人工智能之專家系統(tǒng)

1、人工智能課件之專家系統(tǒng)第1頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.1 專家系統(tǒng)的概念 8.1.1 什么是專家系統(tǒng) 自從1965年世界上第一個(gè)專家系統(tǒng)DENDRAL問世以來，專家系統(tǒng)的技術(shù)和應(yīng)用，在短短的30年間獲得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展。特別是20世紀(jì)80年代中期以后，隨著知識(shí)工程技術(shù)的日漸豐富和成熟，各種各樣的實(shí)用專家系統(tǒng)如雨后春筍般地在世界各地不斷涌現(xiàn)。那么，究竟什么是專家系統(tǒng)呢？第2頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 專家系統(tǒng)（ExpertSystem)亦稱專家咨詢系統(tǒng)，它是一種智能計(jì)算機(jī)(軟件)系統(tǒng)。顧名思義，專家系統(tǒng)就是能像人類專家一樣解決困難

2、、復(fù)雜的實(shí)際問題的計(jì)算機(jī)(軟件)系統(tǒng)。 我們知道“專家”就是專門家，是某一專門領(lǐng)域的行家里手。專家之所以是專家，是因?yàn)樗ㄋ┙鉀Q問題時(shí)具有超凡的能力和水平。專家之所以具有超凡的能力和水平，是因?yàn)榈?頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 (1)專家擁有豐富的專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，或者說他（她）擁有豐富的理論知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，特別是經(jīng)驗(yàn)知識(shí)； (2)專家具有獨(dú)特的思維方式，即獨(dú)特的分析問題和解決問題的方法和策略。 專家系統(tǒng)應(yīng)該具備以下四個(gè)要素： (1) 應(yīng)用于某專門領(lǐng)域； (2) 擁有專家級(jí)知識(shí)； (3) 能模擬專家的思維； (4) 能達(dá)到專家級(jí)水平。第4頁(yè)，共85頁(yè)，2022年

3、，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 所以，準(zhǔn)確一點(diǎn)講，專家系統(tǒng)就應(yīng)該是：應(yīng)用于某一專門領(lǐng)域，擁有該領(lǐng)域相當(dāng)數(shù)量的專家級(jí)知識(shí)，能模擬專家的思維，能達(dá)到專家級(jí)水平，能像專家一樣解決困難和復(fù)雜的實(shí)際問題的計(jì)算機(jī)(軟件)系統(tǒng)。 第5頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.1.2 專家系統(tǒng)的特點(diǎn) 同一般的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)（如數(shù)值計(jì)算、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等）相比，專家系統(tǒng)具有下列特點(diǎn)： (1)從處理的問題性質(zhì)看，專家系統(tǒng)善于解決那些不確定性的、非結(jié)構(gòu)化的、沒有算法解或雖有算法解但在現(xiàn)有的機(jī)器上無法實(shí)施的困難問題。 (2)從處理問題的方法看，專家系統(tǒng)則是靠知識(shí)和推理來解決問題（不像傳統(tǒng)軟件系統(tǒng)使

4、用固定的算法來解決問題），所以，專家系統(tǒng)是基于知識(shí)的智能問題求解系統(tǒng)。第6頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 (3)從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)來看，專家系統(tǒng)則強(qiáng)調(diào)知識(shí)與推理的分離，因而系統(tǒng)具有很好的靈活性和可擴(kuò)充性。 (4)專家系統(tǒng)一般還具有解釋功能，即在運(yùn)行過程中一方面能回答用戶提出的問題，另一方面還能對(duì)最后的輸出（結(jié)論）或處理問題的過程作出解釋。 (5)有些專家系統(tǒng)還具有“自學(xué)習(xí)”能力，即不斷對(duì)自己的知識(shí)進(jìn)行擴(kuò)充、完善和提煉。這一點(diǎn)是傳統(tǒng)系統(tǒng)所無法比擬的。 (6)專家系統(tǒng)不像人那樣容易疲勞、遺忘，易受環(huán)境、情緒等的影響，它可始終如一地以專家級(jí)的高水平求解問題。 第7頁(yè)，共85頁(yè)，2

5、022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.1.3 專家系統(tǒng)的類型 關(guān)于專家系統(tǒng)的分類，目前還無定論。我們僅從幾個(gè)不同的側(cè)面對(duì)此進(jìn)行討論。 1.按用途分類 按用途分類，專家系統(tǒng)可分為：診斷型、解釋型、預(yù)測(cè)型、決策型、設(shè)計(jì)型、規(guī)劃型、控制型、調(diào)度型等幾種類型。 2.按輸出結(jié)果分類 按輸出結(jié)果分類，專家系統(tǒng)可分為分析型和設(shè)計(jì)型。 第8頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 3.按知識(shí)表示分類 目前所用的知識(shí)表示形式有：產(chǎn)生式規(guī)則、一階謂詞邏輯、框架、語義網(wǎng)等。 4.按知識(shí)分類 知識(shí)可分為確定性知識(shí)和不確定性知識(shí)，所以，按知識(shí)分類，專家系統(tǒng)又可分為精確推理型和不精確推理型（如，模

6、糊專家系統(tǒng)）。 5.按技術(shù)分類 按采用的技術(shù)分類，專家系統(tǒng)可分為符號(hào)推理專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng)。 第9頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 6.按規(guī)模分類 按規(guī)模分類，可分為大型協(xié)同式專家系統(tǒng)和微專家系統(tǒng)。 7.按結(jié)構(gòu)分類 按結(jié)構(gòu)分類可分為集中式和分布式，單機(jī)型和網(wǎng)絡(luò)型(即網(wǎng)上專家系統(tǒng))。 第10頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.1.4 專家系統(tǒng)與知識(shí)系統(tǒng) 我們知道，專家系統(tǒng)能有效地解決問題的主要原因在于它擁有知識(shí)，因?yàn)椤爸R(shí)就是力量”。但專家系統(tǒng)擁有的知識(shí)是專家知識(shí)，而且主要是經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)。近年來，由專家系統(tǒng)的出現(xiàn)和發(fā)展而發(fā)展起來的一種稱為知

7、識(shí)系統(tǒng)（KnowledgeBasedSystem)的智能系統(tǒng)，其中的知識(shí)已不限于人類專家的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，而可以是領(lǐng)域知識(shí)或通過機(jī)器學(xué)習(xí)所獲得的知識(shí)等。所以，對(duì)于這種廣義的知識(shí)系統(tǒng)來說，專家系統(tǒng)就是一種特殊的知識(shí)系統(tǒng)。第11頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.1.5 專家系統(tǒng)與知識(shí)工程 由于專家系統(tǒng)是基于知識(shí)的系統(tǒng)，那么，建造專家系統(tǒng)就涉及到知識(shí)獲取（Know ledge Acquisition，即從人類專家那里或從實(shí)際問題那里搜集、整理、歸納專家級(jí)知識(shí))、知識(shí)表示（Know ledge Representation，即以某種結(jié)構(gòu)形式表達(dá)所獲取的知識(shí)，并將其存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)之中

8、)、知識(shí)的組織與管理(即知識(shí)庫(kù)（Know ledge Base)建立與維護(hù)等)和知識(shí)的利用(即使用知識(shí)進(jìn)行推理)等一系列關(guān)于知識(shí)處理的技術(shù)和方法。 第12頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 特別是一般知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)的建立，更加促進(jìn)了這些技術(shù)的發(fā)展。所以，現(xiàn)在關(guān)于知識(shí)處理的技術(shù)和方法已形成一個(gè)稱為“知識(shí)工程”（KnowledgeEngineering）的學(xué)科領(lǐng)域。這就是說，專家系統(tǒng)促使了知識(shí)工程的誕生和發(fā)展，知識(shí)工程又是為專家系統(tǒng)服務(wù)的。正是由于這二者的密切關(guān)系，所以，現(xiàn)在的“專家系統(tǒng)”與“知識(shí)工程”幾乎已成為同義語。第13頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期

9、日 8.1.6 專家系統(tǒng)與人工智能 ; 專家系統(tǒng)是智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。從學(xué)科范疇講，專家系統(tǒng)屬人工智能的一個(gè)分支，而且是應(yīng)用性最強(qiáng)、應(yīng)用范圍最廣的一個(gè)重要分支。所以，現(xiàn)在“專家系統(tǒng)”這一名詞既是系統(tǒng)名稱又是一個(gè)學(xué)科名稱。專家系統(tǒng)已是當(dāng)前計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)熱門研究方向。 第14頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日8.2 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 專家系統(tǒng)是一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。由于應(yīng)用領(lǐng)域和實(shí)際問題的多樣性，所以，專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)也就多種多樣。但抽象地看，它們還是具有許多共同之處。 第15頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.2.1 概念結(jié)構(gòu) 從概念來講，一個(gè)專家系統(tǒng)應(yīng)具

10、有如圖8-1所示的一般結(jié)構(gòu)模式。其中知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)是兩個(gè)最基本的模塊。 1.知識(shí)庫(kù)（KnowledgeBase) 所謂知識(shí)庫(kù)，就是以某種表示形式存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)中的知識(shí)的集合。知識(shí)庫(kù)通常是以一個(gè)個(gè)文件的形式存放于外部介質(zhì)上，專家系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)將被調(diào)入內(nèi)存。知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)一般包括專家知識(shí)、領(lǐng)域知識(shí)和元知識(shí)。 第16頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日?qǐng)D81 專家系統(tǒng)的概念結(jié)構(gòu) 第17頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 2.推理機(jī)（Inferense Engine） 所謂推理機(jī)，就是實(shí)現(xiàn)（機(jī)器）推理的程序。這里的推理，是一個(gè)廣義的概念，它既包括通常的邏輯推理，也包

11、括基于產(chǎn)生式的操作。例如： AB A B 第18頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 3.動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù) 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)也稱全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)、工作存儲(chǔ)器、黑板等，它是存放初始證據(jù)事實(shí)、推理結(jié)果和控制信息的場(chǎng)所，或者說它是上述各種數(shù)據(jù)構(gòu)成的集合。 4.人機(jī)界面 這里的人機(jī)界面指的是最終用戶與專家系統(tǒng)的交互界面。 5.解釋模塊 解釋程序模塊專門負(fù)責(zé)向用戶解釋專家系統(tǒng)的行為和結(jié)果。 第19頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 6.知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng) 知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)是知識(shí)庫(kù)的支撐軟件。知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)知識(shí)庫(kù)的作用，類似于數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的作用，其功能包括知識(shí)庫(kù)的

12、建立、刪除、重組；知識(shí)的獲取 （主要指錄入和編輯）、維護(hù)、查詢、更新；以及對(duì)知識(shí)的檢查，包括一致性、冗余性和完整性檢查等等。第20頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日?qǐng)D82 專家系統(tǒng)的理想結(jié)構(gòu) 第21頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.2.2 實(shí)際結(jié)構(gòu) 上面介紹的專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，是專家系統(tǒng)的概念模型，或者說是只強(qiáng)調(diào)知識(shí)和推理這一主要特征的專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。但專家系統(tǒng)終究仍是一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。所以，它與其它應(yīng)用系統(tǒng)一樣是解決實(shí)際問題的。而實(shí)際問題往往是錯(cuò)綜復(fù)雜的，比如，可能需要多次推理或多路推理或多層推理才能解決，而知識(shí)庫(kù)也可能是多塊或多層的。第22頁(yè)，

13、共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日?qǐng)D83 專家系統(tǒng)的實(shí)際結(jié)構(gòu)示例 總 控處理模塊1處理模塊n專家模塊1專家模塊m第23頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日?qǐng)D84 地質(zhì)圖件繪制智能輔助系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 第24頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.2.3 網(wǎng)絡(luò)與分布式結(jié)構(gòu) 在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下，專家系統(tǒng)也可以設(shè)計(jì)成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如“客戶機(jī)/服務(wù)器”(Client/Server)結(jié)構(gòu)（如圖85(a)所示），或?yàn)g覽器/服務(wù)器(Browser/Server)結(jié)構(gòu)(如圖8-5(b)所示)。我們稱后一種結(jié)構(gòu)的專家系統(tǒng)為網(wǎng)上專家系統(tǒng)。 分布式結(jié)構(gòu)則是一種適合于分布式計(jì)

14、算環(huán)境的專家系統(tǒng)。例如那些多學(xué)科、多專家聯(lián)合作業(yè)，協(xié)同解題的大型專家系統(tǒng)，就可以設(shè)計(jì)成分布式結(jié)構(gòu)。這類專家系統(tǒng)也就稱為分布式專家系統(tǒng)。第25頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日?qǐng)D85 專家系統(tǒng)的客戶(機(jī))/服務(wù)器結(jié)構(gòu)及瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu) 知識(shí)庫(kù)推理機(jī)推理機(jī)知識(shí)庫(kù)人機(jī)界面人機(jī)界面客戶（機(jī)） Browser服務(wù)器 Web ServerInternet第26頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.2.4 黑板模型 “黑板模型”是一種典型而流行的專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模式。 1.黑板 所謂“黑板”，就是一個(gè)分層的全局工作區(qū)（或稱全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)）。 2.知識(shí)源 所謂知識(shí)源，就

15、是一個(gè)知識(shí)模塊。 3.控制機(jī)構(gòu) 控制機(jī)構(gòu)是求解問題的推理機(jī)構(gòu)，由監(jiān)督程序和調(diào)度程序組成。 第27頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日?qǐng)D86 黑板結(jié)構(gòu) 監(jiān)督程序 調(diào)度程序?qū)哟蝞.層次2層次1知識(shí)源1知識(shí)源2.知識(shí)源m第28頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 黑板模型適于求解那些大型復(fù)雜且可分解為一系列層次化的子問題的問題。例如，在HEARSAY中，黑板被分為六個(gè)信息層，每個(gè)信息層對(duì)應(yīng)著問題的一個(gè)中間表示層次。六個(gè)信息層分別為： (1)參數(shù)層：從語音信號(hào)中提取有意義的參數(shù)。有四種不同的參數(shù)，統(tǒng)稱為ZAPDASH參數(shù)。 (2)片段層：用于描述系統(tǒng)對(duì)語音信號(hào)的

16、分割與歸類。此層主要包含音素與單音等信息。第29頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 (3)音節(jié)層：用于描述語音信號(hào)的音節(jié)劃分。此層主要為由片段層上信息構(gòu)成的音節(jié)信息。 (4)單詞層：用于記錄根據(jù)音節(jié)劃分所識(shí)別出的孤立詞信息。 (5)詞組層：用于記錄根據(jù)單詞層中的詞匯所生成的詞組信息。 (6)短語層：用于記錄多個(gè)詞匯或詞組構(gòu)成的短語和句子信息。 第30頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日8.3 專家系統(tǒng)的應(yīng)用與發(fā)展概況 8.3.1 專家系統(tǒng)的意義 專家系統(tǒng)是一種智能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，所以，專家系統(tǒng)將計(jì)算機(jī)的應(yīng)用提高到了一個(gè)新的高度和水平。專家系統(tǒng)的建立，實(shí)現(xiàn)了

17、人類專家的“分身”和“延年”使專家們豐富而寶貴的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)?zāi)懿皇軙r(shí)間和空間的限制，而得到最大限度地傳播和應(yīng)用，從而產(chǎn)生最大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。 第31頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 另一方面，建造專家系統(tǒng)可以使專家本人得到提高和發(fā)展。因?yàn)?，建造和使用專家系統(tǒng)的過程，本身就是專家知識(shí)的一個(gè)不斷積累、總結(jié)、補(bǔ)充、完善、升華、提高、發(fā)展的過程。另外，還可將多個(gè)專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)綜合在一起，構(gòu)成多專家系統(tǒng)。第32頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.3.2 專家系統(tǒng)的應(yīng)用 由于專家系統(tǒng)就是一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，所以，其應(yīng)用范圍沒有什么限制。如它可以代替高

18、級(jí)醫(yī)生看病、開處方，可以協(xié)助地質(zhì)學(xué)家估計(jì)礦藏量、確定打井位置，可以代替育種專家提出各種雜交親本的選配方案，可以根據(jù)市場(chǎng)以及生產(chǎn)中提出的數(shù)據(jù)和信息，依據(jù)一定的數(shù)學(xué)方法科學(xué)地安排生產(chǎn)流程，等等。 第33頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.3.3 專家系統(tǒng)的發(fā)展概況 1.產(chǎn)生 世界第一個(gè)專家系統(tǒng)叫DENDRAL，它是由美國(guó)斯坦福大學(xué)的費(fèi)根鮑姆教授于1965年開發(fā)的。 2.發(fā)展 與DENDRAL系統(tǒng)同時(shí)開發(fā)的，還有數(shù)學(xué)專家系統(tǒng)MACSYMA。它是一個(gè)大型的人機(jī)交互式系統(tǒng)。 3.趨勢(shì) 進(jìn)入20世紀(jì)90年代，模糊技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和面向?qū)ο蟮刃录夹g(shù)迅速崛起，為專家系統(tǒng)注入了新的活力。

19、 第34頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日8.4 專家系統(tǒng)實(shí)例 8.4.1 PROSPECTOR的功能與結(jié)構(gòu) PROSPECTOR的研究目的是：勘探礦產(chǎn)資源，擴(kuò)大技術(shù)培訓(xùn)及集中多個(gè)專家的知識(shí)來解決給定的資源問題。PROSPECTOR系統(tǒng)給地質(zhì)勘探人員提供下列幾種幫助： (1)勘探評(píng)價(jià)。 (2)區(qū)域資源評(píng)價(jià)。 (3)井位選擇。 第35頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 圖87是PROSPECTOR系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)圖。系統(tǒng)的勘探知識(shí)以某種外部格式存儲(chǔ)在磁盤中。同樣，一個(gè)具有1000多個(gè)單詞的分類學(xué)詞典也存儲(chǔ)在磁盤上。每一次咨詢開始時(shí)，由一個(gè)叫做PARSEF

20、ILE的程序把這些外部表示轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)的內(nèi)部表示形式推理網(wǎng)絡(luò)。推理網(wǎng)絡(luò)就是系統(tǒng)賴以完成咨詢的知識(shí)庫(kù)。 第36頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日?qǐng)D87 PROSPECTOR總體結(jié)構(gòu) 第37頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.4.2 知識(shí)表示 PROSPECTOR系統(tǒng)的知識(shí)用語義網(wǎng)絡(luò)和規(guī)則表示。知識(shí)庫(kù)由三級(jí)網(wǎng)絡(luò)組成，它們分別用來描述概念、陳述和推理規(guī)則。 1.分類學(xué)網(wǎng)絡(luò) 最低一級(jí)網(wǎng)絡(luò)是分類學(xué)網(wǎng)絡(luò)（見圖88），它的作用有些類似于MYCIN中的詞典，給出了系統(tǒng)所知道的1000多個(gè)詞匯的用途及相互關(guān)系。 第38頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分

21、，星期日 除了系統(tǒng)所知道的1000多個(gè)詞匯的用途及相互關(guān)系。例如，由“關(guān)系”的節(jié)點(diǎn)為根的子樹中所有詞匯在描述知識(shí)時(shí)作為表示關(guān)系的詞匯使用。除此之外，分類學(xué)網(wǎng)絡(luò)還給出了概念之間的從屬關(guān)系，它們由四種弧表示： :表示N2是N1的子集。例如，火成巖是巖石的一類。 :表示N2是N1的元素。例如，F(xiàn)ROMOF是一個(gè)具體的關(guān)系。第39頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 :既表示N2是N1的子集，說明N2與N1的其他用ds鏈接的子集是不相交的概念。例如，年代和形態(tài)是系統(tǒng)中的兩類詞匯，但這兩類詞匯中沒有相同的詞匯，即它們沒有共同的后代。而硫化物和濁變物是相交的概念，它們有共同的后代黃鐵礦

22、。 第40頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日?qǐng)D8-8 分類學(xué)網(wǎng)絡(luò) 第41頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 2.分塊語義網(wǎng)絡(luò) 在PROSPECTOR中，陳述由分塊語義網(wǎng)絡(luò)表示。分塊語義網(wǎng)絡(luò)是把整個(gè)網(wǎng)絡(luò)劃分成若干個(gè)塊，每一塊（稱為語義空間）表示一句完整的話（陳述）。第42頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 3.推理網(wǎng)絡(luò) 在PROSPECTOR中，判斷性知識(shí)用規(guī)則表示。每條規(guī)則的形式如下： EH(LS，LN) 推理網(wǎng)絡(luò)中每條規(guī)則的LS、LN及每個(gè)語義空間H的P(H)均由領(lǐng)域?qū)＜以诮ㄔ熘R(shí)庫(kù)時(shí)提供。 除了表示規(guī)則的弧外，推理網(wǎng)絡(luò)中還有

23、代表先后順序的弧.第43頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.4.3 主觀貝葉斯推理模型 PROSPECTOR的不確定性推理模型是建立在概率論的基礎(chǔ)上的，稱為主觀貝葉斯(Bayesian)方法。與MYCIN系統(tǒng)的確定性理論不同，主觀貝葉斯方法是在概率論基礎(chǔ)上嚴(yán)格推導(dǎo)出來的。因?yàn)檎麄€(gè)推導(dǎo)過程比較復(fù)雜，限于篇幅，這里就不詳細(xì)介紹了。第44頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.4.4 控制策略 PROSPECTOR系統(tǒng)的推理方式稱為混合主動(dòng)式，即正反向混合推理與接納用戶自愿提供信息相結(jié)合的推理方式。 與MYCIN系統(tǒng)不同，在PROSPECTOR中沒有獨(dú)

24、立于知識(shí)庫(kù)而存在的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，它的推理網(wǎng)絡(luò)同時(shí)兼有知識(shí)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)兩種身份。因此，PROSPECTOR推理過程實(shí)際上就是不斷修改各個(gè)語義空間的后驗(yàn)概率，直到頂層語義空間的后驗(yàn)概率超過其一閾值時(shí)為止。 第45頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 1.正向推理 PROSPECTOR的正向推理實(shí)際上就是概率傳播，它由傳播程序完成。每當(dāng)用戶輸入一個(gè)證據(jù)E及其后驗(yàn)概率P(E|S)，傳播程序就利用主觀Bayesian方法，將P(E|S)的影響沿推理網(wǎng)絡(luò)傳播，修改更高層次上語義空間的后驗(yàn)概率，直至將P(E|S)的影響傳至頂層空間。第46頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期

25、日 2.主動(dòng)式推理 咨詢開始時(shí)，用戶可根據(jù)自己的觀察為系統(tǒng)提供信息。PROSPECTOR在這方面為用戶提供了很大的靈活性，用戶不僅可以輸入有關(guān)可問空間的信息，還可以輸入關(guān)于推理網(wǎng)絡(luò)任意層次上的假設(shè)空間的信息。這種方法有利于充分發(fā)揮用戶的作用，加快推理速度。 第47頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 3.反向推理 當(dāng)正向推理（概率傳播）結(jié)束后，如果系統(tǒng)已能確定存在某種礦藏，則輸出結(jié)果;否則進(jìn)入反向推理過程。反向推理由提問系統(tǒng)負(fù)責(zé)，它為斷定某種礦藏的成礦可能性尋求有關(guān)的數(shù)據(jù)。因此反向推理實(shí)際上要完成兩個(gè)任務(wù)： (1)應(yīng)優(yōu)先考慮哪個(gè)頂層假設(shè)，這主要根據(jù)評(píng)判函數(shù)Jh來選擇; (2

26、)應(yīng)向用戶詢問哪個(gè)空間，這主要根據(jù)評(píng)判函數(shù)J*來選擇。 第48頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.4.5 解釋系統(tǒng) PROSPECTOR的解釋系統(tǒng)可以為用戶提供幾種不同類型的解釋。最簡(jiǎn)單的一種是允許系統(tǒng)在咨詢的任何時(shí)刻檢查推理網(wǎng)絡(luò)中某個(gè)語義空間的后驗(yàn)概率。其次解釋系統(tǒng)可以向用戶顯示推斷某一結(jié)論所使用的規(guī)則。用戶還可以檢查某一數(shù)據(jù)對(duì)推理網(wǎng)絡(luò)中任一特定空間概率的影響。 第49頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日8.5 專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 8.5.1 一般步驟與方法 由于專家系統(tǒng)也是一種計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，所以，一般說來，其開發(fā)過程也要遵循軟件工程的步驟和原

27、則，即也要進(jìn)行系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設(shè)計(jì)等幾個(gè)階段的工作。但又由于它是專家系統(tǒng)，而不是一般的軟件系統(tǒng)，所以，又有其獨(dú)特的地方。如果我們僅就“純專家系統(tǒng)”而言，則其設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)的一般步驟可如圖813所示。 第50頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日?qǐng)D813 建立專家系統(tǒng)的一般步驟 第51頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 由圖813可以看出，專家系統(tǒng)的開發(fā)有如下特點(diǎn)： (1)知識(shí)獲取與知識(shí)表示設(shè)計(jì)是一切工作的起點(diǎn)； (2)知識(shí)表示以及知識(shí)描述語言確定后，各項(xiàng)設(shè)計(jì)（圖中并列的六個(gè)設(shè)計(jì)）可同時(shí)進(jìn)行。 還需說明的是： (1)對(duì)于一個(gè)實(shí)際的專家系統(tǒng)，在系統(tǒng)分析階段就應(yīng)該首

28、先弄清楚：系統(tǒng)中哪里需要專家知識(shí)，專家知識(shí)的作用是什么？以及系統(tǒng)中各專家模塊的輸入是什么？處理是什么？輸出又是什么？第52頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 (2)系統(tǒng)投入運(yùn)行后，一般來說，其知識(shí)庫(kù)還需不斷擴(kuò)充、更新、完善和優(yōu)化。所以專家系統(tǒng)的開發(fā)更適合采用快速原型法。 (3)對(duì)系統(tǒng)的評(píng)價(jià)主要看它解決問題是否達(dá)到專家水平。 (4)上述的所謂“純專家系統(tǒng)”就是一個(gè)實(shí)際專家系統(tǒng)中的專家模塊部分。那么，對(duì)于系統(tǒng)其他部分的分析與設(shè)計(jì)，原則上講，與一般計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)完全一樣，即可按軟件工程規(guī)范和程序進(jìn)行。第53頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.5.2 快

29、速原型與增量式開發(fā) 所謂快速原型與增量式開發(fā)，就是在開發(fā)一個(gè)大型軟件系統(tǒng)之前，先盡快地建立一個(gè)簡(jiǎn)單的小型的系統(tǒng)“模型”稱之為系統(tǒng)原型；然后，對(duì)原型進(jìn)行擴(kuò)充，即在原型的基礎(chǔ)上進(jìn)行地繼續(xù)開發(fā)，即增量式開發(fā)，這樣像滾雪球似地直至完成整個(gè)系統(tǒng)?？焖僭头ǖ膬?yōu)點(diǎn)是，利用系統(tǒng)原型，開發(fā)者可以更好地分析和理解系統(tǒng)；用戶也能盡快地看到系統(tǒng)的概貌，以便及早地反饋有關(guān)信息，使后面的工作少走彎路；同時(shí)，也方便了開發(fā)者和用戶的相互交流。第54頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.5.3 知識(shí)獲取 知識(shí)獲取是建造專家系統(tǒng)的關(guān)鍵一步，也是較為困難的一步，被稱為建造專家系統(tǒng)的“瓶頸”。知識(shí)獲取大體有

30、三種途徑。 1.人工獲取 人工獲取，即計(jì)算機(jī)人員（或知識(shí)工程師）與領(lǐng)域?qū)＜液献?，?duì)有關(guān)領(lǐng)域知識(shí)和專家知識(shí)，進(jìn)行挖掘、搜集、分析、綜合、整理、歸納，然后以某種表示形式存入知識(shí)庫(kù)。 第55頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 2.半自動(dòng)獲取 半自動(dòng)獲取，即利用某種專門的知識(shí)獲取系統(tǒng)，采取提示、指導(dǎo)或問答的方式，幫助專家提取、歸納有關(guān)知識(shí)，并自動(dòng)記入知識(shí)庫(kù)。 3.自動(dòng)獲取 自動(dòng)獲取又可分為兩種形式：一種是系統(tǒng)本身具有一種機(jī)制，使得系統(tǒng)在運(yùn)行過程中能不斷地總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，并修改和擴(kuò)充自己的知識(shí)庫(kù)；另一種是開發(fā)專門的機(jī)器學(xué)習(xí)系統(tǒng)，讓機(jī)器自動(dòng)從實(shí)際問題中獲取知識(shí)，并填充知識(shí)庫(kù)。第56頁(yè)，共8

31、5頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.5.4 知識(shí)表示與知識(shí)描述語言設(shè)計(jì) 知識(shí)表示與知識(shí)描述語言設(shè)計(jì)是根據(jù)所獲得知識(shí)的特點(diǎn)，選擇或設(shè)計(jì)某種知識(shí)表示形式，并為這種表示形式設(shè)計(jì)相應(yīng)的知識(shí)描述語言。所謂知識(shí)描述語言，就是知識(shí)的具體語法結(jié)構(gòu)形式。所以，知識(shí)描述語言既要面向人、面向用戶，又要面向知識(shí)表示、面向機(jī)器，還要面向推理、面向知識(shí)運(yùn)用。這就要求知識(shí)描述語言既能為用戶提供一種方便、易懂的外部知識(shí)表達(dá)形式，又能將這種外部表示轉(zhuǎn)換成容易存儲(chǔ)、管理、運(yùn)用的內(nèi)部形式。第57頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.5.5 知識(shí)庫(kù)與知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 知識(shí)庫(kù)是專家系統(tǒng)的核心

32、。知識(shí)庫(kù)的質(zhì)量直接關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的性能和效率。因此，知識(shí)庫(kù)涉及知識(shí)的組織與管理。知識(shí)的組織決定了知識(shí)庫(kù)的結(jié)構(gòu)，知識(shí)的管理包括知識(shí)庫(kù)的建立、刪除、重組及維護(hù)和知識(shí)的錄入、查詢、更新、優(yōu)化等，還有知識(shí)的完整性、一致性、冗余性檢查和安全保護(hù)等方面的工作。知識(shí)管理由知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)。 第58頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 1.知識(shí)庫(kù)設(shè)計(jì) 知識(shí)庫(kù)設(shè)計(jì)主要是設(shè)計(jì)知識(shí)庫(kù)的結(jié)構(gòu)，即知識(shí)的組織形式。專家系統(tǒng)（或知識(shí)工程）中所涉及的知識(shí)庫(kù)，一般取層次結(jié)構(gòu)或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)模式。這種結(jié)構(gòu)模式是把知識(shí)按某種原則進(jìn)行分類，然后分塊分層組織存放，如按元知識(shí)、專家知識(shí)、領(lǐng)域知識(shí)等分層組織；而每一塊和每一

33、層還可以再分塊分層。這樣，整個(gè)知識(shí)庫(kù)就呈樹型或網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。例如，圖814所示的就是一個(gè)醫(yī)療診斷知識(shí)庫(kù)的層次結(jié)構(gòu)。第59頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日?qǐng)D814 醫(yī)療診斷知識(shí)庫(kù)層次結(jié)構(gòu) 醫(yī)療診斷知識(shí)庫(kù)消化系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)呼吸系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)肝病知識(shí)庫(kù)胃病知識(shí)庫(kù)第60頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 2.知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)設(shè)計(jì) 知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)應(yīng)包括知識(shí)一級(jí)和知識(shí)庫(kù)一級(jí)的各種管理功能。 1)知識(shí)操作功能設(shè)計(jì) 知識(shí)操作功能包括知識(shí)的添加、刪除、修改、查詢和統(tǒng)計(jì)等。這些功能可采用兩種方法來實(shí)現(xiàn)。一種方法就是利用屏幕窗口，通過人機(jī)對(duì)話方式實(shí)現(xiàn)知識(shí)的增、刪、改、查等；另一種方法

34、就是用全屏幕編輯方式，讓用戶直接用鍵盤按知識(shí)描述語言的語法格式編輯知識(shí)。第61頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日2)知識(shí)檢查功能設(shè)計(jì) 知識(shí)檢查包括知識(shí)的一致性、完整性、冗余性等檢查。 所謂知識(shí)的一致性，就是知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)必須是相容的，即無矛盾。例如，下面的兩條規(guī)則 r1:if P then Q r2:if P then Q 就是矛盾的。那么，像這樣的規(guī)則就不能同時(shí)存在于一個(gè)知識(shí)庫(kù)中。第62頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 所謂完整性，是指知識(shí)中的約束條件，稱為完整性約束。例如，小王的身高x米，則必須滿足：x3米；又如，弟弟今年x歲，哥哥今年y歲，則

35、必須滿足xy。否則就破壞了知識(shí)的完整性。第63頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 所謂冗余性，就是重復(fù)、多余等。冗余性檢查就是檢查知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)是否存在冗余。也就是要求不能存在冗余。冗余的表現(xiàn)有重復(fù)、包含、環(huán)路等現(xiàn)象。例如，下面的三條規(guī)則： r1:if P then Q r2:if Q then R r3:if P then R第64頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 3) 知識(shí)庫(kù)操作設(shè)計(jì) 知識(shí)庫(kù)操作包括知識(shí)庫(kù)（文件）的建立、刪除、分解、合并等。這里著重要說明的是知識(shí)庫(kù)的分解與合并。這兩種功能類似于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的投影、選擇和連接操作，它們實(shí)現(xiàn)的是知識(shí)庫(kù)

36、的重組。我們說，知識(shí)庫(kù)的重組也是可能甚至是必要的。因?yàn)殡S著系統(tǒng)的運(yùn)行，可能會(huì)發(fā)現(xiàn)原先的知識(shí)組合不合理，因此就需要重新組合，這時(shí)就需要使用知識(shí)庫(kù)的分解與合并功能。第65頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.5.6 推理機(jī)與解釋功能設(shè)計(jì) 1.從哪里著手 ; 推理機(jī)是與知識(shí)庫(kù)對(duì)應(yīng)的專家系統(tǒng)的另一重要部件。推理機(jī)的推理是基于知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)進(jìn)行的。所以，推理機(jī)就必須與知識(shí)庫(kù)及其知識(shí)相適應(yīng)、相配套。具體來講，就是推理機(jī)必須與知識(shí)庫(kù)的結(jié)構(gòu)、層次以及其中知識(shí)的具體表示形式等相協(xié)調(diào)、相匹配。否則，推理機(jī)與知識(shí)庫(kù)將無法接軌。因此，設(shè)計(jì)推理機(jī)時(shí)，首先得對(duì)知識(shí)庫(kù)有所了解。 第66頁(yè)，共85頁(yè)，

37、2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 2. 還應(yīng)考慮些什么 對(duì)推理機(jī)本身而言，還要考慮推理的方式、方法和控制策略等。例如，對(duì)于推理方式，是正向推理，還是反向推理或雙向推理？是精確推理，還是不精確推理？是串行推理，還是并行推理？是單調(diào)推理，還是非單調(diào)推理？又如，對(duì)于推理方法，是用歸結(jié)法，還是用自然演繹法？對(duì)于不精確推理采用什么樣的推理模型？還有，對(duì)于搜索控制，是采用深度優(yōu)先還是廣度優(yōu)先，對(duì)于沖突消解是依據(jù)優(yōu)先數(shù)，還是可信度或程度（即隸屬度）等等。第67頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 3. 算法設(shè)計(jì)與程序設(shè)計(jì) 做了上述的分析以后，就可著手設(shè)計(jì)推理機(jī)的算法了。對(duì)于一個(gè)

38、基于規(guī)則的系統(tǒng)來說，其推理機(jī)也就相當(dāng)于產(chǎn)生式系統(tǒng)中的執(zhí)行控制部件，所以其運(yùn)行過程也就是產(chǎn)生系統(tǒng)的運(yùn)行過程，因此，前面產(chǎn)生式系統(tǒng)所采用的算法，或者圖搜索中所用的算法也就是這里的推理機(jī)所用的算法。算法確定后，就可進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。至于推理機(jī)用何種程序語言實(shí)現(xiàn)，這個(gè)并無什么限制，如可以用傳統(tǒng)的LISP或PROLOG語言，也用當(dāng)前流行的C或C+語言。第68頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 4. 解釋機(jī)制如何實(shí)現(xiàn) 另外，在推理機(jī)的設(shè)計(jì)中還得考慮解釋機(jī)制。因?yàn)閷＜蚁到y(tǒng)一般要求要有解釋功能。即在推理中要能回答用戶“為什么”的問題，在推理結(jié)束后，要能回答“怎么樣（得到結(jié)果）”的問題。從系統(tǒng)

39、的結(jié)構(gòu)上講，一般是把解釋作為一個(gè)獨(dú)立的模塊，但實(shí)際上解釋功能也是與推理機(jī)密切相關(guān)的。因?yàn)橐忉尵捅仨殞?duì)推理進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤。 第69頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.5.7 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)構(gòu)成技術(shù)被稱為人工智能的三大技術(shù)之一。所以，對(duì)一個(gè)專家系統(tǒng)來說，其體系結(jié)構(gòu)就顯得非常重要。 雖然從原理來講，專家系統(tǒng)由知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)等部分組成，但由于受問題領(lǐng)域、系統(tǒng)規(guī)模、知識(shí)表示方法、知識(shí)庫(kù)結(jié)構(gòu)以及其他特殊性等諸多因素的影響，故專家系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)難以形成固定的模式。一般來講，有諸如獨(dú)立式（一個(gè)“純”專家模塊）、混合式（還有其他處理模塊）、集中式、分布式、層次式以及“黑板模型”等。

40、 第70頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.5.8 人機(jī)界面設(shè)計(jì) 人機(jī)界面對(duì)于一個(gè)實(shí)用專家系統(tǒng)(特別是咨詢型知識(shí)系統(tǒng))來說至關(guān)重要。一個(gè)專家系統(tǒng)一般有兩個(gè)人機(jī)界面：一個(gè)是面向系統(tǒng)開發(fā)和維護(hù)者的；一個(gè)是面向最終使用者的。前一個(gè)界面由開發(fā)工具提供；后一個(gè)則是專家系統(tǒng)自身的一部分。由于圖形用戶界面(GUI)的廣泛使用，所以目前專家系統(tǒng)的開發(fā)界面已達(dá)到相當(dāng)高的水平。而專家系統(tǒng)的使用界面相對(duì)還比較落后。這是因?yàn)椋褂媒缑嫱婕啊叭藱C(jī)對(duì)話”，如人對(duì)系統(tǒng)的詢問、系統(tǒng)對(duì)人的回答，特別是系統(tǒng)對(duì)用戶的解釋。 第71頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日8.6 專家系

41、統(tǒng)開發(fā)工具與環(huán)境 8.6.1 專家系統(tǒng)開發(fā)工具 迄今已有數(shù)以百計(jì)的各種各樣的專家系統(tǒng)開發(fā)工具投入使用。它們大致可分為以下幾類。 1.面向AI的程序設(shè)計(jì)語言 面向AI的程序設(shè)計(jì)語言包括LISP、PROLOG等。由于這些語言與領(lǐng)域無關(guān)，所以它們的通用性強(qiáng)，且使用靈活，限制少，用戶能“隨心所欲”地設(shè)計(jì)自己的系統(tǒng)。但由于一切皆要“從頭做起”，故開發(fā)周期長(zhǎng)、效率低。第72頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 2. 知識(shí)表示語言 這是針對(duì)知識(shí)工程發(fā)展起來的程序設(shè)計(jì)語言，因此也稱知識(shí)工程語言。這些語言并不與具體的體系和范例有緊密聯(lián)系，也不局限于實(shí)現(xiàn)任一特殊的控制策略，因而便于實(shí)現(xiàn)較廣泛的

42、問題。第73頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 3.外殼系統(tǒng) 外殼系統(tǒng)亦稱為骨架(frame)，這種工具通常提供知識(shí)獲取模塊、推理機(jī)制、解釋功能等，只要加上領(lǐng)域?qū)ｉT知識(shí)，即建立起知識(shí)庫(kù)就可以構(gòu)成一個(gè)專家系統(tǒng)。這類系統(tǒng)典型的代表有EMYCIN、KAS和EXPERT等。國(guó)內(nèi)也開發(fā)出了不少這類工具系統(tǒng)。顯然，使用這種工具，開發(fā)效率最高，但限制也更多，靈活性最差。 第74頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 4.組合式構(gòu)造工具 這種工具向用戶提供多種知識(shí)表示方法和多個(gè)推理控制機(jī)構(gòu)，使用戶可以選擇各種組成部件，非常方便地進(jìn)行組合，來設(shè)計(jì)、建造自己所需的專家系統(tǒng)。

43、這類系統(tǒng)的典型代表有AGE等。第75頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 8.6.2 專家系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 隨著專家系統(tǒng)技術(shù)的普及與發(fā)展，人們對(duì)開發(fā)工具的要求也越來越高。一個(gè)好的專家系統(tǒng)開發(fā)工具應(yīng)向用戶提供多方面的支持，包括從系統(tǒng)分析、知識(shí)獲取、程序設(shè)計(jì)到系統(tǒng)調(diào)試與維護(hù)的一條龍的服務(wù)。于是，專家系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境便應(yīng)運(yùn)而生。專家系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境就是集成化了的專家系統(tǒng)開發(fā)工具包。提供的功能主要有： (1)多種知識(shí)表示：至少提供兩、三種以上知識(shí)表示，如邏輯、框架、對(duì)象、過程等。第76頁(yè)，共85頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)1分，星期日 (2)多種不精確推理模型：即提供多種不精確推理模型，可供用戶選用。最好還留有用戶自定義接口。 (3)多種知識(shí)獲取手段：除了必需的知識(shí)編輯工具外，還應(yīng)有自動(dòng)知識(shí)獲取即機(jī)器學(xué)習(xí)功能，以及知識(shí)求精手段。 (4)多樣的輔助工具：包括數(shù)據(jù)庫(kù)訪問、電子表格、作圖等工具。 (5)多樣的友好用戶界面：包括開發(fā)界面和專家系統(tǒng)產(chǎn)品的用戶界面，應(yīng)該是多媒體的，并且有自然語言接