据中提取知识和信息的方法，而模糊专家系统是一种利用模糊逻辑进行推理和决策的人工智能技术。
两者在不同领域有着广泛的应用，但在实践中常常存在一定的局限性。
因此，研究人员开始探索将数据挖掘结果与模糊专家系统知识库进行融合的方法，以期能够更好地解决实际问题。
在过去的研究中，许多学者提出了各种方法来实现数据挖掘结果与模糊专家系统知识库的融合。
其中一种常见的方法是将数据挖掘结果作为模糊专家系统知识库的输入，通过模糊推理来对数据进行分析和决策。
这种方法可以将数据挖掘结果转化为更易于理解和应用的形式，从而提高了决策的准确性和效率。
例如，在医疗领域中，研究人员可以将基于数据挖掘的疾病预测结果输入到模糊专家系统中，通过模糊推理来给出更准确的诊断和治疗建议。
另一种融合方法是将模糊专家系统知识库的规则和数据挖掘模型进行融合。
通过将数据挖掘模型的结果与模糊规则进行综合分析，可以得到更全面和准确的决策结果。
例如，在金融领域中，研究人员可以将数据挖掘模型的预测结果与基于模糊规则的风险评估进行融合，以提供更可靠的投资建议。
此外，还有一些研究将数据挖掘结果与模糊专家系统知识库进行交互式融合。
通过与用户的交互，研究人员可以将数据挖掘结果与专家知识相结合，以获得更符合实际需求的决策结果。
例如，在智能交通系统中，研究人员可以将基于数据挖掘的交通流量预测结果与专家知识库中的交通规则进行交互式融合，以提供更优化的路线规划和交通控制策略。
综上所述，数据挖掘结果与模糊专家系统知识库的融合研究具有重要的理论和实际意义。
通过将两者相结合，可以充分发挥它们的优势，提高决策的准确性和效率。
未来的研究可以进一步探索更多的融合方法，以应对不同领域的挑战，并在实际应用中取得更好的效果。
专家系统及其应用
专家系统及其应用在日常生活与工作中，我们经常会遇到一些需要“专家”水平才能解决的复杂问题，这时我们会希望得到该领域专家的具体帮助与指导，但这往往需要大量的时间和不扉的费用。
如何才能花较少的时间、较低的费用和便捷的方式来求得所需的答案呢？伴随着人工智能技术与应用的发展，我们将目光投向了专家系统。
1．什么是专家系统（1）专家系统的概念所谓“专家”，一般都拥有某一特定领域的大量知识，以及丰富的经验。
在解决问题时，专家们通常拥有一套独特的思维方式，能较圆满地解决一类困难问题，或向用户提出一些建设性的建议等。
那么，什么是专家系统呢？简单地讲，专家系统就是一个具有智能特点的计算机程序，它的智能化主要表现为能够在特定的领域内模仿人类专家思维来求解复杂问题。
因此，专家系统必须包含领域专家的大量知识，拥有类似人类专家思维的推理能力，并能用这些知识来解决实际问题。
例如，一个医学专家系统就能够像真正的专家一样，诊断病人的疾病，判别出病情的严重性，并给出相应的处方和治疗建议等等。
目前，专家系统在各个领域中已经得到广泛应用，并取得了可喜的成果，例如个人理财专家系统、寻找油田的专家系统、贷款损失评估专家系统、各类教学专家系统等。
（2）专家系统的构造专家系统的基本结构如图1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。
图1 专家系统结构图知识库用来存放专家提供的知识。
专家系统的问题求解过程是通过知识库中的知识来模拟专家的思维方式的，因此，知识库是专家系统质量是否优越的关键所在，即知识库中知识的质量和数量决定着专家系统的质量水平。
一般来说，专家系统中的知识库与专家系统程序是相互独立的，用户可以通过改变、完善知识库中的知识内容来提高专家系统的性能。
人工智能中的知识表示形式有产生式、框架、语意网络等，而在专家系统中运用得较为普遍的知识是产生式规则。
产生式规则以IF…THEN…的形式出现，就像BASIC等编程语言里的条件语句一样，IF后面跟的是条件（前件），THEN后面的是结论（后件），条件与结论均可以通过逻辑运算AND、OR、NOT进行复合。
基于知识发现和数据挖掘技术的诊断专家系统的研究
基于知识发现和数据挖掘技术的诊断专家系统的研究为了克服传统诊断专家系统知识获取困难的缺陷，将知识发现和数据挖掘技术引入诊断专家系统进行探讨分析，提出了一个新的系统框架并给与了试验，结果表明，系统运行后，对传统诊断专家系统知识获取困难的缺陷有一定的改善作用。
【关键词】诊断专家系统知识发现数据挖掘诊断专家系统是电力设备在线监测系统几种主要故障诊断方法之一。
目前已研究的故障诊断专家系统模型有：基于规则、实例、行为、模糊逻辑和人工神经网络的五种诊断专家系统。
它们的优缺点如下：基于规则的诊断专家系统优点为知识表述直观、形式统一、易理解等，缺点为知识获取困难、知识台阶窄和控制策略不灵活等，该种诊断系统只适用于具有丰富经验的专业领域故障诊断；基于实例的诊断专家系统优点为无须显示领域知识、无须规则提取、降低知识获取难度等，缺点为当诊断实例检索所有解空间时，因覆盖度小会导致搜索时可能漏掉最优解，造成误诊或漏诊；基于模糊理论的诊断专家系统优点是有较强的结构性知识表达能力，适用于处理诊断中的不确定信息和不完整信息，缺点是知识获取困难，尤其是故障与征兆的模糊关系较难确定时，容易发生漏诊或误诊。
基于行为的诊断专家系统优点为在缺乏先验诊断知识的情况下，通过与诊断对象系统行为进行交互作用，逐步学习，能构成一个完善的诊断系统。
缺点是自动获取故障行为征兆难度较大；基于人工神经网络的诊断专家系统优点是有较好的容错性、响应快、强大的学习能力、自适应能力和非线性逼近能力等，缺点是如果训练样本集很少或训练样本集选择不当的情况下，很难有较好的归纳推理能力，很难指望它具有较好的归纳推理能力，另外，神经网络表达知识和利用知识的方式单一，通常的神经网络智能采用数值化的知识。
可以发现以上五种故障诊断模型均存在知识获取困难的缺陷。
本文尝试将数据库技术中的知识发现和数据挖掘技术运用到故障专家系统中进行探讨分析是否能有助于解决知识获取困难的缺点。
1 知识发现和数据挖掘技术1.1 基本概念知识发现技术（Knowledge Discovery in Database）是指识别出存在于数据库中有效的、新颖的、具有潜在效用的乃至最终可理解的模式的非平凡的过程。
专家系统及其常用开发语言
专家系统及常用开发语言摘要：专家系统是人工智能的一个重要分支，是研究的热点。
研究人员采用了各种各样的语言进行软件的开发。
为了给研究人员寻找更加适合所开发系统的语言，介绍了专家系统的概念和结构，分析了几种常见的专家系统开发语言，比较了其优缺点，最后给出了不同专家系统的开发建议。
关键词：专家系统；CLIPS；Visual Prolog；VB；VC++：JESS1 专家系统简介1．1 专家系统的定义专家系统(expert system，ES)是人工智能研究中最活跃、取得成果最多和最实用化的一个分支。
专家系统早期先导者之一，斯坦福大学的EdwardFeigenbaum教授把专家系统定义为“一种智能的计算机程序，它运用知识和推理来解决只有专家才能解决的复杂问题”。
也就是说，专家系统是一种模拟专家决策能力的计算机系统。
模拟一词表明专家系统要在所有方面都做得像专家一样。
所以这里把专家系统解释为在某一特定领域内，以人类专家水平去有效解决该领域内有关问题的计算机程序。
1-2 专家系统的特点专家系统之所以得到广泛的关注和发展，与其自身的优点是分不开的。
下面介绍专家系统的一些特点：(1)适应性强。
专家知识在任何计算机上都是可用的，是专家知识的集成体。
(2)成本低。
提供给用户的专家知识成本非常低。
(3)危险性低。
专家系统可用于那些可能对人有害的环境。
(4)持久性。
专家知识是持久的，会无限地持续，不像专家那样会退休或者死亡。
(5)复合专家知识。
复合专家知识可以做到在任何时候同时和持续地解决某一个问题。
由几个专家复合起来的知识，其水平可能会超过一个单独的专家。
(6)可靠性强。
专家系统可增强正确决策的信心，这是通过向专家提供一个辅助观点而得到的。
此外，专家系统还可协调多个专家的不同意见。
如果专家很累或有压力就可能会犯错误。
(7)解释、说明。
专家系统能明确详细地解释出推论的推理过程。
一个人可能会太厌烦、不愿意或是没有能力去这样做，但明确、详细的解释有利于得出正确的决策。
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《数据挖掘》期末总结
——专家系统
有关专家系统：
定义：
是一个（或一组）能在某特定领域内，以人类专家水平去求解该领域中困难问题的计算机智能程序系统。
构成：
完整的专家系统包括人机接口、推理机、知识库、数据库、知识获取器和解释机构六部分，如下图：
用户领域专家知识工程师
其核心在于推理机与知识库和综合数据库的交互作用，使得问题得以解决。
工作过程：
1）根据用户的问题对知识库进行搜索，寻找有关的知识；（匹配）2）根据有关的知识和系统的控制策略形成解决问题的途径，从而构成一个假设方案集合；
3）对假设方案集合进行排序，并挑选其中在某些准则下为最优的假设方案；（冲突解决）
4）根据挑选的假设方案去求解具体问题；（执行）
5）如果该方案不能真正解决问题，则回溯到假设方案序列中的下一个假设方案，重复求解问题；
6）循环执行上述过程，直到问题已经解决或所有可能的求解方案都不能解决问题而宣告“无解”为止。
企业、政府机构用的专家系统都是有严密的逻辑、也涉及大量的数据分析、并且是经过领域专家、工程师的经验校验，详细用户需求分析后的结果。
而实际上，在我们的日常生活中，也不经意的在思维过程中用到了专家系统，譬如在游戏“你来描述我来猜”的过程中，我们就可以抽取出一个专家系统——、
动物识别专家
在推理过程中，会同时推出几个结论。
如：有毛发、会吃肉、有斑点——首先推出金钱豹有黑色条纹——再推出老虎有蹄——再推出斑马
有关学科总结
一学期结束，静下心复习总结时，才发现，这一学期无数次与数据挖掘打交道。
还记得《应用统计学》第一次作业：谈谈统计学与数据挖掘的关系。
还记得《管理信息系统》中CRM（客户关系管理系统），客户细分时提到的数据挖掘；决策支持系统以及BI中用到的数据挖掘。
还记得《信息系统分析与设计》做需求分析时要用到数据挖掘。
还记得跟老师做项目，查找信息可视化及知识图谱原理时，再一次提到数据挖掘。
就像课堂上说的：“互联网的时代，我们缺的不再是数据本身，而是海量数据包含的、隐含的信息，而这一信息的获取，除了我们敏锐的观察力从数据本身看到以外，还有太多有价值的信息需要我们运用相当的工具去深入挖掘——数据挖掘，理所应当成为了时代的必须，也是我们取胜的必须”。
《数据挖掘》课程本身更多的是给我们一种思想，一种看待、解决问题的新途径。
通过课程的学习，我们不再简简单单的追求数据，我们会更多的去思考数据。
《应用统计学》也在讲数据处理，但应用统计学更多的是对已知数据分布的描述和趋势的预测，抑或是结论的检验。
而《数据挖掘》所讲的数据是更倾向于如何把表面无关的数据建立联系，并从中获取有用信息。
《应用统计学》是现状的描述和预测的检验，而《数据挖
掘》则是现状的改进和未来的创新。
随着科技的发展，高新技术的更多应用，数据挖掘也必将越来越收到欢迎。
但从我个人这个学期所接触到的，无论是从项目还是从学科学习中，就不断的在检验这一说法——信息可视化应该说是一个热门的话题，至少目前在国内还没有成形、完善的相关研究，而在这一领域，其基本原理是引用和共被引理论，而其所采用的算法都是数据挖掘中的最小生成树、决策树、K-means等。
有关ERP、CRM、KM、DSS、BI等一系列信息系统可以说是所有企业信息系统未来发展的趋势，而所有这些系统的分析设计前期的需求分析、后期的运行基础都需要数据挖掘的支持——基于数据仓库的数据集市对数据的无论是报表还是钻取、切片等分析。
总之，数据挖掘是信息社会筛选、提取并创造信息必不可少的思维、操作工具。