人工智能與專(zhuān)家系統(tǒng)

1、 信息決策是經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的一個(gè)重大課題，計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入信息決策是經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域中的一個(gè)重大課題，計(jì)算機(jī)技術(shù)的引入及信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為信息決策的發(fā)展提供了新的手段及信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為信息決策的發(fā)展提供了新的手段. .一一方面計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用，使信息決策中的許方面計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)的發(fā)展和推廣應(yīng)用，使信息決策中的許多問(wèn)題可以借助于計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行處理，而且，一些復(fù)雜的決策問(wèn)多問(wèn)題可以借助于計(jì)算機(jī)來(lái)進(jìn)行處理，而且，一些復(fù)雜的決策問(wèn)題在采用定量分析時(shí)，因其多因素和非線性，過(guò)去難以對(duì)付，現(xiàn)題在采用定量分析時(shí)，因其多因素和非線性，過(guò)去難以對(duì)付，現(xiàn)在則可以用數(shù)值方法加以解決，從而可使決策過(guò)程

2、中的大量問(wèn)題在則可以用數(shù)值方法加以解決，從而可使決策過(guò)程中的大量問(wèn)題可以找到有效的解決方案；可是，信息處理手段的進(jìn)步和大量新可以找到有效的解決方案；可是，信息處理手段的進(jìn)步和大量新型信息傳媒的出現(xiàn)，卻又造成了信息時(shí)代的信息爆炸，而使得許型信息傳媒的出現(xiàn)，卻又造成了信息時(shí)代的信息爆炸，而使得許多企業(yè)的決策家們不得不面對(duì)日益增多、錯(cuò)綜復(fù)雜的信息而難以多企業(yè)的決策家們不得不面對(duì)日益增多、錯(cuò)綜復(fù)雜的信息而難以抽身，對(duì)此，在尋求解決方案時(shí)，自然而然地就要依賴(lài)于包括專(zhuān)抽身，對(duì)此，在尋求解決方案時(shí)，自然而然地就要依賴(lài)于包括專(zhuān)家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言理解系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、模式識(shí)別系統(tǒng)、機(jī)家系統(tǒng)、自然語(yǔ)言理解系統(tǒng)、決

3、策支持系統(tǒng)、模式識(shí)別系統(tǒng)、機(jī)器人系統(tǒng)在內(nèi)的人工智能工程系統(tǒng)，并通過(guò)智能機(jī)器人感知到的器人系統(tǒng)在內(nèi)的人工智能工程系統(tǒng)，并通過(guò)智能機(jī)器人感知到的各種環(huán)境狀態(tài)、信息及變化，及時(shí)作出適當(dāng)?shù)姆治?、綜合、計(jì)算各種環(huán)境狀態(tài)、信息及變化，及時(shí)作出適當(dāng)?shù)姆治?、綜合、計(jì)算、推理、聯(lián)想、判斷、預(yù)測(cè)、估計(jì)、規(guī)劃與決策，以便能夠?qū)崿F(xiàn)、推理、聯(lián)想、判斷、預(yù)測(cè)、估計(jì)、規(guī)劃與決策，以便能夠?qū)崿F(xiàn)一系列的預(yù)期目標(biāo)一系列的預(yù)期目標(biāo). . 所謂專(zhuān)家系統(tǒng)，就是一種包含知識(shí)和推理的人工智能的計(jì)算機(jī)程序所謂專(zhuān)家系統(tǒng)，就是一種包含知識(shí)和推理的人工智能的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，這些程序軟件具有相當(dāng)于某個(gè)專(zhuān)門(mén)領(lǐng)域的專(zhuān)家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)水平系統(tǒng)，這些程序軟件

4、具有相當(dāng)于某個(gè)專(zhuān)門(mén)領(lǐng)域的專(zhuān)家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)水平，同時(shí)具有處理該領(lǐng)域問(wèn)題的能力，同時(shí)具有處理該領(lǐng)域問(wèn)題的能力. . 專(zhuān)家系統(tǒng)的能力來(lái)自于它所擁有的專(zhuān)家知識(shí)，而知識(shí)的表示和推理專(zhuān)家系統(tǒng)的能力來(lái)自于它所擁有的專(zhuān)家知識(shí)，而知識(shí)的表示和推理的方法又提供了應(yīng)用的機(jī)理的方法又提供了應(yīng)用的機(jī)理. .這種基于知識(shí)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是以知識(shí)庫(kù)這種基于知識(shí)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是以知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)為中心而展開(kāi)的和推理機(jī)為中心而展開(kāi)的. .這就是說(shuō)，這就是說(shuō)，知識(shí)知識(shí)+ +推理推理= =系統(tǒng)，系統(tǒng)，而傳統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)是而傳統(tǒng)軟件的結(jié)構(gòu)是數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)+ +算法算法= =程序程序. . 但應(yīng)注意的是，專(zhuān)家系統(tǒng)所要解決的問(wèn)題一般沒(méi)有基本算法，并

5、且但應(yīng)注意的是，專(zhuān)家系統(tǒng)所要解決的問(wèn)題一般沒(méi)有基本算法，并且通常要在不精確、或不確定、或不完全的信息條件下進(jìn)行推理，最終作通常要在不精確、或不確定、或不完全的信息條件下進(jìn)行推理，最終作出結(jié)論出結(jié)論. .專(zhuān)家系統(tǒng)是應(yīng)用人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行推理和判斷，專(zhuān)家系統(tǒng)是應(yīng)用人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行推理和判斷，進(jìn)而模擬各行各業(yè)的專(zhuān)家解決問(wèn)題和進(jìn)行決策，它的獨(dú)到之處便是能求進(jìn)而模擬各行各業(yè)的專(zhuān)家解決問(wèn)題和進(jìn)行決策，它的獨(dú)到之處便是能求解那些只有專(zhuān)家才能求解的高難度的復(fù)雜問(wèn)題解那些只有專(zhuān)家才能求解的高難度的復(fù)雜問(wèn)題. .專(zhuān)家系統(tǒng)既不同于傳統(tǒng)的應(yīng)用程序，專(zhuān)家系統(tǒng)既不同于傳統(tǒng)的應(yīng)用程序，也不同于其它類(lèi)型

6、的人工智能問(wèn)題求解程序。也不同于其它類(lèi)型的人工智能問(wèn)題求解程序。 1.1.專(zhuān)家系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)應(yīng)用程序的主要特征專(zhuān)家系統(tǒng)區(qū)別于傳統(tǒng)應(yīng)用程序的主要特征2.2.專(zhuān)家系統(tǒng)區(qū)別于其它人工智能問(wèn)題求解程序的主要特征專(zhuān)家系統(tǒng)區(qū)別于其它人工智能問(wèn)題求解程序的主要特征 專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是指專(zhuān)家系統(tǒng)各個(gè)組成部分的構(gòu)造方法和組織形專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)是指專(zhuān)家系統(tǒng)各個(gè)組成部分的構(gòu)造方法和組織形式式. .圖圖6-16-1便是專(zhuān)家系統(tǒng)的一個(gè)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖便是專(zhuān)家系統(tǒng)的一個(gè)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖. .在實(shí)際使用的各個(gè)不同的在實(shí)際使用的各個(gè)不同的專(zhuān)家系統(tǒng)中，由于不同的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用目標(biāo)，往往需要采用不同的專(zhuān)家系統(tǒng)中，由于不同的應(yīng)用領(lǐng)域和應(yīng)用目標(biāo)，往

7、往需要采用不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)系統(tǒng)結(jié)構(gòu). .對(duì)此，我們可以根據(jù)具體情況，在系統(tǒng)的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖上，對(duì)此，我們可以根據(jù)具體情況，在系統(tǒng)的簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖上，進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整：或簡(jiǎn)化、或細(xì)化、或刪除、或增加某些部分進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整：或簡(jiǎn)化、或細(xì)化、或刪除、或增加某些部分. .在基本在基本結(jié)構(gòu)中，專(zhuān)家系統(tǒng)主要包括下述幾個(gè)部分：結(jié)構(gòu)中，專(zhuān)家系統(tǒng)主要包括下述幾個(gè)部分：人人機(jī)機(jī)接接口口解釋機(jī)構(gòu)解釋機(jī)構(gòu)知識(shí)庫(kù)知識(shí)庫(kù)推理機(jī)推理機(jī)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)過(guò)過(guò)程程接接口口圖圖6-1 6-1 專(zhuān)家系統(tǒng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖專(zhuān)家系統(tǒng)簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)圖1.1.知識(shí)庫(kù)知識(shí)庫(kù) 知識(shí)庫(kù)是專(zhuān)家系統(tǒng)的核心組成部分，用于存取和知識(shí)庫(kù)是專(zhuān)家系統(tǒng)的核心組成部

8、分，用于存取和管理問(wèn)題求解所需的專(zhuān)家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，包括廣泛共有管理問(wèn)題求解所需的專(zhuān)家知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，包括廣泛共有的事實(shí)、可行操作與規(guī)則等的事實(shí)、可行操作與規(guī)則等. .通過(guò)知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)，可通過(guò)知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)庫(kù)知識(shí)存取、檢索、編輯、修改和知識(shí)以實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)庫(kù)知識(shí)存取、檢索、編輯、修改和知識(shí)更新以及維護(hù)等功能更新以及維護(hù)等功能. .一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)的能力很大程度上一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)的能力很大程度上取決于其知識(shí)庫(kù)中所含知識(shí)的數(shù)量和質(zhì)量取決于其知識(shí)庫(kù)中所含知識(shí)的數(shù)量和質(zhì)量. .知識(shí)庫(kù)的建知識(shí)庫(kù)的建造包括知識(shí)獲取和知識(shí)表示造包括知識(shí)獲取和知識(shí)表示. .知識(shí)獲取要解決的問(wèn)題是知識(shí)獲取要解決的問(wèn)題是如何從專(zhuān)家

9、那里獲得專(zhuān)門(mén)知識(shí)；而知識(shí)表示則要解決如何從專(zhuān)家那里獲得專(zhuān)門(mén)知識(shí)；而知識(shí)表示則要解決如何用計(jì)算機(jī)能理解的形式來(lái)表達(dá)所獲取的專(zhuān)家知識(shí)如何用計(jì)算機(jī)能理解的形式來(lái)表達(dá)所獲取的專(zhuān)家知識(shí)并存入知識(shí)庫(kù)中并存入知識(shí)庫(kù)中. .2.2.全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù) 全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)又稱(chēng)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)或簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)據(jù)庫(kù)，它是問(wèn)題求解過(guò)程全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)又稱(chēng)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)或簡(jiǎn)稱(chēng)數(shù)據(jù)庫(kù)，它是問(wèn)題求解過(guò)程中符號(hào)或數(shù)據(jù)的集合，也稱(chēng)工作存儲(chǔ)器中符號(hào)或數(shù)據(jù)的集合，也稱(chēng)工作存儲(chǔ)器. .它用于存儲(chǔ)求解問(wèn)題所需的它用于存儲(chǔ)求解問(wèn)題所需的原始數(shù)據(jù)和推理過(guò)程中得到的中間信息（數(shù)據(jù)），包括原始信息、原始數(shù)據(jù)和推理過(guò)程中得到的中間信息（數(shù)據(jù)），包括原始信息、推理的中間假設(shè)和

10、中間結(jié)論、推理過(guò)程的信息等推理的中間假設(shè)和中間結(jié)論、推理過(guò)程的信息等. .因此，數(shù)據(jù)庫(kù)中的因此，數(shù)據(jù)庫(kù)中的事實(shí)可以而且也是經(jīng)常變化的事實(shí)可以而且也是經(jīng)常變化的. . 在描述數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)時(shí)，常會(huì)用到黑板這一概念在描述數(shù)據(jù)庫(kù)的結(jié)構(gòu)時(shí)，常會(huì)用到黑板這一概念. .黑板是溝通系黑板是溝通系統(tǒng)中各個(gè)部件的全局工作區(qū)統(tǒng)中各個(gè)部件的全局工作區(qū). .它以全局性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式，組織問(wèn)題它以全局性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式，組織問(wèn)題，求解數(shù)據(jù)，處理知識(shí)源之間的通信，求解數(shù)據(jù)，處理知識(shí)源之間的通信. .黑板模型可以分為若干個(gè)信息黑板模型可以分為若干個(gè)信息層，每一層用于描述問(wèn)題的某一類(lèi)信息層，每一層用于描述問(wèn)題的某一類(lèi)信息. .各

11、個(gè)信息層之間形成一個(gè)松各個(gè)信息層之間形成一個(gè)松散的層次結(jié)構(gòu)，高一層的黑板元素可以近似地看成是下一級(jí)若干個(gè)散的層次結(jié)構(gòu)，高一層的黑板元素可以近似地看成是下一級(jí)若干個(gè)黑板元素的抽象黑板元素的抽象. .根據(jù)需要黑板還可以劃分為一系列子黑板根據(jù)需要黑板還可以劃分為一系列子黑板. .在某些在某些系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)就是黑板，其意義是強(qiáng)調(diào)了它用來(lái)記錄推理過(guò)程中用系統(tǒng)中數(shù)據(jù)庫(kù)就是黑板，其意義是強(qiáng)調(diào)了它用來(lái)記錄推理過(guò)程中用到的控制信息、中間假設(shè)和中間結(jié)果到的控制信息、中間假設(shè)和中間結(jié)果. .有些系統(tǒng)中黑板是數(shù)據(jù)庫(kù)的一有些系統(tǒng)中黑板是數(shù)據(jù)庫(kù)的一部分，有些系統(tǒng)中將黑板獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫(kù)之外部分，有些系統(tǒng)中將黑板獨(dú)立于數(shù)據(jù)庫(kù)之外

12、. .在簡(jiǎn)單的系統(tǒng)中，經(jīng)常在簡(jiǎn)單的系統(tǒng)中，經(jīng)常省略黑板省略黑板. .3.3.推理機(jī)推理機(jī) 推理機(jī)是專(zhuān)家系統(tǒng)的組織控制機(jī)構(gòu)推理機(jī)是專(zhuān)家系統(tǒng)的組織控制機(jī)構(gòu). .在推理機(jī)的控制和管理下，在推理機(jī)的控制和管理下，整個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)能夠以邏輯方式協(xié)調(diào)地工作整個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)能夠以邏輯方式協(xié)調(diào)地工作. .它可以根據(jù)用戶(hù)的輸入數(shù)它可以根據(jù)用戶(hù)的輸入數(shù)據(jù)，利用知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)，在一定的推理策略下，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)的當(dāng)據(jù)，利用知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)，在一定的推理策略下，根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)的當(dāng)前狀態(tài)，按照類(lèi)似專(zhuān)家水平的問(wèn)題求解方法，進(jìn)行分析、判斷、作前狀態(tài)，按照類(lèi)似專(zhuān)家水平的問(wèn)題求解方法，進(jìn)行分析、判斷、作出決策，推出新的結(jié)論或事實(shí)，或者執(zhí)行某個(gè)操

13、作出決策，推出新的結(jié)論或事實(shí)，或者執(zhí)行某個(gè)操作. .推理機(jī)的程序應(yīng)推理機(jī)的程序應(yīng)符合專(zhuān)家的推理過(guò)程，而與知識(shí)庫(kù)的具體結(jié)構(gòu)和組成無(wú)關(guān)，即推理符合專(zhuān)家的推理過(guò)程，而與知識(shí)庫(kù)的具體結(jié)構(gòu)和組成無(wú)關(guān)，即推理機(jī)與知識(shí)庫(kù)是分離的，這是專(zhuān)家系統(tǒng)的重要特征機(jī)與知識(shí)庫(kù)是分離的，這是專(zhuān)家系統(tǒng)的重要特征. .它的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)知識(shí)它的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行修改和擴(kuò)充時(shí)，無(wú)需改動(dòng)推理機(jī)庫(kù)進(jìn)行修改和擴(kuò)充時(shí)，無(wú)需改動(dòng)推理機(jī). .4.4.解釋機(jī)構(gòu)解釋機(jī)構(gòu) 解釋機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對(duì)求解過(guò)程作出說(shuō)明和解釋?zhuān)卮鹩脩?hù)的提問(wèn)，解釋機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)對(duì)求解過(guò)程作出說(shuō)明和解釋?zhuān)卮鹩脩?hù)的提問(wèn)，并使用戶(hù)了解推理過(guò)程及其所運(yùn)用的知識(shí)和數(shù)據(jù)并使用戶(hù)了解推理過(guò)程及其所運(yùn)用的

14、知識(shí)和數(shù)據(jù). .解釋機(jī)構(gòu)在工作中解釋機(jī)構(gòu)在工作中通常要用到知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)、數(shù)據(jù)庫(kù)推理過(guò)程中的中間結(jié)構(gòu)、中間通常要用到知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)、數(shù)據(jù)庫(kù)推理過(guò)程中的中間結(jié)構(gòu)、中間假設(shè)和記錄等假設(shè)和記錄等. .專(zhuān)家系統(tǒng)的透明性主要取決于解釋機(jī)構(gòu)的性能專(zhuān)家系統(tǒng)的透明性主要取決于解釋機(jī)構(gòu)的性能. .解釋解釋結(jié)構(gòu)已成為故障診斷、生產(chǎn)操作指導(dǎo)等實(shí)時(shí)專(zhuān)家系統(tǒng)的重要輸出通結(jié)構(gòu)已成為故障診斷、生產(chǎn)操作指導(dǎo)等實(shí)時(shí)專(zhuān)家系統(tǒng)的重要輸出通道道. .5.5.知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)知識(shí)獲取機(jī)構(gòu) 知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)建立、修改與擴(kuò)充知識(shí)庫(kù)，以及對(duì)知識(shí)庫(kù)的一致性、完知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)建立、修改與擴(kuò)充知識(shí)庫(kù)，以及對(duì)知識(shí)庫(kù)的一致性、完整性等進(jìn)行維護(hù)整性等進(jìn)行

15、維護(hù). .知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)具有知識(shí)變換手段，能夠把與專(zhuān)家對(duì)話的內(nèi)容知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)具有知識(shí)變換手段，能夠把與專(zhuān)家對(duì)話的內(nèi)容變換成知識(shí)庫(kù)的內(nèi)部知識(shí)，可以進(jìn)行修改知識(shí)庫(kù)中原有知識(shí)，增加新的知識(shí)變換成知識(shí)庫(kù)的內(nèi)部知識(shí)，可以進(jìn)行修改知識(shí)庫(kù)中原有知識(shí)，增加新的知識(shí). .知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)可以通過(guò)知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)可以通過(guò)“人工移植人工移植”和機(jī)器學(xué)習(xí)的方法獲得和機(jī)器學(xué)習(xí)的方法獲得. .所謂所謂“人工移人工移植植”即專(zhuān)家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者通過(guò)與專(zhuān)家交談，將專(zhuān)家的知識(shí)分析整理后，以計(jì)算即專(zhuān)家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者通過(guò)與專(zhuān)家交談，將專(zhuān)家的知識(shí)分析整理后，以計(jì)算機(jī)能理解的形式輸入知識(shí)庫(kù)；而機(jī)器學(xué)習(xí)是指知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)通過(guò)用戶(hù)對(duì)每次求機(jī)能理解的形式

16、輸入知識(shí)庫(kù)；而機(jī)器學(xué)習(xí)是指知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)通過(guò)用戶(hù)對(duì)每次求解的反饋信息，自動(dòng)進(jìn)行知識(shí)庫(kù)的修改和完善解的反饋信息，自動(dòng)進(jìn)行知識(shí)庫(kù)的修改和完善. .并可在求解過(guò)程中自動(dòng)積累，并可在求解過(guò)程中自動(dòng)積累，形成一些有用的中間知識(shí)，自動(dòng)追加到知識(shí)庫(kù)中去，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)家系統(tǒng)的自學(xué)習(xí)形成一些有用的中間知識(shí)，自動(dòng)追加到知識(shí)庫(kù)中去，實(shí)現(xiàn)專(zhuān)家系統(tǒng)的自學(xué)習(xí). .6.6.接口接口 接口又稱(chēng)界面，是用戶(hù)與系統(tǒng)的信息傳遞紐帶，為用戶(hù)使用專(zhuān)家系統(tǒng)提供接口又稱(chēng)界面，是用戶(hù)與系統(tǒng)的信息傳遞紐帶，為用戶(hù)使用專(zhuān)家系統(tǒng)提供了一個(gè)友好的交互環(huán)境了一個(gè)友好的交互環(huán)境. .它可以完成用戶(hù)到專(zhuān)家系統(tǒng)、專(zhuān)家系統(tǒng)到用戶(hù)的雙向它可以完成用戶(hù)到專(zhuān)家系統(tǒng)、專(zhuān)家系

17、統(tǒng)到用戶(hù)的雙向信息轉(zhuǎn)換，使系統(tǒng)與用戶(hù)間能夠進(jìn)行對(duì)話，用戶(hù)能夠輸入數(shù)據(jù)，提出問(wèn)題，了信息轉(zhuǎn)換，使系統(tǒng)與用戶(hù)間能夠進(jìn)行對(duì)話，用戶(hù)能夠輸入數(shù)據(jù)，提出問(wèn)題，了解推理過(guò)程及推理結(jié)果；系統(tǒng)可通過(guò)人機(jī)接口，回答用戶(hù)提出的問(wèn)題，進(jìn)行必解推理過(guò)程及推理結(jié)果；系統(tǒng)可通過(guò)人機(jī)接口，回答用戶(hù)提出的問(wèn)題，進(jìn)行必要的解釋要的解釋. .現(xiàn)在，多媒體的人機(jī)接口是最有效的形式現(xiàn)在，多媒體的人機(jī)接口是最有效的形式. . 從專(zhuān)家系統(tǒng)的基本組成可以看出，它的核心部分是知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和推理從專(zhuān)家系統(tǒng)的基本組成可以看出，它的核心部分是知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和推理結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu). .因此，要設(shè)計(jì)一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)，主要應(yīng)解決這三方面的問(wèn)題因此，要設(shè)計(jì)一個(gè)專(zhuān)家

18、系統(tǒng)，主要應(yīng)解決這三方面的問(wèn)題. . 我們知道，研制實(shí)用的、高性能的專(zhuān)家系統(tǒng)是當(dāng)前我們知道，研制實(shí)用的、高性能的專(zhuān)家系統(tǒng)是當(dāng)前人工智能研究的一項(xiàng)主要任務(wù)，而與此同時(shí)，我們還應(yīng)人工智能研究的一項(xiàng)主要任務(wù)，而與此同時(shí)，我們還應(yīng)重視專(zhuān)家系統(tǒng)的分類(lèi)研究重視專(zhuān)家系統(tǒng)的分類(lèi)研究. .因?yàn)槿绻浞诸?lèi)合理，在求因?yàn)槿绻浞诸?lèi)合理，在求解問(wèn)題時(shí)，我們便可引用有關(guān)專(zhuān)家系統(tǒng)，為問(wèn)題的求解解問(wèn)題時(shí)，我們便可引用有關(guān)專(zhuān)家系統(tǒng)，為問(wèn)題的求解提供快捷準(zhǔn)確的處理方式；同時(shí)，相鄰學(xué)科應(yīng)用問(wèn)題的提供快捷準(zhǔn)確的處理方式；同時(shí)，相鄰學(xué)科應(yīng)用問(wèn)題的知識(shí)庫(kù)有很多相同的規(guī)則和知識(shí)，在設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)時(shí)，如知識(shí)庫(kù)有很多相同的規(guī)則和知識(shí)，在設(shè)計(jì)知識(shí)

19、庫(kù)時(shí)，如果能直接引用或共享，則能節(jié)約開(kāi)發(fā)時(shí)間果能直接引用或共享，則能節(jié)約開(kāi)發(fā)時(shí)間. . 對(duì)于專(zhuān)家系統(tǒng)的分類(lèi)，可以按照不同的角度進(jìn)行，對(duì)于專(zhuān)家系統(tǒng)的分類(lèi)，可以按照不同的角度進(jìn)行，如按應(yīng)用領(lǐng)域分類(lèi)，可分為醫(yī)學(xué)、地質(zhì)等；按執(zhí)行任務(wù)如按應(yīng)用領(lǐng)域分類(lèi)，可分為醫(yī)學(xué)、地質(zhì)等；按執(zhí)行任務(wù)分類(lèi)，可分為解釋、預(yù)測(cè)等；按實(shí)現(xiàn)方法和技術(shù)分類(lèi)，分類(lèi)，可分為解釋、預(yù)測(cè)等；按實(shí)現(xiàn)方法和技術(shù)分類(lèi)，可分為演繹型、工程型等可分為演繹型、工程型等. .這些分類(lèi)都有交叉這些分類(lèi)都有交叉. .若按執(zhí)行若按執(zhí)行任務(wù)分類(lèi)，可把專(zhuān)家系統(tǒng)分為下列幾種類(lèi)型：任務(wù)分類(lèi)，可把專(zhuān)家系統(tǒng)分為下列幾種類(lèi)型：（1 1）解釋型）解釋型. . 這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)能處

20、理不完整的信息及有矛盾的數(shù)據(jù)這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)能處理不完整的信息及有矛盾的數(shù)據(jù). .由分析和解釋由分析和解釋所采集到的數(shù)據(jù)和信息，找出與之一致的、符合客觀規(guī)律的解釋?zhuān)M(jìn)所采集到的數(shù)據(jù)和信息，找出與之一致的、符合客觀規(guī)律的解釋?zhuān)M(jìn)而確定它們的實(shí)際含義而確定它們的實(shí)際含義. .典型的有：信號(hào)理解、圖像分析和化學(xué)結(jié)構(gòu)解典型的有：信號(hào)理解、圖像分析和化學(xué)結(jié)構(gòu)解釋等專(zhuān)家系統(tǒng)釋等專(zhuān)家系統(tǒng). .（2 2）診斷型）診斷型. . 這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)可以根據(jù)輸入信息推斷對(duì)象存在故障的原因這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)可以根據(jù)輸入信息推斷對(duì)象存在故障的原因. .主要包主要包括醫(yī)療診斷、電子機(jī)械診斷和材料失效診斷等括醫(yī)療診斷、電子機(jī)械診斷和材料失

21、效診斷等. .都是通過(guò)處理對(duì)象內(nèi)部都是通過(guò)處理對(duì)象內(nèi)部各部件的功能及其相互關(guān)系，找到可能的故障所在，包括多種并存故各部件的功能及其相互關(guān)系，找到可能的故障所在，包括多種并存故障障. .（3 3）預(yù)測(cè)型）預(yù)測(cè)型. . 這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)可以根據(jù)對(duì)對(duì)象的過(guò)去和現(xiàn)在已知狀況的分析，推這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)可以根據(jù)對(duì)對(duì)象的過(guò)去和現(xiàn)在已知狀況的分析，推測(cè)未來(lái)的演變結(jié)果測(cè)未來(lái)的演變結(jié)果. .典型的有：人口預(yù)測(cè)、財(cái)政預(yù)測(cè)、交通預(yù)測(cè)、軍事典型的有：人口預(yù)測(cè)、財(cái)政預(yù)測(cè)、交通預(yù)測(cè)、軍事預(yù)測(cè)和天氣預(yù)報(bào)等，都是進(jìn)行與時(shí)間有關(guān)的推理，處理隨時(shí)間變化的預(yù)測(cè)和天氣預(yù)報(bào)等，都是進(jìn)行與時(shí)間有關(guān)的推理，處理隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)和按時(shí)間順序發(fā)生、發(fā)展

22、的事件數(shù)據(jù)和按時(shí)間順序發(fā)生、發(fā)展的事件. .而且，這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)也能處理不而且，這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)也能處理不完整信息完整信息. .（4 4）維修型）維修型. . 這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)可以對(duì)發(fā)生故障的對(duì)象進(jìn)行處理，使其恢復(fù)正常工這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)可以對(duì)發(fā)生故障的對(duì)象進(jìn)行處理，使其恢復(fù)正常工作作. .典型的有：航空和宇航電子設(shè)備的維護(hù)等，如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)典型的有：航空和宇航電子設(shè)備的維護(hù)等，如計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)、有線電視維護(hù)修理專(zhuān)家系統(tǒng)等都是根據(jù)糾錯(cuò)方法的特點(diǎn)，按照某種、有線電視維護(hù)修理專(zhuān)家系統(tǒng)等都是根據(jù)糾錯(cuò)方法的特點(diǎn)，按照某種標(biāo)準(zhǔn)從多種糾錯(cuò)方案中制定代價(jià)最小的方案標(biāo)準(zhǔn)從多種糾錯(cuò)方案中制定代價(jià)最小的方案. .（5

23、5）調(diào)試型）調(diào)試型. . 這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)可以根據(jù)處理對(duì)象和出現(xiàn)故障的特點(diǎn)，給出故障的這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)可以根據(jù)處理對(duì)象和出現(xiàn)故障的特點(diǎn)，給出故障的排除意見(jiàn)和方法，從多種糾錯(cuò)方案中選擇最佳方案排除意見(jiàn)和方法，從多種糾錯(cuò)方案中選擇最佳方案. .該類(lèi)型主要用于計(jì)該類(lèi)型主要用于計(jì)算機(jī)輔助調(diào)試系統(tǒng)，也可用于維修站進(jìn)行被修設(shè)備的調(diào)整與試驗(yàn)算機(jī)輔助調(diào)試系統(tǒng)，也可用于維修站進(jìn)行被修設(shè)備的調(diào)整與試驗(yàn). .（6 6）教育型）教育型. . 這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)主要用于教學(xué)和培訓(xùn)任務(wù)這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)主要用于教學(xué)和培訓(xùn)任務(wù). .可根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，輔導(dǎo)可根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)，輔導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)和處理學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的錯(cuò)誤學(xué)生學(xué)習(xí)和處理學(xué)生學(xué)習(xí)中存在的錯(cuò)誤

24、. .（7 7）設(shè)計(jì)型）設(shè)計(jì)型. . 這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)可根據(jù)給定要求，提供最佳設(shè)計(jì)方案或圖樣描述這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)可根據(jù)給定要求，提供最佳設(shè)計(jì)方案或圖樣描述. .典典型的有：電路設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)型的有：電路設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)等專(zhuān)家系統(tǒng)等專(zhuān)家系統(tǒng). .（8 8）規(guī)劃型）規(guī)劃型. . 這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)可根據(jù)給定的目標(biāo)，在一定的約束條件下，不斷調(diào)這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)可根據(jù)給定的目標(biāo)，在一定的約束條件下，不斷調(diào)整步驟，擬定行動(dòng)計(jì)劃，最終以較小的代價(jià)達(dá)到給定的目標(biāo)整步驟，擬定行動(dòng)計(jì)劃，最終以較小的代價(jià)達(dá)到給定的目標(biāo). .典型的有典型的有：機(jī)器人動(dòng)作規(guī)劃與交通運(yùn)輸調(diào)

25、度等專(zhuān)家系統(tǒng)：機(jī)器人動(dòng)作規(guī)劃與交通運(yùn)輸調(diào)度等專(zhuān)家系統(tǒng). .（9 9）監(jiān)督型）監(jiān)督型. . 這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)通過(guò)隨時(shí)收集被控對(duì)象的數(shù)據(jù)，建立其特征與時(shí)間這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)通過(guò)隨時(shí)收集被控對(duì)象的數(shù)據(jù)，建立其特征與時(shí)間變化的數(shù)據(jù)模型，用于對(duì)系統(tǒng)或過(guò)程的行為進(jìn)行觀察，并與其應(yīng)當(dāng)具變化的數(shù)據(jù)模型，用于對(duì)系統(tǒng)或過(guò)程的行為進(jìn)行觀察，并與其應(yīng)當(dāng)具有的行為進(jìn)行比較，如發(fā)現(xiàn)異常，則發(fā)出報(bào)警有的行為進(jìn)行比較，如發(fā)現(xiàn)異常，則發(fā)出報(bào)警. .典型的有：防空監(jiān)視、典型的有：防空監(jiān)視、國(guó)家財(cái)政的監(jiān)控和電話監(jiān)控等專(zhuān)家系統(tǒng)國(guó)家財(cái)政的監(jiān)控和電話監(jiān)控等專(zhuān)家系統(tǒng). .（1010）控制型）控制型. . 這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)可完成按要求對(duì)受控對(duì)象進(jìn)行管理的全面行為，即這類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)可完成按要求對(duì)受控對(duì)象進(jìn)行管理的全面行為，即自動(dòng)控制系統(tǒng)的全部行為自動(dòng)控制系統(tǒng)的全部行為. .通常用于實(shí)時(shí)控制型系統(tǒng)通常用于實(shí)時(shí)控制型系統(tǒng). .典型的有：商場(chǎng)典型的有：商場(chǎng)管理監(jiān)控、戰(zhàn)場(chǎng)指揮和自主機(jī)器人控制等專(zhuān)家系統(tǒng)管理監(jiān)控、戰(zhàn)場(chǎng)指揮和自主機(jī)器人控制等專(zhuān)家系統(tǒng). . 以上以上1010種類(lèi)型的專(zhuān)家系統(tǒng)的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系及按任務(wù)分類(lèi)的層次結(jié)種類(lèi)型的專(zhuān)家系統(tǒng)的相互關(guān)聯(lián)關(guān)系及按任務(wù)分類(lèi)的層次結(jié)構(gòu)如圖構(gòu)如圖6-26-2所示所示. .解釋解釋預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)診斷診斷規(guī)劃規(guī)劃教育教育調(diào)試調(diào)試監(jiān)督監(jiān)督維修維修設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)控制控制圖圖6-2 6-2 專(zhuān)家系統(tǒng)按任務(wù)分類(lèi)的層次結(jié)構(gòu)專(zhuān)家系統(tǒng)按任務(wù)