專家系統(tǒng)的類型

1、專家系統(tǒng)的類型第1頁，共11頁，2022年，5月20日，1點7分，星期日解釋專家系統(tǒng) 解釋專家系統(tǒng)的任務(wù)是通過對已知信息和數(shù)據(jù)的分析與解釋，確定它們的涵義。解釋專家系統(tǒng)具有下列特點：(a) 系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)量很大，而且往往是不準確的、有錯誤的或不完全的。(b) 系統(tǒng)能夠從不完全的信息中得出解釋，并能對數(shù)據(jù)做出某些假設(shè)。(c) 系統(tǒng)的推理過程可能很復雜和很長，因而要求系統(tǒng)具有對自身的推理過程作出解釋的能力。作為解釋專家系統(tǒng)的例子有語音理解、圖象分析、系統(tǒng)監(jiān)視、化學結(jié)構(gòu)分析和信號解釋等。例如，衛(wèi)星圖象(云圖等)分析、集成電路分析、DENDRAL化學結(jié)構(gòu)分析、ELAS石油測井數(shù)據(jù)分析、染色體分類、PR

2、OSPECTOR地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)解釋和丘陵找水等實用系統(tǒng)。 第2頁，共11頁，2022年，5月20日，1點7分，星期日預測專家系統(tǒng) 預測專家系統(tǒng)的任務(wù)是通過對過去和現(xiàn)在已知狀況的分析，推斷未來可能發(fā)生的情況。預測專家系統(tǒng)具有下列特點：(a) 系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)隨時間變化，而且可能是不準確和不完全的。(b) 系統(tǒng)需要有適應時間變化的動態(tài)模型，能夠從不完全和不準確的信息中得出預報，并達到快速響應的要求。預測專家系統(tǒng)的例子有氣象預報、軍事預測、人口預測、交通預測、經(jīng)濟預測和谷物產(chǎn)量預測等。例如，惡劣氣候(包括暴雨、颶風、冰雹等)預報、戰(zhàn)場前景預測和農(nóng)作物病蟲害預報等專家系統(tǒng)。 第3頁，共11頁，2022年，

3、5月20日，1點7分，星期日診斷專家系統(tǒng) 診斷專家系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)觀察到的情況(數(shù)據(jù))來推斷出某個對象機能失常(即故障)的原因。診斷專家系統(tǒng)具有下列特點：(a) 能夠了解被診斷對象或客體各組成部分的特性以及它們之間的聯(lián)系。(b) 能夠區(qū)分一種現(xiàn)象及其所掩蓋的另一種現(xiàn)象。(c) 能夠向用戶提出測量的數(shù)據(jù)，并從不確切信息中得出盡可能正確的診斷。診斷專家系統(tǒng)的例子特別多，有醫(yī)療診斷，電子機械和軟件故障診斷以及材料失效診斷等。用于抗生素治療的MYCIN、肝功能檢驗的PUFF、青光眼治療的CASNET、內(nèi)科疾病診斷的INTERNIST-I和血清蛋白診斷等醫(yī)療診斷專家系統(tǒng)，IBM公司的計算機故障診斷系統(tǒng)D

4、ART/DASD，火電廠鍋爐給水系統(tǒng)故障檢測與診斷系統(tǒng)、雷達故障診斷系統(tǒng)和太空站熱力控制系統(tǒng)的故障檢測與診斷系統(tǒng)等、都是國內(nèi)外頗有名氣的實例。 第4頁，共11頁，2022年，5月20日，1點7分，星期日設(shè)計專家系統(tǒng) 設(shè)計專家系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)設(shè)計要求，求出滿足設(shè)計問題約束的目標配置。設(shè)計專家系統(tǒng)具有如下特點：(a) 善于從多方面的約束中得到符合要求的設(shè)計結(jié)果。(b) 系統(tǒng)需要檢索較大的可能解空間。(c) 善于分析各種子問題，并處理好子問題間的相互作用。(d) 能夠試驗性地構(gòu)造出可能設(shè)計，并易于對所得設(shè)計方案進行修改。(e) 能夠使用已被證明是正確的設(shè)計來解釋當前的(新的)設(shè)計。設(shè)計專家系統(tǒng)涉及電

5、路(如數(shù)字電路和集成電路)設(shè)計、土木建筑工程設(shè)計、計算機結(jié)構(gòu)設(shè)計、機械產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)工藝設(shè)計等。比較有影響的專家設(shè)計系統(tǒng)有VAX計算機結(jié)構(gòu)設(shè)計專家系統(tǒng)R1(XCOM)、浙江大學的花布立體感圖案設(shè)計和花布印染專家系統(tǒng)、大規(guī)模集成電路設(shè)計專家系統(tǒng)以及齒輪加工工藝設(shè)計專家系統(tǒng)等。 第5頁，共11頁，2022年，5月20日，1點7分，星期日規(guī)劃專家系統(tǒng) 規(guī)劃專家系統(tǒng)的任務(wù)在于尋找出某個能夠達到給定目標的動作序列或步驟。規(guī)劃專家系統(tǒng)的特點如下：(a)所要規(guī)劃的目標可能是動態(tài)的或靜態(tài)的，因而需要對未來動作做出預測。(b)所涉及的問題可能很復雜，要求系統(tǒng)能抓住重點，處理好各子目標間的關(guān)系和不確定的數(shù)據(jù)信息，

6、并通過試驗性動作得出可行規(guī)劃。規(guī)劃專家系統(tǒng)可用于機器人規(guī)劃、交通運輸調(diào)度、工程項目論證、通信與軍事指揮以及農(nóng)作物施肥方案規(guī)劃等。比較典型的規(guī)劃專家系統(tǒng)的例子有軍事指揮調(diào)度系統(tǒng)、ROPES機器人規(guī)劃專家系統(tǒng)、汽車和火車運行調(diào)度專家系統(tǒng)以及小麥和水稻施肥專家系統(tǒng)等。 第6頁，共11頁，2022年，5月20日，1點7分，星期日監(jiān)視專家系統(tǒng) 監(jiān)視專家系統(tǒng)的任務(wù)在于對系統(tǒng)、對象或過程的行為進行不斷觀察，并把觀察到的行為與其應當具有的行為進行比較，以發(fā)現(xiàn)異常情況，發(fā)出警報。監(jiān)視專家系統(tǒng)具有下列特點：(a)系統(tǒng)應具有快速反應能力，在造成事故之前及時發(fā)出警報。(b)系統(tǒng)發(fā)出的警報要有很高的準確性。在需要發(fā)出警

7、報時發(fā)警報，在不需要發(fā)出警報時不得輕易發(fā)警報(假警報)。(c)系統(tǒng)能夠隨時間和條件的變化而動態(tài)地處理其輸入信息。監(jiān)視專家系統(tǒng)可用于核電站的安全監(jiān)視、防空監(jiān)視與警報、國家財政的監(jiān)控、傳染病疫情監(jiān)視及農(nóng)作物病蟲害監(jiān)視與警報等。粘蟲測報專家系統(tǒng)是監(jiān)視專家系統(tǒng)的一個實例。 第7頁，共11頁，2022年，5月20日，1點7分，星期日控制專家系統(tǒng) 控制專家系統(tǒng)的任務(wù)是自適應地管理一個受控對象或客體的全面行為，使之滿足預期要求?？刂茖＜蚁到y(tǒng)的特點為：能夠解釋當前情況，預測未來可能發(fā)生的情況，診斷可能發(fā)生的問題及其原因，不斷修正計劃，并控制計劃的執(zhí)行。也就是說，控制專家系統(tǒng)具有解釋、預報、診斷、規(guī)劃和執(zhí)行等多

8、種功能?？罩薪煌ü苤啤⑸虡I(yè)管理、自主機器人控制、作戰(zhàn)管理、生產(chǎn)過程控制和生產(chǎn)質(zhì)量控制等都是控制專家系統(tǒng)的潛在應用方面。例如，已經(jīng)對海、陸、空自主車、生產(chǎn)線調(diào)度和產(chǎn)品質(zhì)量控制等課題進行控制專家系統(tǒng)的研究。 第8頁，共11頁，2022年，5月20日，1點7分，星期日調(diào)試專家系統(tǒng) 調(diào)試專家系統(tǒng)的任務(wù)是對失靈的對象給出處理意見和方法。調(diào)試專家系統(tǒng)的特點是同時具有規(guī)劃、設(shè)計、預報和診斷等專家系統(tǒng)的功能。調(diào)試專家系統(tǒng)可用于新產(chǎn)品或新系統(tǒng)的調(diào)試，也可用于維修站進行被修設(shè)備的調(diào)整、測量與試驗。在這方面的實例還很少見。 第9頁，共11頁，2022年，5月20日，1點7分，星期日教學專家系統(tǒng) 教學專家系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)學生的特點、弱點和基礎(chǔ)知識，以最適當?shù)慕贪负徒虒W方法對學生進行教學和輔導。教學專家系統(tǒng)的特點為：(a)同時具有診斷和調(diào)試等功能。(b)具有良好的人機界面。已經(jīng)開發(fā)和應用的教學專家系統(tǒng)有美國麻省理工學院的MACSYMA符號積分與定理證明系統(tǒng)，我國一些大學開發(fā)的計算機程序設(shè)計語言和物理智能計算機輔助教學系統(tǒng)以及聾啞人語言訓練專家系統(tǒng)等。 第10頁，共11頁，2022年，5月20日，1點7分，星期日修理專家系統(tǒng) 修理專家系統(tǒng)的任務(wù)是對發(fā)生故障