专家系统PPT课件

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
1.知识库 (Knowledge Base)
图9.1 专家系统的概念结构
所谓知识库，就是以某种表示形式存储于计算机中的知识的集合。
2.推理机(Inference Engine)
所谓推理机，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
准确一点讲，专家系统应该就是：应用于某一专门领域，拥有该领域相当数 量的专家级知识，能模拟专家的思维，能达到专家级水平，能像专家一样解决困 难和复杂的问题的计算机(软件)系统。
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9.1专家系统的概念
9.1.2 专家系统的特点
专家系统具有下列特点： (1) 从处理问题的性质来看，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) 从处理问题的方法来看，专家系统则是靠知识和推理来解决问题，所以， 专家系统是基于智能问题来求解。 (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。 (5) 有些专家系统还具有“自学习”能力。 (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。
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9.1专家系统的概念
9.1.6 专家系统与人工智能
专家系统是一种计算机应用系统。从科学的范畴来讲，专家系统属人工智能 的一个分支，且是应用性最强、应用范围最广的一个分支。目前，专家系统已成为 当前计算机应用的热门研究方向。
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9.2 专家系统的结构
9.2.1 概念结构
从概念来讲，一个专家系统应具有如图9.1所示的一般结构模式。
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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
图9.1 专家系统的理想结构
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9.2 专家系统的结构
9.2.2 实际结构
上面介绍的专家系统结构，是专家系统的概念模型，或者说是只强调知识和推理 这一只要特征的专家系统结构。在实际问题中往往不仅需要推理，而且还要做一些其 它处理。例如，图9.3所示的实际结构可以看出，专家系统只作为整个系统的一个模 块嵌套在一个实际的应用系统中。
9.1.5 专家系统与知识工程
由于专家系统是基于知识的系统，那么，建造专家系统就涉及知识获取 (Knowledge Acquisition)-即从人类专家那里或从实际问题那里搜集、整理、归纳 专家级知识，知识表示(Knowledge Represention)-即以某种结构形式表达所获取 的知识，并将其存储于计算机之中。现在关于知识处理的技术和方法已形成一个称 为“知识工程”的学科领域。正是由于这二者的密切关系，所以，现在“专家系统” 与“知识工程”几乎称为同义词。
总控
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ຫໍສະໝຸດ Baidu
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图9.3 专家系统的实际结构示例
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9.2 专家系统的结构
9.2.3 分布式结构
在网络环境下，专家系统也可以设计成分布式结构，如“客户机/服务器”结构
(如图9.5(a)所示)，或者浏览器/服务器结构(如图9.5(b)所示)。我们称后一种结构
的专家系统为网上专家系统。
包括通常的逻辑推理，也包括基于产生式的操作。
3.动态数据库
动态数据库也称为全局数据库、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。
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9.2 专家系统的结构
9.2.1 概念结构
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。 6.知识库管理系统 知识库管理系统是知识库的支撑软件。知识库管理系统主要在专家系统的开发 阶段使用，所以，它的生命周期实际和相应的专家系统一样。对如图9.1所示的结构 再添上自学习模块，就称为更理想的一种专家系统结构。
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9.1专家系统的概念
9.1.3 专家系统的类型
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、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。 3.按知识表示分类 按知识表示分类，可分为基于产生式规则的专家系统、基于一阶谓词的专家系统、基 于框架的专家系统、基于语义网络的专家系统等。 4.按知识分类 按专家系统分类，专家系统又可分为精确推理型和不精确推理型。 5.按技术分类 按采用的技术分类，专家系统可分为符号推理专家系统和神经网络专家系统。 6.按规模分类 按规模分类，可分为大型协同式专家系统和微专家系统。 7.按结构分类 可分为集中式和分布式，单机型和网络型。
第9章 专家系统
9.1 专家系统的概念 9.2 专家系统的结构 9.3 专家系统的应用和发展概况 9.4 专家系统的设计与实现 9.5 专家系统开发工具与环境 9.6 新一代专家系统研究
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9.1专家系统的概念
9.1.1 什么是专家系统
专家系统(Expert System)也称为专家咨询系统，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 问题的的计算机(软件)系统。
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9.1专家系统的概念
9.1.4 专家系统与知识系统
对于广义的知识系统论来说，专家系统就是一种特殊的知识系统。 但现在，“专家系统”这一名词有时也泛指各种知识系统。也就是说，狭义地 讲，专家系统就是人类专家智慧的复制，是人类专家的某种化身。广义地讲，专家 系统也泛指那些具有“专家级”水平的知识系统，甚至各种知识系统。
服务员
Web Server
知识库 推理机
知识库 推理机
人-机界面
Internet 人-机界面
客户(机)
客户(机)
图9.5 专家系统的客户(机)/服务器结 构及浏览器/服务器结构
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9.2 专家系统的结构
9.2.4 黑板模型
1.黑板 所谓“黑板”，就是一个分层的全局工作区(或称全局数据库)。它用来存储初始 数据、中间结果集和族中结果。 2.知识源 所谓知识源，就是一个知识模块。黑板结构中也有多个知识源，每个知识源能 用来完成某些特定的解题功能。 3.控制机构 控制机构是求解问题的推理结构，由监督程序和调度程序组成。