《管理信息系統(tǒng)》2版-第10章課件

1、第10章 人工智能與決策支持 學(xué)習(xí)目的了解人工智能及其應(yīng)用領(lǐng)域；了解專家系統(tǒng)及其組成結(jié)構(gòu)；理解決策支持與人工智能技術(shù)的關(guān)系；了解智能決策支持系統(tǒng)；結(jié)合實(shí)際理解智能代理的應(yīng)用。本講內(nèi)容人工智能 專家系統(tǒng) 智能決策支持系統(tǒng) 智能代理案例閱讀 人工智能人工智能技術(shù)的領(lǐng)域?qū)＜蚁到y(tǒng) 專家系統(tǒng)是基于知識(shí)的信息系統(tǒng)，由類似于人類專家的能貯存知識(shí)及進(jìn)行推理的硬件和軟件組成。 自然語(yǔ)言處理自然語(yǔ)言處理（Natural Language Processing）可以讓計(jì)算機(jī)理解以人類自然語(yǔ)言下達(dá)的命令并做出相應(yīng)的反應(yīng)。人工智能人工智能技術(shù)的領(lǐng)域模糊邏輯 模糊邏輯是一項(xiàng)語(yǔ)言術(shù)語(yǔ)處理技術(shù)。它拓展了邏輯的概念，從簡(jiǎn)單的對(duì)

2、或錯(cuò)到部分（甚至是連續(xù)）正確。 案例推理 案例推理（Case-Based Reasoning，CBR）將專家過去的經(jīng)驗(yàn)以案例的形式表達(dá)出來，形成案例庫(kù)。 人工智能人工智能技術(shù)的領(lǐng)域模糊邏輯 模糊邏輯是一項(xiàng)語(yǔ)言術(shù)語(yǔ)處理技術(shù)。它拓展了邏輯的概念，從簡(jiǎn)單的對(duì)或錯(cuò)到部分（甚至是連續(xù)）正確。 案例推理 案例推理（Case-Based Reasoning，CBR）將專家過去的經(jīng)驗(yàn)以案例的形式表達(dá)出來，形成案例庫(kù)。 人工智能人工智能技術(shù)的領(lǐng)域神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要致力于用計(jì)算機(jī)機(jī)制模擬人腦的學(xué)習(xí)過程。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人類神經(jīng)系統(tǒng)高度簡(jiǎn)化的模型，能夠顯示出學(xué)習(xí)、歸納和抽象的能力。圖10.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何工作人工智能

3、人工智能技術(shù)的領(lǐng)域遺傳算法 遺傳算法（Genetic Algorithms）依據(jù)達(dá)爾文的自然選擇和優(yōu)勝劣汰的進(jìn)化理論，針對(duì)具體問題，給出大量解決辦法，并從中選擇最佳的解決方法。遺傳算法適用于解決有多種可行方案的決策問題，因?yàn)樗鼈兛捎眠x擇、交叉和變異得出許多不同方案并進(jìn)行評(píng)價(jià)。人工智能人工智能技術(shù)的領(lǐng)域語(yǔ)音（聲音）識(shí)別 語(yǔ)音理解（Speech Understanding）通過計(jì)算機(jī)來對(duì)口語(yǔ)進(jìn)行認(rèn)知和理解。例如許多公司已經(jīng)在其呼叫中心運(yùn)用這種技術(shù)。 計(jì)算機(jī)視覺與情景識(shí)別 視覺識(shí)別（Visual Recognization）是計(jì)算機(jī)智能和決策的附加功能，它可以將機(jī)器傳感器（如照相機(jī)）接受到的視覺信息

4、數(shù)字化。如機(jī)器人運(yùn)動(dòng)、傳感器速度和生產(chǎn)線質(zhì)量等。本講內(nèi)容人工智能 專家系統(tǒng) 智能決策支持系統(tǒng) 智能代理案例閱讀 專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)是一種以知識(shí)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，是一種運(yùn)用推理能力得出結(jié)論的人工智能系統(tǒng)。專家系統(tǒng)就像某個(gè)領(lǐng)域的人類專家一樣，它可以通過對(duì)問題進(jìn)行推理得出相應(yīng)的結(jié)論，或者推薦合適的建議；例如，它們被用來輔助設(shè)計(jì)新產(chǎn)品或新系統(tǒng)、提高醫(yī)療衛(wèi)生的質(zhì)量、決定信用卡的信貸額度等。專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 知識(shí)庫(kù)知識(shí)庫(kù)中存儲(chǔ)了專家系統(tǒng)所用的所有相關(guān)信息、數(shù)據(jù)、規(guī)則、案例和關(guān)系。一般來說，知識(shí)庫(kù)中容納了規(guī)則、框架、語(yǔ)義網(wǎng)、案例和模式匹配等信息。推理機(jī)推理機(jī)是基于規(guī)則和事實(shí)來執(zhí)行演繹和推理的，它同

5、樣也具有執(zhí)行基于概率推理或模式匹配的模糊推理的能力。推理機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)所使用的兩種主要方法是：向前推理和向后推理。向前推理是從事實(shí)出發(fā)，向前推進(jìn)直到找到結(jié)論的推理過程。向后推理是一種從結(jié)論出發(fā)，向后追溯到支持結(jié)論的事實(shí)的推理過程。 專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 知識(shí)獲取和解釋子系統(tǒng)知識(shí)獲?。↘nowledge Acquisition）過程是一個(gè)復(fù)雜的過程。大多數(shù)的專家系統(tǒng)在不斷改進(jìn)，通過使用知識(shí)獲取子系統(tǒng)可以在知識(shí)庫(kù)中加入新的規(guī)則。一般來說，知識(shí)庫(kù)中容納了規(guī)則、框架、語(yǔ)義網(wǎng)、案例和模式匹配等信息。解釋子系統(tǒng)是用來解釋求解過程的，它可讓用戶理解專家系統(tǒng)是如何得到某個(gè)結(jié)論的。用戶界面 用戶界面使用戶向?qū)＜?/p>

6、系統(tǒng)輸入命令和信息，并從中獲得信息。一個(gè)專家系統(tǒng)的優(yōu)劣通常與它的界面的品質(zhì)和功能密切相關(guān)。用戶界面設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)主要在于人所關(guān)注的方面，如使用便捷、可靠性高、出錯(cuò)率低等。同時(shí)，用戶界面的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能地考慮交互方法的適應(yīng)性。 專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)集成 圖10.3 專家系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)集成結(jié)構(gòu)圖 專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)集成 專家系統(tǒng)（ES）和決策支持系統(tǒng)(DSS)相結(jié)合，既能充分發(fā)揮專家系統(tǒng)以知識(shí)推理形式解決定性分析問題的特點(diǎn)；ES定性分析又能發(fā)揮決策支持系統(tǒng)以模型計(jì)算為核心的解決定量分析問題的特點(diǎn)，充分做到定性和定量分析的有機(jī)結(jié)合，使得解決問題的能力和范圍都得到很大的發(fā)展。DSS

7、定量分析專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)開發(fā)及使用人員 領(lǐng)域?qū)＜翌I(lǐng)域?qū)＜沂侵赣兄S富的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，能夠解決某個(gè)專門領(lǐng)域的問題的個(gè)人或群體。 知識(shí)工程師 知識(shí)工程師是在專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)施和維護(hù)方面受過 培訓(xùn)或有經(jīng)驗(yàn)的人。 知識(shí)用戶 專家系統(tǒng) 應(yīng)用范疇及優(yōu)缺點(diǎn)專家擅長(zhǎng)于診斷、預(yù)測(cè)和計(jì)劃問題，其中最多的應(yīng)用是診斷。表10.1 專家系統(tǒng)的部分優(yōu)越性和局限性 優(yōu)越性局限性不知疲倦，不受情緒影響增加制定決策的及時(shí)性和一致性能對(duì)推理和提議做出解釋便于理解能夠處理不確定性能夠從復(fù)雜的關(guān)系中得出結(jié)論能提供“可移動(dòng)的”知識(shí)所需的知識(shí)并非總能得到局限于較狹窄的范圍無法提煉自己的知識(shí)庫(kù)需要更新才能適應(yīng)新的環(huán)境出錯(cuò)的可能性缺乏

8、靈感智能決策支持系統(tǒng) 智能決策支持系統(tǒng)的概念最早由R.H.Bonczek等人于80年代提出，它的功能是，既能處理定量問題，又能處理定性問題。智能決策支持系統(tǒng)的核心思想是將人工智能與其它相關(guān)科學(xué)成果相結(jié)合，使決策支持系統(tǒng)能夠更主動(dòng)地或者對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)化的請(qǐng)求和命令作出反應(yīng)。圖10.4 決策支持系統(tǒng)與人工智能技術(shù)的結(jié)合 決策支持系統(tǒng)DSS智能決策支持系統(tǒng)IDSS人工智能技術(shù)AI智能決策支持系統(tǒng) 智能決策支持系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖10.5 智能決策支持系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)智能決策支持系統(tǒng) 智能決策支持系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) 智能決策支持系統(tǒng)3S系統(tǒng) 圖10.6 具有自然語(yǔ)言處理功能的智能決策支持系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)本講內(nèi)容人工智能

9、 專家系統(tǒng) 智能決策支持系統(tǒng) 智能代理 案例閱讀 智能代理智能代理的定義 智能代理（Intelligent Agent，IA）是終端用戶或過程的軟件代理，用來滿足指定的任務(wù)或完成規(guī)定的活動(dòng)。它使用內(nèi)置的或?qū)W習(xí)得到的關(guān)于人或過程的知識(shí)庫(kù)，按照用戶的意圖來決策或完成任務(wù)。圖10.7 智能代理與Internet 智能代理智能代理的特點(diǎn) 智能性與自主性智能代理具有知識(shí)且具有推理和學(xué)習(xí)的能力 ；智能代理是自主運(yùn)作的 。協(xié)作與協(xié)商能力多個(gè)代理還可以通過協(xié)商或協(xié)作完成超過單個(gè)代理能力范圍的任務(wù) ；機(jī)動(dòng)性或可移動(dòng)性代理能從一個(gè)系統(tǒng)移動(dòng)至另一個(gè)系統(tǒng)，以獲取所需的遠(yuǎn)程資源 ；許多電子商務(wù)代理都是移動(dòng)代理 。智能代理互聯(lián)網(wǎng)上的智能代理應(yīng)用 電子郵件代理這種代理監(jiān)視用戶日常使用郵件的活動(dòng)，并記錄用戶對(duì)特定情形的反應(yīng) ；電子郵件代理可以控制垃圾郵件，語(yǔ)音提示用戶指定消息的到達(dá) 。智能搜索代理代表性的搜索引擎如Infoseek, Lycos等 ；FAQ文件 。網(wǎng)絡(luò)管理與監(jiān)視許多智能代理可用于監(jiān)視、診斷問題、確保安全、管理互聯(lián)網(wǎng)或其他資源；例如Patrol Application Management。智能代理互聯(lián)網(wǎng)上的智能代理應(yīng)用 電子商務(wù)代理無數(shù)個(gè)智能代理在網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行著重要的電子商務(wù)活動(dòng)；智能代理還可參與電子交易中的討價(jià)還價(jià)、購(gòu)買與投遞、產(chǎn)品服務(wù)與評(píng)價(jià)、欺詐檢測(cè)等等服務(wù)。 其他代