专家系统PPT教学课件
合集下载
新编文档第六章 专家系统精品文档PPT课件
2020/11/23
11
6.1.2 专家系统的作用和意义
目前，专家系统的应用领域越来越广，在解决 实际问题中所起的作用也越来越大。专家系统 的迅速发展是由于它具有以下作用和意义。
专家系统能够高效、准确、全面、迅速且不疲倦地 工作；
专家系统解决实际问题时不受周围环境的影响； 专家系统使专家的专长不受时间和空间的限制； 专家系统促进了领域的发展； 专家系统汇集许多领域专家的知识与经验。
2020/11/23
7
6.1.1 专家系统的产生和发展
1970年，匹兹堡大学开发了一个辅助医生诊断 内科疾病的专家系统CADAUCEUS。经过不断的完 善，七年之后，这一系统共有100，000条规则， 约占该领域全部知识的85%。在诊断过程中，该 系统首先用自底向上的策略分析病例，然后转 向自顶向下的策略进行诊断。
专家系统的类型
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
2020/11/23
14
解释专家系统
任务 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
2020/11/23
10
6.1.1 专家系统的产生和发展
20世纪70年代后期，斯坦福研究所研制了一 个地质勘探专家系统。这是一个基于规则的 系统，但其数据结构采用了语义网络方法。 同前面介绍的专家系统一样，这个系统是地 质专家和人工智能专家合作的产物。它通 分析地质勘探数据来确定矿藏分布，选择钻 井井位。由于70年代专家系统研究和应用的 成功，20世纪80年代以后，专家系统在众多 的领域得到更为广泛的应用。
用EMYCIN系统作为开发工具而研制的第一个专家系统是PUFF。该 系统是一个肺功能疾病诊断系统。它以EMYCIN作外壳，输入了有 关肺功能疾病的知识。测试仪器测出一个人的肺活量以及肺向血 液释放氧气和从血液回收二氧化碳的功能，这些数据可以帮助肺 功能疾病诊断。系统直接从测试仪器获取数据，并向大夫提供经 过分析后的意见。
专家系统PPT教学课件
9
图灵测试
• 如果电脑能在5分钟内回答由人类测试者提出的一 系列问题，且其超过30%的回答让测试者误认为 是人类所答，则电脑通过测试。
10
• 图灵测试问题举例
• 问： 你会下国际象棋吗？
• 问：你会下国际象棋吗？ • 答：是的。
• 答：是的。
• 问：你会下国际象棋吗？
• 问：你会下国际象棋吗？ • 答：是的。
有知识，不断更新。由于这一特点，使得 专家系统具有十分广泛的应用领域。
7
专家系统的特点
(4) 实用性 专家系统是根据问题的实际需求开发的，这一特 点就决定了它具有坚实的应用背景。
8
专家系统的特点
(5)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。
• 答：是的，我不是已经说 过了吗？
• 问：请再次回答，你会下国际 • 问：请再次回答答：你烦不烦，干吗老提 同样的问题。
11
• 2014年6月7日发生了一件事情：聊天程序“尤金·古斯特 曼”（Eugene Goostman）在英国皇家学会举行的2014 图灵测试大会上冒充一个13岁乌克兰男孩而骗过了33%的 评委，从而“通过”了图灵测试。
3
小 i机器人
/
4
专家系统的特点
专家系统具有下列特点： (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。
5
专家系统的特点
(2)透明性 专家系统能够解释本身的推理过程并回答
图灵测试
• 如果电脑能在5分钟内回答由人类测试者提出的一 系列问题，且其超过30%的回答让测试者误认为 是人类所答，则电脑通过测试。
10
• 图灵测试问题举例
• 问： 你会下国际象棋吗？
• 问：你会下国际象棋吗？ • 答：是的。
• 答：是的。
• 问：你会下国际象棋吗？
• 问：你会下国际象棋吗？ • 答：是的。
有知识，不断更新。由于这一特点，使得 专家系统具有十分广泛的应用领域。
7
专家系统的特点
(4) 实用性 专家系统是根据问题的实际需求开发的，这一特 点就决定了它具有坚实的应用背景。
8
专家系统的特点
(5)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。
• 答：是的，我不是已经说 过了吗？
• 问：请再次回答，你会下国际 • 问：请再次回答答：你烦不烦，干吗老提 同样的问题。
11
• 2014年6月7日发生了一件事情：聊天程序“尤金·古斯特 曼”（Eugene Goostman）在英国皇家学会举行的2014 图灵测试大会上冒充一个13岁乌克兰男孩而骗过了33%的 评委，从而“通过”了图灵测试。
3
小 i机器人
/
4
专家系统的特点
专家系统具有下列特点： (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。
5
专家系统的特点
(2)透明性 专家系统能够解释本身的推理过程并回答
人工智能专家系统PPT-28张课件
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
(6) 以各种事例来试验所设计的系统。 研究那些产生不准确结论的事例，并且确定 系统可以做些什么修改以校正错误。修改系 统后要检验系统对这些事例产生的结果以及 系统的这些修改对其它事例的影响。
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
各类专家系统之间具有一些共同的问题。 对于一些任务相似的专家系统，由于问题特 征不同而具有不同的求解方法；而另一些任 务不同的专家系统，由于问题性质相近而具 有类似的求解方法。显然，从问题的一般特 征出发来考虑建立模型的方法，能够更易于 抓住问题的本质。
专家系统的开发
3.专家系统的开发工具 目前国外出现了许多专用的专家系统工
•
6、无论你正遭遇着什么，你都要从落魄中站起来重振旗鼓，要继续保持热忱，要继续保持微笑，就像从未受伤过一样。
•
7、生命的美丽，永远展现在她的进取之中;就像大树的美丽，是展现在它负势向上高耸入云的蓬勃生机中;像雄鹰的美丽，是展现在它搏风击雨如苍天之魂的翱翔中;像江
河的美丽，是展现在它波涛汹涌一泻千里的奔流中。
专家系统的开发
3.专家系统的开发步骤
(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：
(c) 概念形式化，即确定用来组织知 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化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。
•
4、心中没有过分的贪求，自然苦就少。口里不说多余的话，自然祸就少。腹内的食物能减少，自然病就少。思绪中没有过分欲，自然忧就少。大悲是无泪的，同样大悟
七章专家系统精品PPT课件精选全文完整版
2024/10/16
5
专家系统的特点
（1）从处理问题的性质看：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困难问题。
（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，专家系统是基于知识的智能问题求 解系统。
（3）从系统的机构来看：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。
和发展。 专家系统的形式也是普及科技知识的好
形式。
2024/10/16
22
专家系统的应用
（1）应用范围和应用领域不受限制 （2）专家系统的广泛应用产生了良好的
经济效益和社会效益。 （3）专家系统的应用实例以及在生产制
造领域中的广泛应用。
2024/10/16
23
专家系统的发展概况
20世纪60年代，DENDRAL的建成标志着专家系统的 诞生。
块
块
1
m
（1）实际问题错综复 杂，可能需要多次推 理，所以知识库是多 层的或多块的。 （2）实际问题往往 不仅需要推理，而且 还需要做一些处理， 所以增加处理模块。
2024/10/16
16
多 媒体 人 机界 面
方法 选择
参数 确定
图件 绘制
图形 评价
I
O 接口
方法 知识 库
动态 数据库
参数 知识 库
2024/10/16
13
专家系统的结构
概念结构 实际结构 网络与分布式结构 黑板模型
2024/10/16
14
概念结构
人机界面
推理机
解释模块
知识库
动态数据库
知识库管理系统 自学习模块
专家系统优秀PPT课件PPT课件
专家系统的基本组成
由上图可知
知识库
推理机
推理机的运行策略：
正向推理:是由原始数据出发，按一定的策略运用知识库中专家的知识，推 断出所需要的结论；
反向推理：是先提出结论，然后去寻找这个结论的证据，这种由结论到前 提数据策略称为“目标驱动策略”；
双向推理：综合利用正向推理和反向推理的优点，在实际使用过程中把正 向推理、反向推理混合运用。
门关闭,外阀门打开,系统排湿。
控制变量的选取 将偏差量化为 7个等级 , E = { ENB , ENM ,ENS , EO , EPS , EPB },表示
偏差值为负大、负中、负小、0、正小,正大的概念。 将偏差变化率量化为 5个等级, EC = { ECNB , ECNM , ECNS , ECO ,
综合数据库（全局数据库）
解释接口（人机界面）
知识获取
2.1.3 专家系统的类型及特征
具有专家的专业知识 能进行有效推理 专家系统的透明性和灵活性 具有一定的复杂性与难度
具有专家的专业知识
一个专家系统为了象人类专家那样工作，必须表现专 家的技能和高度的技巧以及有足够的鲁棒性
能进行有效的推理
专家系统的类型
对专家系统可以按不同的方法分类。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（解决问题） 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。
专家系统所要解决的问题一般没有算法解，并且经常要在不完 全、不精确或不确定的信息基础上做出结论。
ECP },表示吸湿快速、中等速度、慢速、0、反吸。 输出时间 T = { TB ,TM , TS },表示时间为长、中、短。
第六章-专家系统PPT课件
10/28/2024
13
6.1.2 专家系统的类型
(1) 解释专家系统 ……
作为解释专家系统的例子有语音理解、图象分 析、系统监视、化学结构分析和信号解释等。 例如，卫星图象(云图等)分析、集成电路分析、 DENDRAL化学结构分析、ELAS石油测井数据分 析、染色体分类、PROSPECTOR地质勘探数据解 释和丘陵找水等实用系统。
的MACSYMA符号积分与定理证明系统，我国一些大学开发 的计算机程序设计语言和物理智能计算机辅助教学系统以 及聋哑人语言训练专家系统等。
10/28/2024
24
6.1.2 专家系统的类型
(10) 修理专家系统 修理专家系统的任务是对发生故障的对象(系
统或设备)进行处理，使其恢复正常工作。修理专 家系统具有诊断、调试、计划和执行等功能。美 国贝尔实验室的ACI电话和有线电视维护修理系统 是修理专家系统的一个应用实例。
预测专家系统的例子有气象预报、军事预测、人口预 测、交通预测、经济预测和谷物产量预测等。例如，恶劣 气候(包括暴雨、飓风、冰雹等)预报、战场前景预测和农 作物病虫害预报等专家系统
10/28/2024
15
6.1.2 专家系统的类型
(3) 诊断专家系统 诊断专家系统的任务是根据观察到的情况(数据)来推
问题求解过程就是一个推理过程，所以专家系统 必须有推理机构。
ES的核心是知识库和推理机。
10/28/2024
4
6.1.1 专家系统的特点—特点
(3) 具有启发性 ES除要利用大量专业知识外，还必须利用经
验的判断知识来对求解问题作出多个假设。 依据某些条件选定一个假设，使推理继续
进行。
10/28/2024
(3) 诊断专家系统 ……
专家系统精品PPT课件
报等。
专家系统的研究过程及前景
过去
现在
未来
专家系统的研究历程
初创期
孕育期
成熟期
发展期
孕育期
1937年，图灵(Turing)发表了理想计算器的论文
1943年，Post产生式规则
1954年，控制规则执行的Markov算法 1956年，人工智能（Artificial Intelligence , AI）
➢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。
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。
➢监视专家系统 监视专家系统对系统、对象或过程的行为进行不断观察，进行 比较，以发现异常情况，发出警报。 特点：
1. 应具有快速反应能力，在造成事故之前及时发出警报。 2. 发出的警报要有很高的准确性。 3. 系统能够随时间和条件的变化而动态地处理其输入信息。 4. 监视专家系统可用于核电站的安全监视、防空监视与警
➢ 具有灵活性:在专家系统中，其体系结构通常采用知识库与推 理机相分离的构造原则，它们彼此独立又相互联系。 ➢ 使用于特定领域：当问题的知识牵涉较广，或是没有一定的 处理程序时，就必须靠人类专家的智慧来
3
专家系统类型
➢ 解释专家系统 解释专家系统是通过对已知信息和数据的分析与解释。 特点：
1. 处理的数据量大，往往不准确、有错误 。 2. 能够从不完全的信息中得出解释、假设等。 3. 推理过程可能很复杂和很长，并对推理过程做出解释
专家系统的研究过程及前景
过去
现在
未来
专家系统的研究历程
初创期
孕育期
成熟期
发展期
孕育期
1937年，图灵(Turing)发表了理想计算器的论文
1943年，Post产生式规则
1954年，控制规则执行的Markov算法 1956年，人工智能（Artificial Intelligence , AI）
➢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。
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。
➢监视专家系统 监视专家系统对系统、对象或过程的行为进行不断观察，进行 比较，以发现异常情况，发出警报。 特点：
1. 应具有快速反应能力，在造成事故之前及时发出警报。 2. 发出的警报要有很高的准确性。 3. 系统能够随时间和条件的变化而动态地处理其输入信息。 4. 监视专家系统可用于核电站的安全监视、防空监视与警
➢ 具有灵活性:在专家系统中，其体系结构通常采用知识库与推 理机相分离的构造原则，它们彼此独立又相互联系。 ➢ 使用于特定领域：当问题的知识牵涉较广，或是没有一定的 处理程序时，就必须靠人类专家的智慧来
3
专家系统类型
➢ 解释专家系统 解释专家系统是通过对已知信息和数据的分析与解释。 特点：
1. 处理的数据量大，往往不准确、有错误 。 2. 能够从不完全的信息中得出解释、假设等。 3. 推理过程可能很复杂和很长，并对推理过程做出解释
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
20
专家系统的类型
4. 规划专家系统
规划专家系统的任务在于寻找出某个能够达到给定目 标的动作序列或步骤。规划专家系统的特点如下： (1)所要规划的目标可能是动态的或静态的,因而需要对未 来动作做出预测。 (2)所涉及的问题可能很复杂,因而要求系统能抓住重点,处 理好各子目标之间的关系和不确定的数据信息,并通过试验 性动作得出可行规划。
诊断专家系统的例子非常多,有医疗诊断、电子机械和 软件故障诊断以及材料失效诊断等。
19
专家系统的类型
3.设计专家系统
设计专家系统的任务是根据设计要求,求出满足设计问 题约束的目标配置。设计专家系统具有如下特点： (1)善于从多方面的约束中得到符合要求的设计结果。 (2)系统需要检索较大的可能解空间。 (3)善于分析各种子问题,并处理好子间题之间的相互作用。 (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新的设计。
3
小 i机器人
/
4
专家系统的特点
专家系统具有下列特点： (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。
5
专家系统的特点
(2)透明性 专家系统能够解释本身的推理过程并回答
22
新型专家系统
2.协同式专家系统 协同式专家系统亦可称为“群专家系统”,表示
能综合若干个相近领域或一个领域的多个方面的子 专家系统互相协作共同解决一个更广领域问题的专 家系统。例如,一种疑难病症需要多个专科医生的会 诊,一个复杂系统(如导弹与舰船等)的设计需要多种 专家和工程师的合作等等。在现实世界中,对这种协 同式专家系统的需求是很多的。
9
图灵测试
• 如果电脑能在5分钟内回答由人类测试者提出的一 系列问题，且其超过30%的回答让测试者误认为 是人类所答，则电脑通过测试。
10
• 图灵测试问题举例
• 问： 你会下国际象棋吗？
• 问：你会下国际象棋吗？ • 答：是的。
• 答：是的。
• 问：你会下国际象棋吗？
• 问：你会下国际象棋吗？ • 答：是的。
• 答：是的，我不是已经说 过了吗？
• 问：请再次回答，你会下国际 • 问：请再次回答，你会下
象棋吗？
国际象棋吗？
• 答：是的。
• 答：你烦不烦，干吗老提 同样的问题。
11
• 2014年6月7日发生了一件事情：聊天程序“尤金·古斯特 曼”（Eugene Goostman）在英国皇家学会举行的2014 图灵测试大会上冒充一个13岁乌克兰男孩而骗过了33%的 评委，从而“通过”了图灵测试。
规划专家系统可用于机器人规划、交通运输调度、工 程项目论证、通信与军事指挥以及农作物施肥方案规划等。
21
新型专家系统
1.分布式专家系统
这种专家系统具有分布处理的特征,其主要 目的在于把一个专家系统的功能经分解以后分布 到多个处理器上去并行地工作,从而在总体上提 高系统的处理效率。它可以工作在紧藕合的多处 理器系统环境中,也可工作在松藕合的计算机网 络环境里,所以其总体结构在很大程度上依赖于 其所在的硬件环境。
用户提出的问题,以使用户能够了解推理过程, 提高对专家系统的信赖感。例如,一个医疗诊断 专家系统诊断某个病人患有肺炎,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,就像一位医疗专家对病人详细解释病情和 治疗方案一样。
6
专家系统的特点
(3)灵活性 专家系统能不断地增长知识，修改原
专家系统
1
专家系统
目录
专家系统的定义 专家系统的特点 专家系统的结构 专家系统的类型
新型专家系统
2
专家系统的定义
专家系统是一个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。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。
有知识，不断更新。由于这一特点，使得 专家系统具有十分广泛的应用领域。
7
专家系统的特点
(4) 实用性 专家系统是根据问题的实际需求开发的，这一特 点就决定了它具有坚实的应用背景。
8
专家系统的特点
(5)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 他许多示专家系统的简化结构图
图1
13
完整的专家系统
14
推理与推理机
• 两种思维方式： • 正向思维：从已知条件入手，列举有关定理去证
明结论是否成立。 • 反向思维：从结论入手，通过寻找结论成立的条
件去证明结论是否成立。
15
正向推理过程分析
16
反向推理
验证动物是老虎
17
专家系统的类型
1.预测专家系统
预测专家系统的任务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。预测专家系统具有下列特点： (1)系统处理的数据随时间变化,而且可能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,能够从不完全和不准 确的信息中得出预报,并达到快速响应的要求。
预测专家系统的例子有气象预报、军事预测、人口预测、 交通预测、经济预测和谷物产量预测等。例如,恶劣气候(包括 暴雨、咫风、冰雹等)预报、战场前景预测和农作物病虫害预 报等专家系统。
18
专家系统的类型
2.诊断专家系统
诊断专家系统的任务是根据观察到的情况(数据)来推 断出某个对象机能失常(即故障)的原因。诊断专家系统具 有下列特点： (1)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。 (2)能够区分一种现象及其所掩盖的另一种现象。 (3)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。
专家系统的类型
4. 规划专家系统
规划专家系统的任务在于寻找出某个能够达到给定目 标的动作序列或步骤。规划专家系统的特点如下： (1)所要规划的目标可能是动态的或静态的,因而需要对未 来动作做出预测。 (2)所涉及的问题可能很复杂,因而要求系统能抓住重点,处 理好各子目标之间的关系和不确定的数据信息,并通过试验 性动作得出可行规划。
诊断专家系统的例子非常多,有医疗诊断、电子机械和 软件故障诊断以及材料失效诊断等。
19
专家系统的类型
3.设计专家系统
设计专家系统的任务是根据设计要求,求出满足设计问 题约束的目标配置。设计专家系统具有如下特点： (1)善于从多方面的约束中得到符合要求的设计结果。 (2)系统需要检索较大的可能解空间。 (3)善于分析各种子问题,并处理好子间题之间的相互作用。 (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新的设计。
3
小 i机器人
/
4
专家系统的特点
专家系统具有下列特点： (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。
5
专家系统的特点
(2)透明性 专家系统能够解释本身的推理过程并回答
22
新型专家系统
2.协同式专家系统 协同式专家系统亦可称为“群专家系统”,表示
能综合若干个相近领域或一个领域的多个方面的子 专家系统互相协作共同解决一个更广领域问题的专 家系统。例如,一种疑难病症需要多个专科医生的会 诊,一个复杂系统(如导弹与舰船等)的设计需要多种 专家和工程师的合作等等。在现实世界中,对这种协 同式专家系统的需求是很多的。
9
图灵测试
• 如果电脑能在5分钟内回答由人类测试者提出的一 系列问题，且其超过30%的回答让测试者误认为 是人类所答，则电脑通过测试。
10
• 图灵测试问题举例
• 问： 你会下国际象棋吗？
• 问：你会下国际象棋吗？ • 答：是的。
• 答：是的。
• 问：你会下国际象棋吗？
• 问：你会下国际象棋吗？ • 答：是的。
• 答：是的，我不是已经说 过了吗？
• 问：请再次回答，你会下国际 • 问：请再次回答，你会下
象棋吗？
国际象棋吗？
• 答：是的。
• 答：你烦不烦，干吗老提 同样的问题。
11
• 2014年6月7日发生了一件事情：聊天程序“尤金·古斯特 曼”（Eugene Goostman）在英国皇家学会举行的2014 图灵测试大会上冒充一个13岁乌克兰男孩而骗过了33%的 评委，从而“通过”了图灵测试。
规划专家系统可用于机器人规划、交通运输调度、工 程项目论证、通信与军事指挥以及农作物施肥方案规划等。
21
新型专家系统
1.分布式专家系统
这种专家系统具有分布处理的特征,其主要 目的在于把一个专家系统的功能经分解以后分布 到多个处理器上去并行地工作,从而在总体上提 高系统的处理效率。它可以工作在紧藕合的多处 理器系统环境中,也可工作在松藕合的计算机网 络环境里,所以其总体结构在很大程度上依赖于 其所在的硬件环境。
用户提出的问题,以使用户能够了解推理过程, 提高对专家系统的信赖感。例如,一个医疗诊断 专家系统诊断某个病人患有肺炎,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,就像一位医疗专家对病人详细解释病情和 治疗方案一样。
6
专家系统的特点
(3)灵活性 专家系统能不断地增长知识，修改原
专家系统
1
专家系统
目录
专家系统的定义 专家系统的特点 专家系统的结构 专家系统的类型
新型专家系统
2
专家系统的定义
专家系统是一个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。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。
有知识，不断更新。由于这一特点，使得 专家系统具有十分广泛的应用领域。
7
专家系统的特点
(4) 实用性 专家系统是根据问题的实际需求开发的，这一特 点就决定了它具有坚实的应用背景。
8
专家系统的特点
(5)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 他许多示专家系统的简化结构图
图1
13
完整的专家系统
14
推理与推理机
• 两种思维方式： • 正向思维：从已知条件入手，列举有关定理去证
明结论是否成立。 • 反向思维：从结论入手，通过寻找结论成立的条
件去证明结论是否成立。
15
正向推理过程分析
16
反向推理
验证动物是老虎
17
专家系统的类型
1.预测专家系统
预测专家系统的任务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。预测专家系统具有下列特点： (1)系统处理的数据随时间变化,而且可能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,能够从不完全和不准 确的信息中得出预报,并达到快速响应的要求。
预测专家系统的例子有气象预报、军事预测、人口预测、 交通预测、经济预测和谷物产量预测等。例如,恶劣气候(包括 暴雨、咫风、冰雹等)预报、战场前景预测和农作物病虫害预 报等专家系统。
18
专家系统的类型
2.诊断专家系统
诊断专家系统的任务是根据观察到的情况(数据)来推 断出某个对象机能失常(即故障)的原因。诊断专家系统具 有下列特点： (1)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。 (2)能够区分一种现象及其所掩盖的另一种现象。 (3)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。