专家系统(ES)应用_
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2. 专家系统的一般特点
• (4)具有透明性。专家系统必须具有解释功能，能
回答用户提出的问题，向用户解释它的决策动机和结论 的推理过程，使用户能清楚地了解系统处理问题正确性 ，通过增强系统的透明度而取信于用户。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，这一专家系统应向病人解释为什么 判断他患有肺炎，解释用该抗生素治疗的原因，就像一 位医疗专家对病人详细解释病情一样。
际应用中产生了巨大的经济效益。
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3. 专家系统的起源与发展
• 专家系统的发展已经历了3个阶段，正向第四代过渡和 发展。
• 第一代专家系统（dendral、macsyma等）以高度专业 化、求解专门问题的能力强为特点。但在体系结构的完整 性、可移植性、系统的透明性和灵活性等方面存在缺陷， 求解问题的能力弱。
• 20多年来，知识工程的研究，专家系统的理论和技术不
断发展，应用渗透到几乎各个领域，包括化学、数学、物
理、生物、医学、农业、气象、地质勘探、军事、工程技
术、法律、商业、空间技术、自动控制、计算机设计和制
造等众多领域，开发了几千个的专家系统，其中不少在功
能上已达到，甚至超过同领域中人类专家的水平，并在实
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2. 专家系统的一般特点
• (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。
• (6)具有专业和长效性。专家系统大量使用的是专家级
水平的专门领域所谓“深知识”来决策，而不是一般系 统那样多使用常识性知识，即所谓“浅知识”；专家系 统不像人那样容易疲劳、遗忘，易受环境、情绪等的影 响，它可始终如一地以专家级的高水平求解问题。
任务八 智能技术应用
1
项目二 专家系统（ES）应用
2
1. 专家系统的概念
迄今为止，关于什么是专家系统，目前尚无一个十分 确切的定义。
其一般公认定义：专家系统是一个具有智能的程序系 统，其内部具有大量的专家水平的知识与经验；该系统能 利用专家的知识与推理方法来解决专门领域的问题；它能 对自身所得出的结论做出清楚、明晰、合理的解释。
简单地说，能够向用户提供关于某一领域中专家水平 的决策与解释的智能模拟系统，称为专家系统。
专家系统作为专家的功能主要是应用了人工智能领域的 相关技术。
3
1. 专家系统的概念
•
现实中有许多问题，都要依靠专门领域的专家来解决。
专家对问题的推理和决策，除了依据他们的学识外，还要取
决于个人实践经历中积累的经验和练就的直觉方法。其中，
5
2. 专家系统的一般特点
• 专家系统的特点： 1）知识丰富。积累了相当数量专家的知识； 2）启发性。专家系统能运用专家知识进行判断、推
理和决策； 3）复杂度高。知识库中的知识虽然涉及的面比较窄，
但是它具有较高的复杂度与难度； 4）具有获取知识的能力； 5）透明性。具有解释功能，并能回答用户提出的问
题，提高用户与系统之间的透明度； 6）灵活性。知识与推理机构彼此既有联系，又相互
独立，使专家系统具有良好的可维护性和可扩展性。 6
2. 专家系统的一般特点
同一般的计算机应用系统（如数值计算、数据处 理系统等）相比，专家系统具有下列特点：
• (1)具有高性能。现实世界中，以数学化公式为
核心的知识仅约占8%，大部分问题都是非数学化 的知识。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 上无法实施的高难问题。
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1. 专家系统的概念
• 专家系统（Expert System)亦称专家咨询系 统，它是一种智能计算机(软件)系统。顾名思 义，专家系统就是能像人类专家一样解决困难 、复杂的实际问题的计算机(软件)系统。
• 对比专家，则专家系统也应具备以下四个要素： • (1) 应用于某专门领域； • (2) 拥有专家级知识； • (3) 能模拟专家的思维； • (4) 能达到专家级水平。
包括一些不确定的知识，从而以专家的决断，对问题给出权
威的解答。
一个专家系统必须满足的基本条件是：
• ①专家系统处理的是现实世界中原本应由专家分析和判断的 复杂问题；
• ② 专家系统解决问题的模型和方案来自于专家的经验和推 理方法；
• ③专家系统应该得到和专家一致的判断结论与决策。
• 本质上，专家系统只是一个高级的计算机智能程序系统。
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3. 专家系统的起源与发展
• 20世纪60年代初，出现了运用逻辑学和模拟心理活动的 一些通用专家系统问题求解程序，它们可以证明定理和进 行逻辑推理。但是这些通用方法无法解决大的实际问题， 很难把实际问题改造成适合于计算机解决的形式，并且对 于解题所需的巨大的搜索空间也难于处理。
• 1968年，f.a.费根鲍姆等人在总结通用问题求解系统的 成功与失败经验的基础上，结合化学领域的专门知识，研 制了世界上第一个专家系统dendral ，可以推断化学分子 结构。
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2. 专家系统的一般特点
• (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 。
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2. 专家系统的一般特点
• (3)具有灵活性及可扩充性。 从系统的结构来看，
专家系统则强调知识与推理的分离，因而系统具有很好 的灵活性和可扩充性。其灵活性还表现为：由于知识库 与推理机分离，使人们可把一个技术上成熟的专家系统 变为一个专家系统工具，即只要抽去知识库中的知识就 可使它变为一个专家系统外壳。当要建立另外一个其功 能与之类似的专家系统时，只要把相应的知识装入到该 外壳的知识库中就可以了。这就节省了耗时费工的开发 工作。事实上，目前有一些专家系统开发工具就是这样 得 来 的 。 例 如 ， 由 专 家 系 统 MYCIN 得 到 的 构 造 工 具 EMYCIN；由PROSPECTOR得到的ES外壳KAS等。
2. 专家系统的一般特点
• (4)具有透明性。专家系统必须具有解释功能，能
回答用户提出的问题，向用户解释它的决策动机和结论 的推理过程，使用户能清楚地了解系统处理问题正确性 ，通过增强系统的透明度而取信于用户。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，这一专家系统应向病人解释为什么 判断他患有肺炎，解释用该抗生素治疗的原因，就像一 位医疗专家对病人详细解释病情一样。
际应用中产生了巨大的经济效益。
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3. 专家系统的起源与发展
• 专家系统的发展已经历了3个阶段，正向第四代过渡和 发展。
• 第一代专家系统（dendral、macsyma等）以高度专业 化、求解专门问题的能力强为特点。但在体系结构的完整 性、可移植性、系统的透明性和灵活性等方面存在缺陷， 求解问题的能力弱。
• 20多年来，知识工程的研究，专家系统的理论和技术不
断发展，应用渗透到几乎各个领域，包括化学、数学、物
理、生物、医学、农业、气象、地质勘探、军事、工程技
术、法律、商业、空间技术、自动控制、计算机设计和制
造等众多领域，开发了几千个的专家系统，其中不少在功
能上已达到，甚至超过同领域中人类专家的水平，并在实
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2. 专家系统的一般特点
• (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。
• (6)具有专业和长效性。专家系统大量使用的是专家级
水平的专门领域所谓“深知识”来决策，而不是一般系 统那样多使用常识性知识，即所谓“浅知识”；专家系 统不像人那样容易疲劳、遗忘，易受环境、情绪等的影 响，它可始终如一地以专家级的高水平求解问题。
任务八 智能技术应用
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项目二 专家系统（ES）应用
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1. 专家系统的概念
迄今为止，关于什么是专家系统，目前尚无一个十分 确切的定义。
其一般公认定义：专家系统是一个具有智能的程序系 统，其内部具有大量的专家水平的知识与经验；该系统能 利用专家的知识与推理方法来解决专门领域的问题；它能 对自身所得出的结论做出清楚、明晰、合理的解释。
简单地说，能够向用户提供关于某一领域中专家水平 的决策与解释的智能模拟系统，称为专家系统。
专家系统作为专家的功能主要是应用了人工智能领域的 相关技术。
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1. 专家系统的概念
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现实中有许多问题，都要依靠专门领域的专家来解决。
专家对问题的推理和决策，除了依据他们的学识外，还要取
决于个人实践经历中积累的经验和练就的直觉方法。其中，
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2. 专家系统的一般特点
• 专家系统的特点： 1）知识丰富。积累了相当数量专家的知识； 2）启发性。专家系统能运用专家知识进行判断、推
理和决策； 3）复杂度高。知识库中的知识虽然涉及的面比较窄，
但是它具有较高的复杂度与难度； 4）具有获取知识的能力； 5）透明性。具有解释功能，并能回答用户提出的问
题，提高用户与系统之间的透明度； 6）灵活性。知识与推理机构彼此既有联系，又相互
独立，使专家系统具有良好的可维护性和可扩展性。 6
2. 专家系统的一般特点
同一般的计算机应用系统（如数值计算、数据处 理系统等）相比，专家系统具有下列特点：
• (1)具有高性能。现实世界中，以数学化公式为
核心的知识仅约占8%，大部分问题都是非数学化 的知识。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 上无法实施的高难问题。
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1. 专家系统的概念
• 专家系统（Expert System)亦称专家咨询系 统，它是一种智能计算机(软件)系统。顾名思 义，专家系统就是能像人类专家一样解决困难 、复杂的实际问题的计算机(软件)系统。
• 对比专家，则专家系统也应具备以下四个要素： • (1) 应用于某专门领域； • (2) 拥有专家级知识； • (3) 能模拟专家的思维； • (4) 能达到专家级水平。
包括一些不确定的知识，从而以专家的决断，对问题给出权
威的解答。
一个专家系统必须满足的基本条件是：
• ①专家系统处理的是现实世界中原本应由专家分析和判断的 复杂问题；
• ② 专家系统解决问题的模型和方案来自于专家的经验和推 理方法；
• ③专家系统应该得到和专家一致的判断结论与决策。
• 本质上，专家系统只是一个高级的计算机智能程序系统。
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3. 专家系统的起源与发展
• 20世纪60年代初，出现了运用逻辑学和模拟心理活动的 一些通用专家系统问题求解程序，它们可以证明定理和进 行逻辑推理。但是这些通用方法无法解决大的实际问题， 很难把实际问题改造成适合于计算机解决的形式，并且对 于解题所需的巨大的搜索空间也难于处理。
• 1968年，f.a.费根鲍姆等人在总结通用问题求解系统的 成功与失败经验的基础上，结合化学领域的专门知识，研 制了世界上第一个专家系统dendral ，可以推断化学分子 结构。
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2. 专家系统的一般特点
• (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 。
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2. 专家系统的一般特点
• (3)具有灵活性及可扩充性。 从系统的结构来看，
专家系统则强调知识与推理的分离，因而系统具有很好 的灵活性和可扩充性。其灵活性还表现为：由于知识库 与推理机分离，使人们可把一个技术上成熟的专家系统 变为一个专家系统工具，即只要抽去知识库中的知识就 可使它变为一个专家系统外壳。当要建立另外一个其功 能与之类似的专家系统时，只要把相应的知识装入到该 外壳的知识库中就可以了。这就节省了耗时费工的开发 工作。事实上，目前有一些专家系统开发工具就是这样 得 来 的 。 例 如 ， 由 专 家 系 统 MYCIN 得 到 的 构 造 工 具 EMYCIN；由PROSPECTOR得到的ES外壳KAS等。