专家系统简介
专家系统的一般结构
专家系统的一般结构一、简介专家系统是一种基于人类知识的计算机系统，它采取了人类专家的知识和经验作为计算机系统的智力决策依据，被用来解决困难的决策问题。
专家系统可以模拟专家的经验和行为，在给定的应用领域内，给出精确的结果，同时专家系统也能够克服一些传统计算机科学研究中的困难，比如，自然语言、模糊逻辑、概念表示等方面。
专家系统包括：知识库、推理机制、接口机制和终端用户界面。
知识库存储专家知识，推理机制利用专家知识进行问题求解，接口机制将系统和外部知识源相连接，而终端用户界面提供操作系统的人机交互方式和功能，允许终端用户调用和使用专家系统。
二、专家系统的一般结构专家系统的一般结构包括：知识模型，推理模型，存储模型，规则模型，排序模型，输入/输出模型和用户界面。
1. 知识模型确定了专家系统建立的基本知识结构，它定义了文本体系、概念、属性和关系之间的关系，而系统实现的知识表示形式是有自己特定语言，这种特定的语言是由人工构建的，可以将专家知识进行抽象和概括，以满足系统的需要。
2. 推理模型是专家系统实现的核心，它的功能是使用知识模型中定义的知识，以及系统存储的知识，进行智能决策推理，以实现具体的决策任务。
3. 存储模型是实现专家系统的知识存储，它定义了系统当前的知识状态，并存储系统的输入和输出信息。
4. 规则模型是实现专家系统的描述性知识，它定义了系统做出决策时所需要的一系列规则，这些规则可以通过推理模型进行描述性推理，规则模型通常以规则库的形式存在，包括前置条件、决策结果和推出规则等。
5. 排序模型是专家系统确定推理场景下的优先顺序，它利用系统中存储的专家知识，对出现的不同推理决策选项，进行价值比较，以便选出最优解，实现系统的决策。
6. 输入/输出模型是与外部系统进行通信时使用的接口，它使用标准语言将系统外部的信息和系统内部的信息进行编码和解码，实现系统和外部系统的交互。
7. 用户界面是专家系统提供给终端用户的界面，它是专家系统的外壳，包括文本框、按钮、菜单、视图等，实现了人机交互界面的功能，使终端用户能够处理自己的问题。
第7章专家系统资料
3.2 知识获取 知识获取是建造专家系统的关键一步，也是较为
困难的一步，被称为建造专家系统的“瓶颈”。知识 获取大体有三种途径。
1.人工获取 人工获取，即计算机人员（或知识工程师）与领 域专家合作，对有关领域知识和专家知识，进行挖掘、 搜集、分析、综合、整理、归纳，然后以某种表示形 式存入知识库。
服务器
知识库
推理机
Web Server
知识库
推理机
人—机界面
Internet
人—机界面
客户（机）
Browser
图5 专家系统的客户(机)/服务器结构及浏览器/服务器结构
3、专家系统设计与实现
3.1 ES设计的原则
根据ES的特点，在设计中应遵循下列原则： ⑴ 专门任务。ES设计应面向专家知识和经验行之有效的
A→B A B
3.动态数据库 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。
传统编程 数据处理步骤的描述和使用 与程序员理解水平相等 与过程型为主 处理模型 对大数据库进行处理 数值处理 重复计算过程 困难 困难 不容易做到在运行中解释 顺序的批处理 算法式
1.4 专家系统的类型 关于专家系统的分类，目前还无定论。仅从几个不
同的侧面对此进行讨论。 1.按用途分类 按用途分类，专家系统可分为：诊断型、解释型、
预测型、决策型、设计型、规划型、控制型、调度型等 几种类型。
2.按输出结果分类 按输出结果分类，专家系统可分为分析型和设计型。
第六章专家系统
8. 调试专家系统 (expert system for debugging)
• 任务 对失灵的对象给出处理意见和方法 • 特点 同时具有规划、设计、预报和诊断等专
家系统的功能 • 例子 新产品或新系统调试，被修设备调整。
在这方面的实例还比较少见
9. 教学专家系统 (expert system for instruction)
一般应用程序
专家系统
把其应用领域的问题 把问题求解的知识 求解知识单独组成一 隐含地编入程序。 个实体。即为知识库。 把知识组织为两级： 将知识组织成三级； 数据级和程序级。 数据、知识库和控制。
专家系统的主要组成部分
• 知识库（Knowledge Base） • 综合数据库（Global Database） • 推理机（Reasoning Machine） • 解释器（Explanator） • 人机接口（Interface）
专家系统的用途分类：
▪ 解释专家系统 ▪ 预测专家系统 ▪ 诊断专家系统 ▪ 设计专家系统 ▪ 规划专家系统
▪ 监视专家系统 ▪ 控制专家系统 ▪ 调试专家系统 ▪ 教学专家系统 ▪ 修理专家系统
1.解释专家系统 (expert system for interpretation)
• 任务 通过对已知信息与数据的分析与解释，确定它们的涵义； • 特点
• 特点 – 能够了解被诊断对象或客体各组成部分的特性以及它们之 间的联系 – 能够区分一种现象及其所掩盖的另一种现象 – 能够向用户提出测量的数据，并从不确切信息中得出尽可 能正确的诊断
• 例子 有医疗诊断，电子机械和软件故障诊断等 抗生素治疗MYCIN、肝功能检验PUFF、青光眼治疗的
第二章 专家系统概述
启发性 透明性 灵活性
第五节 专家系统分类
可按不同的标准进行分类.例如: 可按不同的标准进行分类.例如: 应用领域分类 可分为医疗,勘探,数学, 分类. 按应用领域分类.可分为医疗,勘探,数学,物 理,化学,气象,生物等; 化学,气象,生物等; 知识表示技术分类 基于规则的,逻辑的, 分类. 按知识表示技术分类.基于规则的,逻辑的,语 义网络,框架的专家系统等; 义网络,框架的专家系统等; 推理策略分 正向,反向,双向等; 按推理策略分.正向,反向,双向等; 采用不精确推理技术分 确定理论, 按采用不精确推理技术分.确定理论,主观 Bayes,模糊理论,D/S理论推理技术ES; 理论推理技术ES Bayes,模糊理论,D/S理论推理技术ES; 结构分 单和群ES ES; 按结构分.单和群ES;
第三节 专家系统的功能与结构
3.1: 3.1:功能
专家系统应当具备以下几个功能: 专家系统应当具备以下几个功能: 存储专业领域知识; 存储专业领域知识; 存储具体问题求解过程中的初始数据和推理过程中的各信息 与数据; 与数据; 利用已有知识解决专业问题; 利用已有知识解决专业问题; 对推理过程和结论作出必要的解释; 对推理过程和结论作出必要的解释; 提供用户接口; 提供用户接口; 提供知识获取,知识库修改完善等维护手段; 提供知识获取,知识库修改完善等维护手段;
事实:客观事物的状态,属性,特征及事物间关系. 事实:客观事物的状态,属性,特征及事物间关系. 信念:主要指事实的含义规则,语义说明. 信念:主要指事实的含义规则,语义说明. 启发式: 启发式:指能表达前提和结论间因果关系的一种形 式.
二:算法和启发式程序
算法是为求解一类问题而规定的一个可被机 械执行的确定步骤的有穷序列,具有如下性质: 械执行的确定步骤的有穷序列,具有如下性质: 通用性:能求解问题范围内的全部问题; 通用性:能求解问题范围内的全部问题; 确定性:算法中的问题求解状态, 确定性:算法中的问题求解状态,求解步骤应该 是精确唯一的. 是精确唯一的. 有效性:问题范围内的任何具体问题带入算法后, 有效性:问题范围内的任何具体问题带入算法后, 都可经有限步骤,达到期望结果. 都可经有限步骤,达到期望结果.
故障诊断专家系统介绍
故障诊断专家系统
人工神经网络
一、概述
1.定义及特点 2.目前的应用情况
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二、基本原理
故障诊断专家系统
(3) 诊断型(Diagnosis)专家系统 这类系统根据输入 信息推断出处理对象中可能存在 的故障，如计算机 硬件故障诊断系统DART、核反应堆故障诊断系统 REACTOR、感染病诊 断与治疗系统MYCIN、旋 转机械故障诊断系统EXPLORE-EX、透平机械故障 诊断专家系统TUBMAC等。
(9) 控制型(Control)专家系统 这类系统能自动控 制系统的全部行为，通常用手生产过程的实时控 制，如维持钻机最佳钻探流特征的MUD系统、 MVS操作系统的监督控制系统YES／MVS等。
(10) 教育型(1nstruction)专家系统 这类系统能诊 断并纠正学生的行为，主要用于教学和培训，多 为诊断型和调试型的结合体，如GUIDON和 STEAMER等。
故障诊断专家系统
人工智能研究者们已提出了许多种知识表示方法， 如产生式表示、框架式表示、语义网络表示、逻辑 性表示、对象—属性—值三元组表示、过程表示和 面向对象的表示等，这些不同的表示方法各有其优 缺点和最适用的领域。
2) 产生式系统的基本组成 一个典型的产生式专家系统通常由规则库(RuleBase)、
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x2
x2
y2
xn
yn
xn
yn
单层前 向网络
多层前 向网络
5-专家系统
人工智能原理
知识库
• 包括两部分 已知的同当前问题有关的数据信息； 进行推理时要用到的一般知识和领域知识。 • 知识以规则、网络和过程等形式表示。
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人工智能原理
• 调度器：按照系统建造者所给的控制知识从议程中选择一个 项作为系统下一步要执行的动作 • 执行器：应用知识库及黑板中记录的信息，执行调度器所选 定的动作。 • 协调器：得到新数据或新假设时，对已得到的结果进行修正， 以保持结果前后一致。
军事指挥调度系统 ROPES机器人规划专家系统 汽车和火车运行调度专家系统 小麦和水稻施肥专家系统。
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人工智能原理
(6) 监视专家系统 • 任务：
对系统、对象或过程的行为进行不断观察，并把观察到的行为与其应 当具有的行为进行比较，以发现异常情况，发出警报。
• 特点：
系统应具有快速反应能力，在造成事故之前及时发出警报。 系统发出的警报要有很高的准确性。 系统能够随时间和条件的变化而动态地处理其输入信息。
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”。 5
人工智能原理
专家系统的特点
• 启发性 运用专家的知识与经验进行推理、判断和决策。
• 透明性 解释本身的推理过程和回答用户提出的问题，让用户了解 推理过程，提高对专家系统的信赖感。 • 灵活性 不断增长知识，修改原有知识，不断更新。
(4) 解释器(explanator)
• 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。
(5) 接口(interface)
• 又称界面，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。
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。
专家系统的概述
专家系统的概述专家系统呢，整体来看是一种很有趣也很有用的计算机程序系统。
我给你讲讲我理解的这个系统的框架哈。
大致分这几个主要部分吧。
首先得有知识库，这个知识库就像是专家的大脑存储的知识，它里面包含了特定领域大量的事实和规则。
比如说，要是一个医疗专家系统，那知识库里头就有很多疾病的症状、病因、诊断方法和治疗方案这些内容。
然后就是推理机了，这可是核心内容之一。
它就像是一个思维的引擎，能根据知识库中的知识对输入的问题进行推理。
举个例子，如果是上面说的医疗专家系统，你输入一系列身体不舒服的症状，像头痛、发热、咳嗽，推理机就从知识库中找与之匹配的疾病知识，通过分析推理得出可能的疾病诊断。
还有用户接口也很重要，这个部分主要是让用户能方便地和专家系统交互的通道。
用户可以把自己的问题通过这个接口输入进去，得到系统给的答案。
就像是咱们去医院前台挂号之后，然后跟医生叙述病情这个互动过程，用户接口就是这个桥梁。
除了这几个，还有数据库负责存储中间结果和相关数据，知识获取机构负责更新和扩充知识库。
比如说随着医学研究不断有新的疾病或者治疗方法被发现，知识获取机构就把这些新内容添加到知识库当中。
不过在我理解这个专家系统的过程中，也遇到过困惑。
比如说这个推理机的工作逻辑有时候是很复杂的，很难一下子完全清楚到底是怎样在那么多的知识里准确判断和推理的。
领悟的话，就是后来明白了这些部分之间相互依赖相互配合，少了哪个部分这个专家系统都不能很好地工作。
主要脉络就是这样的知识进入知识库，推理机利用知识库应对用户输入，交互过程中的各种数据存储在数据库，新知识不断更新知识库，然后这些流程都通过用户接口一个环节拉通，这就是专家系统大概的情况啦。
第8章专家系统
第十五页，编辑于星期三：二十三点 五十五分。
控制专家系统
◆任务 ：自适应地管理一个受控对象或客体的全面行为， 使之满足预期要求。
◆特点 ：控制专家系统具有解释、预报、诊断、规划和执 行等多种功能。
(2)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。
第七页，编辑于星期三：二十三点 五十五分。
(3)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。
(4)专家系统一般还具有解释功能，即在运行过程中 一方面能回答用户提出的问题，另一方面还能对最后的 输出（结论）或处理问题的过程作出解释。
◆例子 ：军事指挥调度系统、ROPES机器人规划专家系 统、汽车和火车运行调度专家系统以及小麦和水稻施 肥专家系统等。
第十四页，编辑于星期三：二十三点 五十五分。
监视专家系统
◆任务 ：对系统、对象或过程的行为进行不断观察，并把观 察到的行为与其应当具有的行为进行比较，以发现异常情 况，发出警报。
◆特点 ：系统应具有快速反应能力，应在造成事故之前及时 发出报警；发出的警报要有很高的准确性，不能假报警； 能够随时间和条件的变化动态地处理其输入信息。
(5)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。这一点是传统系统 所无法比拟的。
(6)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。
专家系统综述
专家系统综述摘要综述专家系统的基本概念、主要结构、开发方法以及在机械制造领域的应用情况。
关健词：专家系统综述1、什么是专家系统人工智能(Artifieial Inteligenee简称Al)被誉为本世纪的三大科学技术成就之一，受到了世界各国的普遍重视。
而60年代中期作为人工智能的一个应用领域的专家系统(Expert System简称ES)的出现，使得人工智能的研究从实验室走向了现实世界。
所谓专家系统实际上是一个(或一组)能在某特定领域内.以人类专家水平去解决该领域中困难问题的计算机程序。
或者说，专家系统是这样一个系统：a.专家系统处理现实世界中提出的需要由专家来分析和判断的复杂问题。
b.专家系统利用专家推理方法的计算机模型来解决间题，并且可以得到和专家相同的结论。
由于专家系统的功能主要依赖于大量的知识，这些知识均存在知识库中，通过推理机按一定的推理策略去解决问题，所以它也被称大知识基系统。
专家系统是研究用解决某专门问题的专家知识来建立人机系统的方法和技术。
由于知识在专家系统中起着决定性作用，所以一般将建立专家系统的工作过程称为知识工程。
2、专家系统的基本结构及分类2.1专家系统的墓本结构一个完整的专家系统结构由图1所示的六个部分组成。
其中数据库、知识库、推理机和人机接口是必不可少的部分。
解释部分、知识获取部分是期望部分。
下面分别介绍这些部分。
a.知识库知识库是领域知识的存储器。
它存储专家经验、专门知识与常识性知识，是专家系统的核心部分。
知识库可以由事实性知识和推理性知识组成。
知识是决定一个专家系统性能的主要因素。
一个知识库必须具备良好的可用性、确实性和完善性。
要建立一个知识库，首先要从领域专家那里获取知识即称为知识获取。
然后将获得的知识编排成数据结构井存入计算机中，这就形成了知识库，可供系统推理判断之用。
b.数据库数据库用于存储领域内的初始数据和推理过程中得到的各种信息。
数据库中存放的内容是该系统当前要处理的对象的一些事实。
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。
第8讲 专家系统
第8章 专家系统8.1 专家系统的概念8.1.1 什么是专家系统专家系统（Expert system)是一个智能计算 机软件系统。
人类专家的特点具有丰富的专业知识和实践经验。
具有独特的分析问题和解决问题的方法和策略。
专家系统应具备的要素应用于某专门领域 拥有专家级知识； 能模拟专家的思维； 能达到专家级水平。
8.1 专家系统的概念专家系统的特点专家系统善于解决不确定性的、非结构化的、没有算法解 或虽有算法解但实现困难的问题。
如：医疗诊断、地质勘 探、天气预报、管理决策等。
专家系统是基于知识的智能问题求解系统。
不同于常规程 序基于固定算法。
专家系统=知识+推理，常规程序=数据 结构+算法。
从系统结构看，专家系统的知识与推理是分离的，因而系 统具有很好的灵活性和可扩充性。
专家系统具有“自学习”能力，能不断地对自己的知识进行 总结、扩充和完善。
具有解释功能。
在运行过程中能回答用户的提问，并具有 透明性，能以用户所能理解的方式解释得到结论的推理过 程。
专家系统不像人类专家那样容易疲劳、遗忘和受环境影 响。
它的工作状态始终是稳定如一的。
而且能够突破人类 专家的时间和空间限制，永久保存，任意复制，在不同地 区和部门使用。
8.1 专家系统的概念专家系统的实用范围用专家系统来提高工作效率 人类专家的知识很快就要失传，必须通过专家系统 来收集、保存和应用 人类专家太少，必须建造专家系统来使专家们的知 识同时应用于不同的地点。
一些危险的工作环境需要专家系统来代替人类专 家。
8.1 专家系统的概念8.1.2 专家系统的类型1。
按用途分类解释型。
根据所得到的有关数据、经过分析、推理，从而 给出解释的一类专家系统。
诊断型。
根据输入信息推出相应对象存在的故障、找出产 生故障的原因并给出排除故障方案的一类专家系统。
如医 疗诊断、机器故障诊断、产品质量鉴定等专家系统。
预测型。
根据相关对象的过去及当前状况来推测未来情况 的一类专家系统。
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
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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：
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。
专家系统概述
四 知识推理
推理，是依据一定规则从已有的事实推出结论的过程。专 家系统中的自动推理是知识推理，它是专家系统中问题求解的 主要手段，也是专家系统的灵魂。类似于专家求解问题的思维 规则。 根据知识表示的特点，知识推理方法可分为图搜索方法和 逻辑论证方法。 根据问题求解的推理过程是否运用启发性知识，可分为启 发推理和非启发推理。 根据推理过程的结论是否精确，可分为精确推理和不精确 推理。 根据问题求解过程中特殊和一般的关系，可分为演绎推理 和归纳推理 根据推理的方向，可分为正向推理、反向推理和正反混合 推理
专家系统概述
一、专家系统概述
专家系统是人工智能在信息系统中的应用，它是 一个智能计算机程序系统，其内部具有大量专家水平 的关于某个领域的知识和经验，能够利用人类专家的 知识和解决问题的方法来解决这个领域的知识。
专家系统的主要功能取决于大量的知识
设计专家系统的关键是知识的表达和运用 专家系统与一般计算机程序最本质的区别在于：专 家系统所解决的问题一般没有算法解，并且往往是要 在不完全、不精确或者不确定的信息基础上做出结论。
2 数据库
用来存放系统推理过程中用到的控制信息、中间假设和中 间结果
3 推理机
用于利用知识进行推理，求解专门问题，具有启发推理、 算法推理；正向、反向和双向推于作为专家系统与用户的“人-机”接口，功能是向用户 解释系统的行为，包括：咨询理解——对用户咨询的提问进行 “理解”，将用户输入的提问及有关事实、数据和条件转换为 推理机可以接收的信息结论解释：向用户输出推理的结论和答 案，可根据用户需要对推理过程进行理解，给出结论的可信度 估计
5 知识获取器
知识获取是专家系统和专家的“界面”，知识工程师采用
三 知识表示与组织
专家系统
三.专家系统发展前景
专家系统发展前景
(1) 并行与分布处理 基于各种并行算法，采用各种并行推理和执行技术，适合在多处 理的硬件环境中工作。系统中的多处理器应该能够同步和异步并行处 理。 (2) 多专家系统协同工作 各个子专家系统之间可以互相通信，通过多个子专家系统的协同 工作，以扩大整个专家系统的解题能力，而不像分布处理特征那样主 要是为了提高系统的处理效率。 (3) 高级语言和知识语言描述 为了建立专家系统，知识工程师只需用一种高级专家系统描述语 言对系统进行功能、性能以及接口描述，并用知识表示语言描述领域 知识，专家系统生成系统就能自动或半自动的生成所要的专家系统。 (4) 具有自学习功能 新型专家系统应提供高级的知识获取与学习功能。应提供合用的 知识获取工具，从而面对知识获取这个“瓶颈”问题有所突破。
2.2 专家系统面对的问题与研究热点
有些学者认为：专家系统发展出的知识库思想很重要，它不仅促 进了人工智能的发展，而且对整个计算机科学的发展影响甚大，不过， 基于规则的知识库思想却限制了专家系统的进一步发展。 目前所构造的大部分专家系统都是针对某一具体领域的专家知识 而言的，专家系统只能解决某一领域内的问题，在应用上具有很大的 局限性；而且为某一具体领域构造知识库及相应的推理机是一件困难 的事情。故专家系统的研究不再满足现有的各种模型与专家系统的简 单结合，形成基于某种模型的专家系统了，而是在不断向深层次方向 发展。针对专家系统的核心知识表示和知识获取，探索更方便、更有 效的方法，解决困扰专家系统的知识获取瓶颈、匹配冲突、组合爆炸 等问题；针对现在数据多、知识少的特点，将数据挖掘引入专家系统 之中；将多Agent技术用于专家系统,以提高专家系统的性能。 (1) 知识的表示和获取 (2) 数据挖掘技术的应用 (3) 多Agent技术的运用
专家系统
设计专家系统 设计专家系统是根据设计要求，求出满足问题的配置。 特点： 1. 善于从多方面的约束中得到符合要求的设计结果。 2. 系统需要搜索较大的可能解空间。 3. 善于分析处理好子问题间的相互作用。 4. 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。 5. 能够使用已被证明是正确的设计来解释当前的(新的)设计。
具有自纠错和自完善能力 有了这种功能和上述的学习功能后，专家系统就会随着时间的 推移，不断完善自身，并使知识越来越丰富。 先进的智能人机接口 理解自然语言，实现语声、文字、图形和图像的直接输入输出 是人们对新一代专家系统的重要期望。这一方面需要硬件、软 件的有力支持。
专家系统在教育中的应用
专家系统与计算机辅助教学及网络远程教 学的结合应用
预测专家系统 预测专家系统是通过对过去和现在已知状况的分析，推断未来 可能发生的情况。 特点： 1. 处理的数据随时间变化，而且是不准确和不完全的。 2. 系统需要有适应时间变化的动态模型。
规划专家系统 规划专家系统在于寻找出某个能够达到给定目标的动作序列或步骤。 特点： 1. 所要规划的目标可能是动态的或静态的，需要对未来动作 做比预测。 2. 所涉及的问题可能很复杂，要求系统抓住重点，处理好各 子目标间 3. 关系和不确定的数据侍息，并通过试验性动作得出可行规 划。
专家系统的研究进程
什么是专家系统？
专家系统的发展过程及前景
专家系统在教育中的应用
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专家系统类型
专家系统的结构及特点
专家系统的定义
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专家系统的定义
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。 具有大量的专门知识与经验 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 需要解决的问题要足够的复杂
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。
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Analysis of the expert system and the technical problem ofunemploymentWu MingmingHubei University of Education,Wuhan,ChinaAbstract:in twenty-first Century, a large number of unemployment of our generation is an indisputable fact. The cause that causes unemployment said Fungous, seems to have a reason. In this paper, the unique angle of view, from the aspects of innovation on the expert system as the representative of the Internet technology, the science and technology, especially the expert systemof the explosive development of the technology of the continuing rise in unemployment.Keywords: expert system, technology business, Internet technology.专家系统和技术性失业问题浅析吴明明湖北第二师范学院计算机学院，武汉，中国摘要：21世纪，我们这一代人的大量失业已是不争的事实。
导致失业的原因各说风云，似乎都有道理。
本文以独特的视角，从以专家系统为代表的互联网技术的不断革新方面来说，得到了科学技术尤其是专家系统的爆炸性的发展导致了技术性失业的不断增加的事实。
关键词：专家系统，技术性事业，互联网技术。
引言随着专家系统(Expert System，简称ES)的深度发展，越来越多的工作可以被计算机技术取代。
或许在一定时间之内无法完全取代人类从事的所有工作，但是计算机技术已经体现出了取代人类从事的某些工作的巨大的爆发力。
换而言之，在企业生产规模不变的情况下（保守估计），所能提供的岗位已经大为缩减。
随之而来导致的是大批量的人员失业，技术性失业已经渐渐进入人们的视线。
1、专家系统1.1专家系统简介专家系统（Expert System)，顾名思义，是一种在特定领域内具有专家水平解决问题能力的智能程序系统。
它应用人工智能技术和计算机技术，根据已存储的专家级的知识、经验等同过推理得出更好更适合的解决问题的方法。
模拟专家的思维，解决特定方向的问题，它属于人工智能的一个分支。
1.2 专家系统构造专家系统通常是由人机接口、中间数据库、推理机、解释机构、知识获取机构和知识库6个部分构成。
专家系统的体系结构随专家系统的类型、功能和规模的不同，而有所差异。
其基本结构图如图1所示。
图1 专家系统基本结构图1.3 专家系统分类专家系统按任务类型可分为：解释型、预测型、诊断型、调试型、维修型、规划型、设计型、监护型、控制型、教育型等。
1.4 专家系统的基本要求及特点1.4.1一般来说，一个专家系统要具备下面的三个要素:（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1.4.2一般来说，一个专家系统要具备下面的特点：(1) 具有专家水平的专门知识专家系统为了能够像人类专家那样去解决实际问题，就必须具有专家级的知识，知识越丰富，解决问题的能力就越强。
(2) 能有效地推理专家系统的根本任务是求解现实问题。
解决问题就要根据用户所提供的问题来和数据库里面的答案进行匹配，这就必须要有推理能力。
(3) 具有获取知识的能力专家系统最基础是知识，为了得到知识就必须具有获取知识的能力。
(4) 具有灵活性专家系统一般都采用知识库和推理机制分离的构造原理，只要抽去最重要知识库中的知识，它就是一个专家系统外壳。
如果要建立另外一个功能类似的专家系统时，只要把相应的知识装入到该外壳的知识库中就可以了。
(5) 具有透明性所谓的透明性是指系统自身及其行（具体的就是机器给出的答案）为能被用户所理解。
专家系统由于具有了解释机制和数据库的相互结合，使人们在应用它的时候，不仅得到了正确的答案，而且还可以知道得到答案的依据，更能增加数据的可信度。
(6) 具有交互性专家系统一般都是交互式的，一方面是与专家对话获取知识，另一方面与用户对话以得到问题的本身，再经过对数据库的匹配来回答用户的询问。
(7) 具有实用性专家系统是根据特定问题的实际需求开发的，这一特点就决定了它在特定环境下具有坚实的应用背景。
(8) 具有一定的复杂性及难度专家系统拥有知识，可以运用知识进行推理，模拟人类的思维过程。
但是，人类的知识是丰富多彩的，思维方式也是多种多样的。
因此，要真正实现对人类思维的模拟，是一件非常困难的工作，并有赖于其他许多学科的共同发展。
1.5 专家系统工作过程专家系统的基本工作流程是，专家通过人机接口回答系统的提问，然后将专家输入的信息（即专家回答问题的答案）通过知识获取机构存储到知识库，当用户有解答相关问题答案的需求时，推理机会连接知识数据库，根据问题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中间数据库中。
最后，专家系统将得出最终结论由解释机构通过人机接口呈现给最终用户。
2、技术性失业技术性失业顾名思义是由于技术进步所导致的失业。
在互联网技术不断发展的过程中，技术进步的必然趋势就是生产中越发集中地采用了密集性技术和越来越先进的设备替代了以人工为主的劳动。
这样，对人工依赖性的减少必然导致人们的大量失业。
再者，在技术性增长的过程中，资本品相对价格的下降和人工劳动力价格的相对上升也加剧了机器取代工人的趋势，从而也加重了这种失业。
3、专家系统和技术性失业的联系及其影响专家系统技术的爆炸性发展确实使我们的生活更加的美好了，但是这也导致了一系列的不利因素，而且是不可忽视的。
有数据显示，在2008年的金融危机中，美国丧失了大量的劳动岗位。
现在还有1200万的人们没有工作（这个1200万指的是有意愿工作的人），而政府所能提供给人们的工作岗位每个月大概是14万左右，要知道14万这个数字连当月的新增人口都不够。
以这样的速度增加，要使1200万（在还不保证增加的情况下）完全就业还要7年之久。
我们完全有理由，有信心相信在这7年的过程中，科学技术肯定会更加的发达，人们面对技术性这个不可回避因素所要承受的压力肯定也会越发的严重，那失业情况会比现在更加的糟糕。
以前确实也出现过这样的情况，就像火车出现后，在中华大地上延续了上千年的镖局就消失了一样。
但是这一次和之前还是有着根本的区别的，这一次比之前所有的技术的革新都要迅速，都要彻底。
因为这一次改变的是互联网，而互联网在我们生活中是最底层的建筑，互联网相对于我们就像windows系统相对于电脑一样，它的改变是一种由下向上的，是一种最彻底的改变，随着它的改变，我们所生活的社会都要跟变了，它所带来的影响也较之以前更加的彻底，更加的具有破坏力。
4、结束语承认技术性失业的存在并不意味着我们应该排斥技术的进步。
回顾历史，我们可以看出，主流经济学对失业问题的研究主要集中于劳动力市场。
不同流派分别基于对劳动力市场的不同假设，得出各自不同的结论，而很少注意劳动力市场以外的因素，特别是很少关注技术进步对就业的影响。
本篇文章从专家系统的爆发式的发展这一独特角度来解释技了术性失业这一根本问题。
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