专家系统的概述及其应用
第七章 专家系统
(a) 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。
(b) 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、 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。
❖ 当前提为真时,该规则将前提与一个行为结 合起来,否则与另一个行为结合起来,并且 可以用一个-1到+1之间的数字来表示在该前 提下行为的可信程度。如一条判断细菌类别 的规则可表示如下:
❖ 其含意如下: 如果培养物的部位是血液 细菌的类别确不知道 细菌的染色是革蓝氏阴性 细菌的外形是杆状 病人被严重地烧伤 那么以不太充分的证据(可信程度0.4)说
7.1 专家系统概述
❖ 研究背景
专家系统(expert system expert system),是人工 智能应用研究领域中非常活跃和非常广泛的课题 之一。
❖ 定义
专家系统是一个含有大量的某个领域专家水平的 知识与经验智能计算机程序系统,它能够利用人 类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问 题。
(4) 解释器(explanator) 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以及系统输出其 它候选解的原因。
(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,要求用户回答提问,并回答用户 提出的问题,进行必要的解释。
监视专家系统可用于核电站的安全监视、 防空监视与警报、国家财政的监控、传染病 疫情监视及农作物病虫害监视与警报等。粘 虫测报专家系统是监视专家系统的一个实例。
专家系统在医学诊断中的应用
专家系统在医学诊断中的应用1. 引言专家系统是一种基于人工智能的技术,通过将专家的知识和经验转化为计算机可执行的规则,帮助人们解决复杂的问题。
在医学领域中,专家系统的应用正在发挥越来越重要的作用。
本文将探讨专家系统在医学诊断中的应用,并分析其优势和挑战。
2. 专家系统的概述专家系统是一种仿真人类专家决策过程的计算机程序,它能够利用预设的知识和规则,通过推理和推断来解决问题。
专家系统通常由知识库、推理引擎和用户接口三个主要组成部分构成。
在医学诊断中,专家系统可以帮助医生根据患者的症状、体征和疾病特征进行准确的诊断。
3. 专家系统在医学诊断中的应用3.1 疾病诊断专家系统可以通过收集患者的症状信息,并与知识库中的疾病特征相匹配,为医生提供简要的可能诊断列表。
医生可以根据专家系统的推荐,结合自身的经验,进一步进行实验室检查和辅助检查来确定最终的诊断结果。
这样不仅可以提高诊断的准确性,还能够节省医生的时间和精力。
3.2 治疗规划专家系统可以根据患者的病情和诊断结果,结合先进的治疗指南和临床实践,为医生提供个体化的治疗方案建议。
这有助于医生更好地理解患者的疾病特点,提高治疗的效果和安全性。
同时,专家系统还可以监测患者的治疗效果,并提供相应的调整建议,确保治疗的持续优化。
3.3 家庭医生角色专家系统还可以充当家庭医生的角色,帮助人们自我监测和管理一些常见的健康问题,比如高血压、糖尿病等。
通过定期从患者收集健康指标、症状和生活方式等信息,并结合专家系统的判断和建议,人们可以更好地掌握自己的健康状态,并采取相应的预防和管理措施,提高生活质量。
4. 专家系统的优势4.1 知识的积累和传播专家系统可以将专家的知识和经验进行积累和传播,帮助更多的医生和患者受益。
通过将大量的临床数据和疾病信息输入到专家系统中,可以不断丰富和更新系统的知识库,提高系统的准确性和效果。
4.2 智能辅助决策专家系统可以智能辅助医生的决策过程,提供快速、准确的诊断和治疗建议。
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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yn
xn
yn
单层前 向网络
多层前 向网络
第8章 专家系统
2.专家系统的知识表示和推理
2.1 知识表示
知识表示是一种用来在专家系统的知识库中对知识编码的 方法。
2.1.1 知识的类型
◆过程性知识。描述如何解决问题,提供如何做事的建议。
◆陈述性知识。描述问题的相关已知信息,包括断定为真或 假的简单语句和一组更完整地描述一些对象或概念的语句。 ◆启发式 知识。描述引导推理过程的规则。它是经验性的, 并且表示专家通过求解过去问题的经验编译知识。专家将获 取有关问题的基本知识,如基本法则、函数关系等,并且把 它编译成简单的启发信息,以辅助问题求解。 ◆结构知识。描述知识的结构。这类知识描述专家对此问题 的整体智力模型。
(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。
(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 :VAX计算机结构设计专家系统、花布立体感图 案设计和花布印染专家系统、大规模集成电路设计专 家系统以及齿轮加工工艺设计专家系统等。
规划专家系统
◆任务 :寻找出某个能够达到给定目标的动作序列或步 骤。
◆特点 :所要规划的目标可能是动态的或静态的,需要 对未来动作做出预测,所涉及的问题可能很复杂,要 求系统能抓住重点,处理好各子目标间的关系和不确 定的数据信息,并通过实验性动作得出可行规划 。
站进行被修设备的调整、测量与试验。在这方面的实 例还比较少见。
教学专家系统
◆任务:根据学生的特点、弱点和基础知识,以最适当的 教案和教学方法对学生进行教学和辅导。
【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。
人工智能的专家系统技术
人工智能的专家系统技术导言:人工智能(Artificial Intelligence,AI)是一门研究如何使计算机可以像人一样智能地执行任务的学科。
专家系统是其中一种应用广泛的人工智能技术,它模仿人类专家的知识和推理能力,通过计算机实现对复杂问题的解决和决策。
一、专家系统的概述专家系统是一种基于知识的计算机系统,能够模拟人类专家的决策过程,对特定领域的问题进行分析和解决。
它主要由知识库、推理机和用户界面组成。
专家系统的知识库是存储各种领域专家知识的地方,包括事实、规则、经验、案例等。
知识库使用特定的语言表示和存储知识,使得专家系统能够在特定领域中模拟专家的决策过程。
推理机是专家系统的核心,它通过使用专家系统的知识库和推理规则对问题进行推理和决策。
推理机根据用户输入的问题和已有的知识,进行搜索和匹配,产生一系列推理结果。
推理机还可以根据问题的特点,使用不同的推理方式,如正向推理、反向推理、混合推理等。
用户界面是专家系统与用户之间的桥梁,用户通过界面与专家系统交互,输入问题和获取答案。
用户界面可以是命令行界面、图形界面或自然语言界面等,使得用户能够方便地使用专家系统。
二、专家系统的组成1. 知识获取知识获取是专家系统开发的第一步,它通过采访领域专家、查阅文献、观察现场等方式,收集专家知识并转化为计算机可识别的形式。
知识获取的关键是提取和表示知识,需要选择适当的表示方法和知识表示语言。
2. 知识表示知识表示是将采集到的知识以适当的形式表示和存储,使得计算机可以理解和使用这些知识。
常用的知识表示方法有规则表示、语义网络表示、框架表示等。
规则表示是最常用的方法,将知识表示为一系列条件-动作规则,通过匹配规则,实现对问题的推理和决策。
3. 知识推理知识推理是专家系统的核心功能,它利用知识库和推理规则对问题进行推理和决策。
专家系统的推理机通常采用基于规则的推理方法,通过匹配规则和问题,产生推理结果。
推理过程可以是正向推理、反向推理或混合推理,根据问题的特点,选择合适的推理方式。
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
专家系统在智能制造中的应用
专家系统在智能制造中的应用随着智能制造的不断发展,专家系统作为一种重要的人工智能技术应用也越来越广泛。
它可以有效提高生产效率、降低成本、优化产品质量等方面,受到了越来越多企业的青睐。
本文主要就专家系统在智能制造中的应用做一些探讨。
专家系统概述专家系统是一种基于人工智能技术的计算机应用系统,它模拟了专家的推理过程,通过大量具有经验的专家知识和规则对问题进行分析、判断,从而生成最优的解决方案。
它是人工智能的重要应用之一,主要用于辅助决策、诊断、问题解决等领域。
专家系统在智能制造中的应用1. 生产过程控制专家系统可以对生产过程进行全面监控和控制,能够在实时条件下对生产线的控制参数进行调整,协助优化生产质量和生产效率。
当生产过程发生异常时,可以自动诊断问题并提供解决方案,避免机器故障和生产中断带来的损失。
2. 产品设计和优化专家系统可以利用大量的专家知识和经验,对产品的设计方案进行预测和评估,帮助设计师在设计阶段就可以发现和解决问题,降低产品开发和设计成本,同时还可以优化产品性能和质量。
3. 故障诊断和维修专家系统可以通过分析和比较机器数据的差异,判断故障的原因并给出解决方案,提高故障诊断和修复的速度和精度。
通过对机器设备的维护和保养,可以有效减少生产线的停机时间,提高生产效率。
4. 准确性检测专家系统可以通过模拟实验或者分析技术,对生产过程的物理和化学指标进行检测和分析,确保生产成品的质量符合要求。
同时可以采用先进的检测仪器和技术手段,保证对产品的检测和测试具有高精度和高准确性。
5. 运行数据分析专家系统可以通过对生产数据的分析和处理,发掘出数据中的隐藏信息和规律,提供生产决策依据,优化生产流程和过程,提高生产效率和产品质量。
结语总之,专家系统的应用已经渗透到了生产的各个环节,可以帮助企业提高生产效率、降低成本、提高产品质量等方面。
但是要注意的是,专家系统的应用还面临一些技术问题,如知识获取、维护、更新、可靠性等。
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。
专家系统
图6 反向推理原理图
3.正反向混合推理 基本思想: 先根据原始数据通过正向推理帮助推理提出假 设,再用反向推理进一步寻找支持假设的证据,反 复这个过程。根据问题已有数据进行推理,但不期 望这种推理能达到总目标;而同时从目标出发进行 反向推理,也不期望该推理一直进行到每个子目标 能被上下文匹配或否定,而是期望两种推理在某些 子目标处接合起来。 集中了正向和反向推理的优点,但其控制策略 较前两者复杂。适用于数据充分、解空间不大的精 确推理。
图5 正向推理原理图
2.反向推理 先提出假设,然后由此出发,进一步寻找支持假设的证据,即所谓目 标驱动方式,当证据与用户提出 的原始信息匹配时,推理成功。 推理过程: 由用户或系统首先提出一批假设,然后系统逐一验证这些假设的真假 性。 适用于结论单一或直接提出结论要求证实的系统,并且初始数据 (事实)量很大的场合。
决策型
控制型 调试型
通常完成实时控制任务 制定并实施纠正某类故障的规划,亦称为排错型或维 修型
YES/MVS TIMM/TUNER
3. 专家系统的工作原理
用户 领域专家(DE) 知识工程师(KE) 人 机 接 口
推理机
解释机
解释机制
知识获取机制
性能系统
综合数据 库
知识库
图2 专家系统的一般结构
一个完整的专家系统通常由6个部分组成: 1.知识库 存放系统求解问题所需要的知识 2.推理机 负责使用知识库中的知识去解决实际问题 3.综合数据库 用于存放系统运行中所需要和产生的所有信息,包括问题的描述、 中间结果,解题过程的记录等信息。在专家系统中,数据的表示与组 织应做到与知识的表示组织相容。 4.知识 获取机制 负责管理知识库中的知识,包括根据需要修改、删除或添加知识及由此 引起怕一切必要的改动,维持知识库的一致性、完整等方面,是系统灵活 性的主要部件。 5.解析机制 负责回答用户提出的各种问题,包括系统与系统运行有关的问题和 与系统运行无关的关于系统自身的一些问题,是实现透明性的主要部件。 6.人机接口 把用户输入的信息转换成系统的内部表示形式,然后把这些内部表示 交给相应的部件去处理。系统输出的内部信息也由人机接口转换成用户 易于理解的外部表示显示给用户。
第六章专家系统
3、基于框架的专家系统的继承、 槽和方法
1、基于框架的专家系统的继承
后辈框架通过继承其父辈框架的所有特
征,包括父辈的所有描述性和过程性知 识。 (1)、异常处理 (2)、多重继承
37
2、基于框架专家系统的槽 槽是提供对属性值和系统操作的附加控制。槽
扩展有关给定系统属性的信息: 类型:定义和属性相关值的类型 默认:定义默认值 文档:提供属性文档 约束:定义允许值 最小界限:建立属性下限 最大界限:建立属性上限 如果需要:指定如果需要属性值时采取的行为 如果改变:指定如果属性值改变时采取的行为
2
6.1 专家系统概述
专家系统应用于某一专门领域,拥有该
领域相当数量的专家级知识,能够模拟 专家的思维,能够达到专家级水平,能 像专家一样解决困难和复杂的实际问题 的计算机软件系统。
3
专家系统的先行者费根鲍姆曾把专家系
统定义为一个应用知识和推理过程来求 解那些需要大量的人类专家解决难题经 验的智能计算机程序。 专家系统主要指的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经验方法来处理 该领域的高水平难题,
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 系统发出的警报要有很高的准确性 系统能够动态地处理其输入信息 例子 粘虫测报专家系统
17
6.1 专家系统概述
7. 控制专家系统 (expert system for control)
任务 根据设计要求,求出满足设计问题
约束的目标配置。 特点
第七章专家系统
2 ES系统的组成 • 知识库——ES系统最重要的部分,存储求解问题所需的以一定
符号结构表示的专门知识。 • 推理机——具有进行推理的能力
• 根据输入的问题以及描述问题求解初始状态的数据,取 用知识库中的知识作推理,并输出最终解答;
• 可请求用户输入推理必需的数据并应用户要求解释推理 结果和推理过程。
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专家系统与传统程序的区别
4)传统程序一般不具有解释功能,而专家系统
一般具有解释机构,可对自己的行为作出解释。
5)传统程序因为是根据算法来求解问题的,所 以每次都能产生正确的答案,而专家系统则像人 类专家那样工作,通常产生正确的答案。但是有 时也会产生错误的答案,这也是专家系统存在的 问题之一。 6)从系统的体系结构来看,传统持续与专家系 统具有不同的结构。
* 提供现成的实现ES系统的骨架, * 提供知识获取的辅助设施和知识编辑器, * 易于使用——只要按骨架规定的表示方式编写专门知识,就 可形成应用领域的ES系统, * 仅有较窄的应用范围——对任务的特征有严格的要求.
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• 表示语言: OPS5 * 提供面向知识处理的高级编程语言, * 知识工程师可以通过编程语言来实现特别的控制结构(建立在通
•这些知*识人决工定知了识ES获系取统是的一体个系十结分构困,难并而可又指耗导时以的系过统程化—和—结缺构乏化有的效的手段去 方式获取系详统细化的和推结理构知化识地。描述问题求解的组织和推理控制。
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•自动方式——实现知识获取自动化的一个努力方向
* 以智能编辑器取代知识工程师,通过可视化交互式知识获取界面,按预 先制定的问题求解模型,指导领域专家自行抽取和输入知识进专家系统。
(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,它 拥有更渊博的知识、更丰富的经验和更强 的工作能力。
专家系统
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Sun Create
6 应用举例
小型动物分类专家系统的设计与实现
步骤一:知识获取与知识表示选择/设计
1、知识的获取
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Sun Create
6 应用举例
小型动物分类专家系统的设计与实现。
步骤一:知识获取 与知识表示选择/设 计
知识的获取
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Sun Create
6 应用举例
获取专业领域所涉及到的知识内容。上图是从规则集所形成的 (部分)推理网络。 2、知识的表达 由步骤1获取的知识集合中的内容,包括定性信息和定量信 息,对于定性信息必须制定相应的规则来表达知识的含义。也 是知识库建立的重点。 3、建立知识库 步骤二:推理机设计 推理机是实施问题求解的核心执行机构,它是对知识进行解释 的程序,根据知识的语义,对按一定策略找到的知识进行解释 执行,并把结果记录到动态库的适当空间中去。 推理策略包 括: 1、正向(数据驱动) 2、反向(目标驱动) 3、双向 实现推理机的程序与知识库的具体内容无关,对知识库的修改 不需要改动推理机。
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Sun Create
5 利与弊
专家系统能为它的用户带来明显的经济效益。用比较经济 的方法执行任务而不需要有经验的专家,可以极大地减少 劳务开支和培养费用。由于软件易于复制,所以专家系统 能够广泛传播专家知识和经验,推广应用数量有限的和昂 贵的专业人员及其知识。
专家系统在给它的用户带来经济利益的同时,也造成失业。 专家系统的应用技术不仅代替了人的一些体力劳动,也代 替了人的某些脑力劳动,有时甚至行使着本应由人担任的 职能,免不了引起法律纠纷。比如医疗诊断专家系统万一 出现失误,导致医疗事故,怎么样来处理,开发专家系统 者是否要负责任,使用专家系统者应负什么责任,等等。
专家系统的应用汇总
国际发展概况
• 1978年美国伊利诺斯大学开发的大豆病虫害诊断 专家系统PLANT/ds,
• 1982年开发的玉米螟虫虫害预测专家系统 PLANT/cd,
• 1983年日本千叶大学的西红柿病虫害诊断专家系 统MICCS等,但在当时并未受到人们普遍重视。
• 到了80年代中期,随着专家系统技术的迅速发展, 农业专家系统也取得了长足的进步,在数量上和 水平上均有了较大的起色,已从单一的病虫害诊 断转向生产管理、经济分析决策、生态环境等, 尤其以美国、中国、日本、欧洲的一些国家最为 突出。
• 但在实际应用中,专家系统和基于知识的 系统这两个术语经常交替使用。
基于模糊逻辑
• 一个知识库经常使用if - then (如果… … 就)这 样的规则形式来表现知识:
• 如果机器不运转并且灯也不亮,那么就检查一下 电池。
• 如果电池还有电,那么就检查电池连接器。 • 人类所做出的大多数决定都有不确定性,所以许
专家系统及其应用
•1专家系统概述
–知识库 –人造专家
•2农业专家系统发展概况 •3青霉素发酵过程的专家控制系统 •4其他专家系统
பைடு நூலகம்
1专家系统概述
• 一个学龄前儿童能够领你在附近游览,向 你介绍每一座建筑的用途,告诉你所遇到 每个人之间的关系,并且回答你在沿途所 遇到的任何问题。
• 在城市大厅中的计算机可以告诉你建筑材 料的实际情况和图样,并且评估房屋的价 值,但是它却不能提供给你在游览中孩子 向你传达的那部分知识。
日本
• 作为政府部门对农业专家系统较早引起重 视的国家要算日本。日本农林水产省1984 年专门组织了一个“知识工程技术应用于 产业界预测调查”委员会,集中了全国70 名信息和农业两方面专家调研分析,写出 了详细报告,其中一部分于1986年汇编成 书:《人工智能与农业:精农技术与尖端 技术的融合》,并提出全面实施计划,反 映出日本政府对这门高技术在农业上的作 用所给予的高度重视。
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专家系统的概述及其应用
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。
然而,专家系统也存在一些局限:
1. 知识获取和知识更新困难:专家系统的性能和效果在很大程度上依赖于知识库中的知识和规则。
然而,知识的获取和更新通常是一个复杂和耗时的过程。
2. 对问题领域的依赖性:专家系统只能在特定领域中发挥作用,对其他领域的问题处理能力有限。
3. 缺乏人类经验和直觉:专家系统虽然可以模拟人类专家的推理能力,但缺乏人类经验和直觉的发挥,可能无法处理特殊情况和非常
规问题。
总结专家系统是一种基于人工智能技术的计算机系统,通过模拟人类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。
它的应用领域广泛,包括医疗、金融、工程等领域。
专家系统具有提供专业建议、处理复杂问题和提高工作效率等优势,但也存在知识获取困难、问题领域依赖性和缺乏人类经验等局限。
通过充分利用其优势,克服局限,专家系统有望在各个领域发挥更大的作用,并为人们提供更好的决策支持和解决方案。