·178· 智能系统学报 第4卷 ③令i=1 维护，数据库及知识库使用SQL Server集中管理，真 ④如果1<i<N,从规则集取出第条规则 正意义上实现数据库及知识库的无限扩充 RuleSet():如果i>N,转⑨， ⑤此对证据名和规则前件名，若相同，则转⑥ 4应用实例：基于可拓学的口腔疾病 否则转⑧ 诊断网络专家系统 ⑥计算匹配度：根据规则前件的不同.用不同的 本系统是基于可拓方法对口腔溃疡疾病信息进 公式计算匹配度 行描述，制定可拓规则，建立可拓知识库和事实库 ⑦所有规则前件的子前提都比对后，则得到推 利用可拓推理和可拓变换去解决问题，相比常规专 理结论或新的证据.若得出新的证据，则将证据添加 家系统能体现出知识的动态变化性的特点。 到证据集中，M++.若得出结论，则将结论添加到 41系统开发环境及结构 结论集中 由于整个系统使用的JSP、Servlet.JDBC都基于 ⑧i++,转④ Java语言，因此基于Web的（网络故障诊断）专家系 ⑨r++,转② 统实例分析具有良好的移植性与平台无关性.因此 @输出推理结论集. 在开发环境的选择上基本不受任何限制 2)可拓推理机的设计实现 实例选择的系统平台W indows XP Home Edi 考虑到专家系统的跨平台应用，可拓推理机用 tion,数据库选择的是Micosoft SQL Server2000,应 Java语言开发，在W indows平台上测试通过，打包成 用服务器选择的是Tomcat 一个ExJ.jar文件.可拓推理机主要有如下几个类： 42可拓知识表示与可拓知识库设计 ExEngine(引擎类)、ExRuleSet(可拓规则集类)、Ex 从口腔学专家那里，得到以下规则及传导推理 EvidenceSet(可拓证据集类)、ExConclusionSet(结论 规则： 集类)、ExRule(何拓规则类)、ExEvidence(何拓证据 1)粘膜，状态，充血)个粘膜，状态，水肿)=> 类)、ExConc lusion(结论类)、ExRuleIF(可拓规则前 (溃疡，程度，初期)： 件类)、ExRule THEN(可拓规则后件类)、ExVariable 2)(溃疡面，形态，规则)∧（溃疡，愈合时间，数 基元类) 天至数周)=>（溃疡，类型，良性）： 基元类是推理机的最小运算单元，它可以是一 3)溃疡面，形态，不规则)八溃疡，愈合时间， 个物元、关系元或事元的表示，它是构成可拓规则前 数月至数年)=>（馈疡，类型，恶性）： 件、结论的基本元素.可拓规则类由可拓规则前件类 4)(溃疡面，底部，平滑)∧（溃疡，病程规律，反 和可拓规则后件类组成.可拓规则前件类由若干个 复发生)八（溃疡，全身症状，淋巴结正常）=>（溃 基元类组成，这些基元类之间可以是任何逻辑关系， 疡，类型，良性) 可拓规则后件类由可拓证据类或结论类组成.若干 5)(溃疡面，药物的敏感程度，差)∧（溃疡面 个可拓规则类构成可拓规则集类，若干个可拓证据 底部，不平)八（溃疡，全身症状，淋巴结肿大）=> 类构成可拓证据集，若干个结论构成结论集，整个引 (馈疡，类型，恶性) 擎类由可拓规则集、可拓证据集、结论集构成.引擎 6)粘膜，表面状况，齐平)∧粘膜，状态，充血 类是可拓推理机的核心类，它为专家系统的实现提 和糜烂)个（上皮，连续性，不中断）=>（口腔，疾 供了一个运行平台.引擎类的add()方法是一个多 病类型，糜烂) 态方法，可以用来向推理引擎添加用来推理的规则 7)(馈疡，病程规律，无复发史)∧（上皮，连续 集和证据集.引擎类的un()方法用来实现可拓推 性，中断)∧（溃疡面，底部，坚韧）=>（溃疡，类 理算法，即根据规则集和证据集推出结论集，并输出 型，恶性) 最后的推理结论 确定可拓变换规则知识：T:馈疡面，形态，规 则)=馈疡面，形态，不规则；：馈疡，愈合时 3人机接口 间，数天至数周)=溃疡，愈合时间，数月至数 系统的实现主要是引入了目前主流设计技术： 年：也存在可拓变换：T:(溃疡，类型，良性)= 基于Web的B/S结构程序框架.即人机接口处以网 (馈疡，类型，恶性.则有：f{I:(溃疡面，形 络浏览器为实现依托，用户只要安装有Web浏览 态，规则)八（溃疡，愈合时间，数天至数周）=（溃疡 器，通过网络联接即可使用本系统，能做到客户端零 面，形态，不规则)八（溃疡，愈合时间，数月至数 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net③令 i = 1. ④如果 1 < i < N, 从规则集取出第 i条规则 RuleSet ( i) ;如果 i > N ,转 ⑨; ⑤比对证据名和规则前件名 ,若相同 ,则转 ⑥, 否则转 ⑧. ⑥计算匹配度 :根据规则前件的不同 ,用不同的 公式计算匹配度. ⑦所有规则前件的子前提都比对后 ,则得到推 理结论或新的证据. 若得出新的证据 ,则将证据添加 到证据集中 , M ++. 若得出结论 ,则将结论添加到 结论集中. ⑧ i ++,转 ④. ⑨ r ++ ,转 ②. ⑩输出推理结论集. 2)可拓推理机的设计实现. 考虑到专家系统的跨平台应用 ,可拓推理机用 Java语言开发 ,在 W indows平台上测试通过 ,打包成 一个 ExJ. jar文件. 可拓推理机主要有如下几个类 : ExEngine (引擎类 )、ExRuleSet(可拓规则集类 )、Ex2 EvidenceSet(可拓证据集类 )、ExConclusionSet(结论 集类 )、ExRule (可拓规则类 )、ExEvidence (可拓证据 类 )、ExConclusion (结论类 )、ExRule IF (可拓规则前 件类 )、ExRuleTHEN (可拓规则后件类 )、ExVariable (基元类 ). 基元类是推理机的最小运算单元 ,它可以是一 个物元、关系元或事元的表示 ,它是构成可拓规则前 件、结论的基本元素. 可拓规则类由可拓规则前件类 和可拓规则后件类组成. 可拓规则前件类由若干个 基元类组成 ,这些基元类之间可以是任何逻辑关系 , 可拓规则后件类由可拓证据类或结论类组成. 若干 个可拓规则类构成可拓规则集类 ,若干个可拓证据 类构成可拓证据集 ,若干个结论构成结论集. 整个引 擎类由可拓规则集、可拓证据集、结论集构成. 引擎 类是可拓推理机的核心类 ,它为专家系统的实现提 供了一个运行平台. 引擎类的 add ( )方法是一个多 态方法 ,可以用来向推理引擎添加用来推理的规则 集和证据集. 引擎类的 run ( )方法用来实现可拓推 理算法 ,即根据规则集和证据集推出结论集 ,并输出 最后的推理结论. 3 人机接口 系统的实现主要是引入了目前主流设计技术 : 基于 Web的 B /S结构程序框架. 即人机接口处以网 络浏览器为实现依托 ,用户只要安装有 W eb浏览 器 ,通过网络联接即可使用本系统 ,能做到客户端零 维护 ,数据库及知识库使用 SQL Server集中管理 ,真 正意义上实现数据库及知识库的“无限 ”扩充. 4 应用实例 :基于可拓学的口腔疾病 诊断网络专家系统 本系统是基于可拓方法对口腔溃疡疾病信息进 行描述 ,制定可拓规则 ,建立可拓知识库和事实库. 利用可拓推理和可拓变换去解决问题 ,相比常规专 家系统能体现出知识的动态变化性的特点. 4. 1 系统开发环境及结构 由于整个系统使用的 JSP、Servlet、JDBC都基于 Java语言 ,因此基于 W eb的 (网络故障诊断 )专家系 统实例分析具有良好的移植性与平台无关性. 因此 在开发环境的选择上基本不受任何限制. 实例选择的系统平台 W indows XP Home Edi2 tion,数据库选择的是 M icrosoft SQL Server 2000,应 用服务器选择的是 Tomcat. 4. 2 可拓知识表示与可拓知识库设计 从口腔学专家那里 ,得到以下规则及传导推理 规则 : 1) (粘膜 ,状态 ,充血 ) ∧ (粘膜 ,状态 ,水肿 ) = > (溃疡 ,程度 ,初期 ) ; 2) (溃疡面 ,形态 ,规则 ) ∧(溃疡 ,愈合时间 ,数 天至数周 ) = > (溃疡 ,类型 ,良性 ) ; 3) (溃疡面 ,形态 ,不规则 ) ∧(溃疡 ,愈合时间 , 数月至数年 ) = > (溃疡 ,类型 ,恶性 ) ; 4) (溃疡面 ,底部 ,平滑 ) ∧(溃疡 ,病程规律 ,反 复发生 ) ∧(溃疡 ,全身症状 ,淋巴结正常 ) = > (溃 疡 ,类型 ,良性 ) ; 5) (溃疡面 ,药物的敏感程度 ,差 ) ∧ (溃疡面 , 底部 ,不平 ) ∧ (溃疡 ,全身症状 ,淋巴结肿大 ) = > (溃疡 ,类型 ,恶性 ) ; 6) (粘膜 ,表面状况 ,齐平 ) ∧(粘膜 ,状态 ,充血 和糜烂 ) ∧ (上皮 ,连续性 ,不中断 ) = > (口腔 ,疾 病类型 ,糜烂 ) ; 7) (溃疡 ,病程规律 ,无复发史 ) ∧ (上皮 ,连续 性 ,中断 ) ∧ (溃疡面 ,底部 ,坚韧 ) = > (溃疡 ,类 型 ,恶性 ). 确定可拓变换规则知识 : T1 : (溃疡面 ,形态 ,规 则 ) = (溃疡面 , 形态 ,不规则 ) ; T2 : (溃疡 , 愈合时 间 ,数天至数周 ) = (溃疡 , 愈合时间 , 数月至数 年 ) ; 也存在可拓变换 : T3 : (溃疡 ,类型 ,良性 ) = (溃疡 ,类型 ,恶性 ). 则有 : if { T1 T2 : (溃疡面 ,形 态 ,规则 ) ∧(溃疡 ,愈合时间 ,数天至数周 ) = (溃疡 面 ,形态 ,不规则 ) ∧ (溃疡 ,愈合时间 ,数月至数 ·178· 智 能 系 统 学 报 第 4卷