第7章专家系统 7.1基本概念 7.2系统结构 7.3实例分析 7.4系统设计与实现 7.5开发工具与环境 7.6专家系统的发展
第7章 专家系统 7.1 基本概念 7.2 系统结构 7.3 实例分析 7.4 系统设计与实现 7.5 开发工具与环境 7.6 专家系统的发展
7.1基本概念 7.1.1什么是专家系统 ◆专家系统( Expert system,ES)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。 ◆专家系统的四个要素:蕌 (1)应用于某专门领域。蕌 (2)拥有专家级知识。蕌 (3)能模拟专家的思维。 (4)能达到专家级水平
7.1 基本概念 7.1.1 什么是专家系统 ◆专家系统(Expert System,ES)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。 ◆专家系统的四个要素： (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
7.1.2专家系统的特点 从处理的问题性质看,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。例如,医疗诊断、地质勘 探、天气预报、市场预测、管理决策、军事指挥等领域 的问题。 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
7.1.2 专家系统的特点 ——从处理的问题性质看, 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。例如,医疗诊断、地质勘 探、天气预报、市场预测、管理决策、军事指挥等领域 的问题。 ——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
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。 —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。 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。 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。因此,从这种意义上讲,专家系统可以超过专家本 人
——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。 ——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。 ——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。 ——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。因此, 从这种意义上讲,专家系统可以超过专家本 人
7.1.3专家系统的类型 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。 按输出结果分类,专家系统可分为分析型和设计型 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 于语义网的专家系统等等。 ■按知识分类,专家系统又可分为精确推理型和不精确 推理型(如模糊专家系统)两类。 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
7.1.3 专家系统的类型 § 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。 § 按输出结果分类, 专家系统可分为分析型和设计型。 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 于语义网的专家系统等等。 § 按知识分类, 专家系统又可分为精确推理型和不精确 推理型(如模糊专家系统)两类。 § 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
■按规模分类,可分为大型协同式专家系统和微专家系统。 按结构分类可分为集中式和分布式,单机型和网络型(即 网上专家系统)等。 7.1.4专家系统与基于知识的系统蕌 7.1.5专家系统与知识工程蕌
§ 按规模分类, 可分为大型协同式专家系统和微专家系统。 § 按结构分类可分为集中式和分布式, 单机型和网络型(即 网上专家系统)等。 7.1.4 专家系统与基于知识的系统 7.1.5 专家系统与知识工程
7.2系统结构 人机界面 7.2.1概念结构蕌 大学版 1.知识库( Knowledge base,KB) 2.推理机( Inference Engine,IE)推理机|解释模块 3.动态数据库蕌 4.人机界面蕌 知识库 动态数据库 5.解释模块蕌 6.知识库管理系统蕌 知识库管理系统 专家系统的概念结构
7.2 系统结构 7.2.1 概念结构 1. 知识库 (Knowledge Base, KB) 2. 推理机 (Inference Engine,IE) 3. 动态数据库 4. 人机界面 5. 解释模块 6. 知识库管理系统 专家系统的概念结构
人机界面 将故大学出版↑要 推理机解释模块 知识库 动态数据库 放大学 知识库管理系统自学习模块 专家系统的理想结构
专家系统的理想结构
722实际结构蕌 总控 处理模块 处理模块 专家模块 专家模块 n 专家系统的实际结构示例
7.2.2 实际结构 专家系统的实际结构示例
多媒体人机界面 方法选择 参数确定 图件绘制 图形评价 O接口 动态数据库 参数学 价自学习 知识库知识库 知识库模块 知识库管理系统 地质图件绘制智能辅助系统结构
地质图件绘制智能辅助系统结构