專家系統(tǒng)課件

專家系統(tǒng)的研究進(jìn)程專家系統(tǒng)的研究進(jìn)程1什么是專家系統(tǒng)？專家系統(tǒng)的發(fā)展過程及前景專家系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用什么是專家系統(tǒng)？專家系統(tǒng)的發(fā)展過程及前景專家系統(tǒng)在教育中的應(yīng)2

321專家系統(tǒng)的定義專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)專家系統(tǒng)類型Yourtexthere什么是專家系統(tǒng)？專家系統(tǒng)的定義專家系統(tǒng)的定義專家系統(tǒng)的定義專家系統(tǒng)的定義專家系統(tǒng)的定義321專家系統(tǒng)的定義專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)專家系統(tǒng)類型Your3專家系統(tǒng)是一種模擬人類專家解決領(lǐng)域問題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。

具有大量的專門知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)

根據(jù)某領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)專家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行推理和判斷

需要解決的問題要足夠的復(fù)雜

1專家系統(tǒng)的定義1專家系統(tǒng)的定義4專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

不同領(lǐng)域和不同類型的專家系統(tǒng)，由于實(shí)際問題的復(fù)雜度和功能的不同，在實(shí)現(xiàn)其實(shí)際結(jié)構(gòu)存在著一定的差異，但從概念組成上看，其結(jié)構(gòu)基本不變。如圖，一個(gè)專家系統(tǒng)一般由知識(shí)庫、全局?jǐn)?shù)據(jù)庫、推理機(jī)、解釋機(jī)制、知識(shí)獲取和用戶界面6個(gè)部分組成。

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專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)2專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)5

知識(shí)庫結(jié)果解釋器知識(shí)推理器知識(shí)獲取器人機(jī)接口用戶知識(shí)工程師領(lǐng)域?qū)＜覍＜蚁到y(tǒng)的核心部件知識(shí)庫結(jié)果解釋器知識(shí)推理器知識(shí)獲取器人機(jī)接口用戶6

1.知識(shí)庫知識(shí)庫是專家系統(tǒng)的核心，由事實(shí)性知識(shí)、啟發(fā)性知識(shí)和元知識(shí)構(gòu)成。

事實(shí)性知識(shí)指領(lǐng)域中廣泛共有的知識(shí)；

啟發(fā)性知識(shí)指領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)和啟發(fā)性知識(shí)；

元知識(shí)是調(diào)度和管理知識(shí)的知識(shí)。

專家系統(tǒng)的知識(shí)庫可以是關(guān)于一個(gè)領(lǐng)域或特定問題的若干專家知識(shí)的集合體，它可以向用戶提供超過一個(gè)專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。

1.知識(shí)庫73.數(shù)據(jù)庫

又稱全局?jǐn)?shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)有關(guān)領(lǐng)域問題的事實(shí)、數(shù)據(jù)、初始狀態(tài)和推理過程的各種中間狀態(tài)及求解目標(biāo)等。

相當(dāng)于專家系統(tǒng)的工作存儲(chǔ)區(qū)，存放用戶回答的事實(shí)、已知的事實(shí)和由推理得到的事實(shí)。

由于其內(nèi)容在系統(tǒng)運(yùn)行期間不斷變化，所以也叫動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫。

3.數(shù)據(jù)庫82.用戶界面

實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與用戶的信息交換，為用戶使用專家系統(tǒng)提供了一個(gè)友好的交互環(huán)境。

用戶通過界面向系統(tǒng)提供原始數(shù)據(jù)和事實(shí)，或?qū)ο到y(tǒng)的求解過程提問；系統(tǒng)通過界面輸出結(jié)果，或回答用戶的提問。

2.用戶界面94.推理機(jī)

就是完成推理過程的程序，由一組用來控制、協(xié)調(diào)整個(gè)專家系統(tǒng)方法和策略的程序組成。

根據(jù)用戶的輸入數(shù)據(jù)（如現(xiàn)象、癥狀等），利用知識(shí)庫中的知識(shí)，按一定推理策略（如正向推理、逆向推理、混合推理等）求解當(dāng)前問題，解釋用戶請(qǐng)求，最終推出結(jié)論。

4.推理機(jī)105.解釋機(jī)制

主要作用是解釋專家系統(tǒng)如何推斷結(jié)論；回答用戶的詢問；使用戶了解推理過程及推理過程所運(yùn)用的知識(shí)和數(shù)據(jù)。6.知識(shí)獲取

是專家系統(tǒng)的學(xué)習(xí)部分，修改知識(shí)庫中原有的知識(shí)、增加新的知識(shí)、刪除無用的知識(shí)。

一個(gè)專家系統(tǒng)是否具有學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)能力的強(qiáng)弱，是衡量專家系統(tǒng)適應(yīng)性的重要標(biāo)志。

5.解釋機(jī)制11專家系統(tǒng)與一般的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的對(duì)比

專家系統(tǒng)與一般的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的對(duì)比12二、專家系統(tǒng)的特點(diǎn)不受時(shí)間限制：可隨時(shí)使用，并可二十四小時(shí)持續(xù)運(yùn)作。

操作成本低：日常操作的成本比起人類專家便宜許多。

易于傳遞及復(fù)制：輕易地將知識(shí)傳遞或復(fù)制。具有一致性：專家系統(tǒng)對(duì)于所處理的問題則具有一致性的輸出。

專家系統(tǒng)課件13

具有靈活性:在專家系統(tǒng)中，其體系結(jié)構(gòu)通常采用知識(shí)庫與推理機(jī)相分離的構(gòu)造原則，它們彼此獨(dú)立又相互聯(lián)系。使用于特定領(lǐng)域：當(dāng)問題的知識(shí)牽涉較廣，或是沒有一定的處理程序時(shí)，就必須靠人類專家的智慧來

14解釋專家系統(tǒng)解釋專家系統(tǒng)是通過對(duì)已知信息和數(shù)據(jù)的分析與解釋。特點(diǎn)：處理的數(shù)據(jù)量大，往往不準(zhǔn)確、有錯(cuò)誤。能夠從不完全的信息中得出解釋、假設(shè)等。推理過程可能很復(fù)雜和很長，并對(duì)推理過程做出解釋

3專家系統(tǒng)類型3專家系統(tǒng)類型15預(yù)測專家系統(tǒng)

預(yù)測專家系統(tǒng)是通過對(duì)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。特點(diǎn)：處理的數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化，而且是不準(zhǔn)確和不完全的。系統(tǒng)需要有適應(yīng)時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)模型。

專家系統(tǒng)課件16規(guī)劃專家系統(tǒng)規(guī)劃專家系統(tǒng)在于尋找出某個(gè)能夠達(dá)到給定目標(biāo)的動(dòng)作序列或步驟。特點(diǎn)：所要規(guī)劃的目標(biāo)可能是動(dòng)態(tài)的或靜態(tài)的，需要對(duì)未來動(dòng)作做比預(yù)測。所涉及的問題可能很復(fù)雜，要求系統(tǒng)抓住重點(diǎn)，處理好各子目標(biāo)間關(guān)系和不確定的數(shù)據(jù)侍息，并通過試驗(yàn)性動(dòng)作得出可行規(guī)劃。

專家系統(tǒng)課件17設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)是根據(jù)設(shè)計(jì)要求，求出滿足問題的配置。特點(diǎn)：善于從多方面的約束中得到符合要求的設(shè)計(jì)結(jié)果。系統(tǒng)需要搜索較大的可能解空間。善于分析處理好子問題間的相互作用。能夠試驗(yàn)性地構(gòu)造出可能設(shè)計(jì)，并易于對(duì)所得設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改。能夠使用已被證明是正確的設(shè)計(jì)來解釋當(dāng)前的(新的)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)18監(jiān)視專家系統(tǒng)監(jiān)視專家系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)、對(duì)象或過程的行為進(jìn)行不斷觀察，進(jìn)行比較，以發(fā)現(xiàn)異常情況，發(fā)出警報(bào)。特點(diǎn)：

應(yīng)具有快速反應(yīng)能力，在造成事故之前及時(shí)發(fā)出警報(bào)。發(fā)出的警報(bào)要有很高的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)能夠隨時(shí)間和條件的變化而動(dòng)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(bào)等。

專家系統(tǒng)課件19未來現(xiàn)在過去專家系統(tǒng)的研究過程及前景未來現(xiàn)在過去專家系統(tǒng)的研究過程及前景20發(fā)展期成熟期初創(chuàng)期孕育期專家系統(tǒng)的研究歷程發(fā)展期成熟期初創(chuàng)期孕育期專家系統(tǒng)的研究歷程211937年，圖靈(Turing)發(fā)表了理想計(jì)算器的論文1943年，Post產(chǎn)生式規(guī)則

1954年，控制規(guī)則執(zhí)行的Markov算法

1956年，人工智能（ArtificialIntelligence,AI）一詞在美國一次學(xué)者聚會(huì)中誕生孕育期1957年，Rosenblatt,Newell等人提出通用問題求解器GPS1960年，MaCarthy研制的LISP語言誕生1937年，圖靈(Turing)發(fā)表了理想計(jì)算器的論文1922初創(chuàng)期（第一代專家系統(tǒng)）特點(diǎn)：以高度專業(yè)化、求解專門問題的能力強(qiáng)為特點(diǎn)，但在體系結(jié)構(gòu)的完整性、可移植性等方面存在缺陷，求解問題的能力弱。20世紀(jì)60年代中期，知識(shí)在智能行為中的地位受到了研究者的重視，為以專門知識(shí)為核心求解具體問題的專家系統(tǒng)的產(chǎn)生奠定了思想基礎(chǔ)。

1965年，費(fèi)根鮑姆（Feigenbaum）等人研制了世界上第一個(gè)專家系統(tǒng)DENDRAL，標(biāo)志著第一代專家系統(tǒng)的誕生。麻省理工學(xué)院開始研制MACSYMA系統(tǒng)，它作為數(shù)學(xué)家的助手使用啟發(fā)式方法變換代數(shù)表達(dá)式，現(xiàn)經(jīng)過不斷擴(kuò)充，能求解600多種數(shù)學(xué)問題。

初創(chuàng)期（第一代專家系統(tǒng)）特點(diǎn)：以高度專業(yè)化、求解專門問題的能23成熟期（第二代專家系統(tǒng)）初創(chuàng)期（第一代專家系統(tǒng)）20世紀(jì)70年代是專家系統(tǒng)開發(fā)的鼎盛時(shí)期，各種各樣的專家系統(tǒng)被開發(fā)出來。第二代專家系統(tǒng)屬單學(xué)科專業(yè)型、應(yīng)用型系統(tǒng)，其體系結(jié)構(gòu)較完整，移植性方面也有所改善，在系統(tǒng)的人機(jī)接口、解釋機(jī)制、知識(shí)獲取技術(shù)、不確定推理技術(shù)、增強(qiáng)專家系統(tǒng)的知識(shí)表示和推理方法的啟發(fā)性、通用性等方面都有所改進(jìn)。其中比較有代表性的是：MYCIN

PROSPCTOR

HEARSAYCANST成熟期（第二代專家系統(tǒng)）初創(chuàng)期（第一代專家系統(tǒng)）20世24MYCIN

肖特立夫等人研制的MYCIN系統(tǒng)，用于診斷和治療血液感染和腦炎感染，可給出處方建議（提供抗菌劑治療建議），不但具有很高的性能，而且具有解釋功能和知識(shí)獲取功能。

MYCIN系統(tǒng)第一次明確使用了目前在專家系統(tǒng)中較為流行的知識(shí)庫概念，它的知識(shí)表示系統(tǒng)用帶有置信度的“IF—THEN”規(guī)則來表示，并使用不確定性推理方法進(jìn)行推理。MYCIN由LISP語言寫成，它是一個(gè)面向目標(biāo)求解的系統(tǒng)，使用反向推理方法，并利用了很多的啟發(fā)式信息。MYCIN肖特立夫等人研制的MYCIN系統(tǒng)25初創(chuàng)期（第一代專家系統(tǒng)）PROSPCTOR

PROSPCTOR用于輔助地質(zhì)學(xué)家探測礦藏，是第一個(gè)取得明顯經(jīng)濟(jì)效益的專家系統(tǒng)，它的性能據(jù)稱完全可以同地質(zhì)學(xué)家相比擬。它運(yùn)用了規(guī)則與語義網(wǎng)相結(jié)合的混合表示方式，推理過程運(yùn)用了一種似然推理技術(shù)。初創(chuàng)期（第一代專家系統(tǒng)）PROSPCTOR26CANST

CANST系統(tǒng)是由S.M.Wiss和C.A.Kulikowski等人在70年代初期開始研制的，它是一個(gè)診斷和治療青光眼疾病的專家系統(tǒng)。

CANSTCANST系統(tǒng)是由S.M.Wi27初創(chuàng)期（第一代專家系統(tǒng)）

HEARSAY系統(tǒng)由美國卡內(nèi)基－梅隆大學(xué)開發(fā)，用于語音識(shí)別。在此系統(tǒng)中首次用到黑板模型，黑板與黑板系統(tǒng)黑板模型是一種高度結(jié)構(gòu)化的問題求解模型，能夠決定何時(shí)和如何運(yùn)用知識(shí)來進(jìn)行推理和問題求解，能夠處理大量不同的、錯(cuò)誤的和不完全的知識(shí)。HEARSAY

初創(chuàng)期（第一代專家系統(tǒng)）HEARSAY系統(tǒng)由2870年代后期，專家系統(tǒng)已基本成熟80年代初，醫(yī)療專家系統(tǒng)占了主流80年代中期，出現(xiàn)了大量的投入商業(yè)化運(yùn)行的系統(tǒng)

80年代后期，出現(xiàn)面向?qū)ο?、神?jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊技術(shù)等發(fā)展期（第三、四代專家系統(tǒng)）70年代后期，專家系統(tǒng)已基本成熟80年代初，醫(yī)療專家系統(tǒng)占了29新一代專家系統(tǒng)的特征

并行技術(shù)與分布處理基于各種并行算法，采用各種并行推理和執(zhí)行技術(shù)。能同步地并行，也能作異步并行處理。提高系統(tǒng)的處理效率和可靠性等。多專家系統(tǒng)協(xié)同工作多個(gè)專家系統(tǒng)協(xié)同合作。各子專家系統(tǒng)間可以互相通信，經(jīng)過疊代求得某種“穩(wěn)定”狀態(tài)。擴(kuò)大整體專家系統(tǒng)的解題能力。

發(fā)展前景發(fā)展前景30高級(jí)語言和知識(shí)語言描述用高級(jí)專家系統(tǒng)語言對(duì)系統(tǒng)專家系統(tǒng)進(jìn)行描述，生成系統(tǒng)就能自動(dòng)或半自動(dòng)地生成所要的專家系統(tǒng)。這包括知識(shí)表示模式等。具有自學(xué)習(xí)功能根據(jù)知識(shí)庫中已有的知識(shí)和用戶對(duì)系統(tǒng)提問的應(yīng)答，進(jìn)行推理以獲得新知識(shí)，總結(jié)新經(jīng)驗(yàn)，從而不斷擴(kuò)充知識(shí)庫。引入新的推理機(jī)制現(xiàn)存的大部分專家系統(tǒng)只能作演繹推理。在新一代專家系統(tǒng)中，除演繹推理之外，還應(yīng)有歸納推理，非標(biāo)準(zhǔn)邏輯推理以及基于不完全知識(shí)與模糊知識(shí)的推理等。高級(jí)語言和知識(shí)語言描述31具有自糾錯(cuò)和自完善能力有了這種功能和上述的學(xué)習(xí)功能后，專家系統(tǒng)就會(huì)隨著時(shí)間的推移，不斷完善自身，并使知識(shí)越來越豐富。先進(jìn)的智能人機(jī)接口理解自然語言，實(shí)現(xiàn)語聲、文字、圖形和圖像的直接輸入輸出是人們對(duì)新一代專家系統(tǒng)的重要期望。這一方面需要硬件、軟件的有力支持。具有自糾錯(cuò)和自完善能力32專家系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用專家系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)及網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)的結(jié)合應(yīng)用在教育技術(shù)的基礎(chǔ)上專家系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用（作為學(xué)習(xí)工具、學(xué)習(xí)對(duì)象）專家系統(tǒng)輔助教育教學(xué)的其他應(yīng)用（教學(xué)資源利用、學(xué)習(xí)成績分析、大學(xué)生心理素質(zhì)測評(píng)專家系統(tǒng)）專家系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用專家系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)及網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教33寫在最后成功的基礎(chǔ)在于好的學(xué)習(xí)習(xí)慣Thefoundationofsuccessliesingoodhabits34寫在最后成功的基礎(chǔ)在于好的學(xué)習(xí)習(xí)慣34謝謝大家榮幸這一路，與你同行It'SAnHonorToWalkWithYouAllTheWay講師：XXXXXXXX年XX月XX日

謝謝大家講師：XXXXXX35專家系統(tǒng)的研究進(jìn)程專家系統(tǒng)的研究進(jìn)程36什么是專家系統(tǒng)？專家系統(tǒng)的發(fā)展過程及前景專家系統(tǒng)在教育中的應(yīng)用什么是專家系統(tǒng)？專家系統(tǒng)的發(fā)展過程及前景專家系統(tǒng)在教育中的應(yīng)37

321專家系統(tǒng)的定義專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)專家系統(tǒng)類型Yourtexthere什么是專家系統(tǒng)？專家系統(tǒng)的定義專家系統(tǒng)的定義專家系統(tǒng)的定義專家系統(tǒng)的定義專家系統(tǒng)的定義321專家系統(tǒng)的定義專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)專家系統(tǒng)類型Your38專家系統(tǒng)是一種模擬人類專家解決領(lǐng)域問題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。

具有大量的專門知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)

根據(jù)某領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)專家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行推理和判斷

需要解決的問題要足夠的復(fù)雜

1專家系統(tǒng)的定義1專家系統(tǒng)的定義39專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

不同領(lǐng)域和不同類型的專家系統(tǒng)，由于實(shí)際問題的復(fù)雜度和功能的不同，在實(shí)現(xiàn)其實(shí)際結(jié)構(gòu)存在著一定的差異，但從概念組成上看，其結(jié)構(gòu)基本不變。如圖，一個(gè)專家系統(tǒng)一般由知識(shí)庫、全局?jǐn)?shù)據(jù)庫、推理機(jī)、解釋機(jī)制、知識(shí)獲取和用戶界面6個(gè)部分組成。

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專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)2專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)40

知識(shí)庫結(jié)果解釋器知識(shí)推理器知識(shí)獲取器人機(jī)接口用戶知識(shí)工程師領(lǐng)域?qū)＜覍＜蚁到y(tǒng)的核心部件知識(shí)庫結(jié)果解釋器知識(shí)推理器知識(shí)獲取器人機(jī)接口用戶41

1.知識(shí)庫知識(shí)庫是專家系統(tǒng)的核心，由事實(shí)性知識(shí)、啟發(fā)性知識(shí)和元知識(shí)構(gòu)成。

事實(shí)性知識(shí)指領(lǐng)域中廣泛共有的知識(shí)；

啟發(fā)性知識(shí)指領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)和啟發(fā)性知識(shí)；

元知識(shí)是調(diào)度和管理知識(shí)的知識(shí)。

專家系統(tǒng)的知識(shí)庫可以是關(guān)于一個(gè)領(lǐng)域或特定問題的若干專家知識(shí)的集合體，它可以向用戶提供超過一個(gè)專家的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)。

1.知識(shí)庫423.數(shù)據(jù)庫

又稱全局?jǐn)?shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)有關(guān)領(lǐng)域問題的事實(shí)、數(shù)據(jù)、初始狀態(tài)和推理過程的各種中間狀態(tài)及求解目標(biāo)等。

相當(dāng)于專家系統(tǒng)的工作存儲(chǔ)區(qū)，存放用戶回答的事實(shí)、已知的事實(shí)和由推理得到的事實(shí)。

由于其內(nèi)容在系統(tǒng)運(yùn)行期間不斷變化，所以也叫動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫。

3.數(shù)據(jù)庫432.用戶界面

實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與用戶的信息交換，為用戶使用專家系統(tǒng)提供了一個(gè)友好的交互環(huán)境。

用戶通過界面向系統(tǒng)提供原始數(shù)據(jù)和事實(shí)，或?qū)ο到y(tǒng)的求解過程提問；系統(tǒng)通過界面輸出結(jié)果，或回答用戶的提問。

2.用戶界面444.推理機(jī)

就是完成推理過程的程序，由一組用來控制、協(xié)調(diào)整個(gè)專家系統(tǒng)方法和策略的程序組成。

根據(jù)用戶的輸入數(shù)據(jù)（如現(xiàn)象、癥狀等），利用知識(shí)庫中的知識(shí)，按一定推理策略（如正向推理、逆向推理、混合推理等）求解當(dāng)前問題，解釋用戶請(qǐng)求，最終推出結(jié)論。

4.推理機(jī)455.解釋機(jī)制

主要作用是解釋專家系統(tǒng)如何推斷結(jié)論；回答用戶的詢問；使用戶了解推理過程及推理過程所運(yùn)用的知識(shí)和數(shù)據(jù)。6.知識(shí)獲取

是專家系統(tǒng)的學(xué)習(xí)部分，修改知識(shí)庫中原有的知識(shí)、增加新的知識(shí)、刪除無用的知識(shí)。

一個(gè)專家系統(tǒng)是否具有學(xué)習(xí)能力以及學(xué)習(xí)能力的強(qiáng)弱，是衡量專家系統(tǒng)適應(yīng)性的重要標(biāo)志。

5.解釋機(jī)制46專家系統(tǒng)與一般的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的對(duì)比

專家系統(tǒng)與一般的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的對(duì)比47二、專家系統(tǒng)的特點(diǎn)不受時(shí)間限制：可隨時(shí)使用，并可二十四小時(shí)持續(xù)運(yùn)作。

操作成本低：日常操作的成本比起人類專家便宜許多。

易于傳遞及復(fù)制：輕易地將知識(shí)傳遞或復(fù)制。具有一致性：專家系統(tǒng)對(duì)于所處理的問題則具有一致性的輸出。

專家系統(tǒng)課件48

具有靈活性:在專家系統(tǒng)中，其體系結(jié)構(gòu)通常采用知識(shí)庫與推理機(jī)相分離的構(gòu)造原則，它們彼此獨(dú)立又相互聯(lián)系。使用于特定領(lǐng)域：當(dāng)問題的知識(shí)牽涉較廣，或是沒有一定的處理程序時(shí)，就必須靠人類專家的智慧來

49解釋專家系統(tǒng)解釋專家系統(tǒng)是通過對(duì)已知信息和數(shù)據(jù)的分析與解釋。特點(diǎn)：處理的數(shù)據(jù)量大，往往不準(zhǔn)確、有錯(cuò)誤。能夠從不完全的信息中得出解釋、假設(shè)等。推理過程可能很復(fù)雜和很長，并對(duì)推理過程做出解釋

3專家系統(tǒng)類型3專家系統(tǒng)類型50預(yù)測專家系統(tǒng)

預(yù)測專家系統(tǒng)是通過對(duì)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。特點(diǎn)：處理的數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化，而且是不準(zhǔn)確和不完全的。系統(tǒng)需要有適應(yīng)時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)模型。

專家系統(tǒng)課件51規(guī)劃專家系統(tǒng)規(guī)劃專家系統(tǒng)在于尋找出某個(gè)能夠達(dá)到給定目標(biāo)的動(dòng)作序列或步驟。特點(diǎn)：所要規(guī)劃的目標(biāo)可能是動(dòng)態(tài)的或靜態(tài)的，需要對(duì)未來動(dòng)作做比預(yù)測。所涉及的問題可能很復(fù)雜，要求系統(tǒng)抓住重點(diǎn)，處理好各子目標(biāo)間關(guān)系和不確定的數(shù)據(jù)侍息，并通過試驗(yàn)性動(dòng)作得出可行規(guī)劃。

專家系統(tǒng)課件52設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)是根據(jù)設(shè)計(jì)要求，求出滿足問題的配置。特點(diǎn)：善于從多方面的約束中得到符合要求的設(shè)計(jì)結(jié)果。系統(tǒng)需要搜索較大的可能解空間。善于分析處理好子問題間的相互作用。能夠試驗(yàn)性地構(gòu)造出可能設(shè)計(jì)，并易于對(duì)所得設(shè)計(jì)方案進(jìn)行修改。能夠使用已被證明是正確的設(shè)計(jì)來解釋當(dāng)前的(新的)設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)53監(jiān)視專家系統(tǒng)監(jiān)視專家系統(tǒng)對(duì)系統(tǒng)、對(duì)象或過程的行為進(jìn)行不斷觀察，進(jìn)行比較，以發(fā)現(xiàn)異常情況，發(fā)出警報(bào)。特點(diǎn)：

應(yīng)具有快速反應(yīng)能力，在造成事故之前及時(shí)發(fā)出警報(bào)。發(fā)出的警報(bào)要有很高的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)能夠隨時(shí)間和條件的變化而動(dòng)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(bào)等。

專家系統(tǒng)課件54未來現(xiàn)在過去專家系統(tǒng)的研究過程及前景未來現(xiàn)在過去專家系統(tǒng)的研究過程及前景55發(fā)展期成熟期初創(chuàng)期孕育期專家系統(tǒng)的研究歷程發(fā)展期成熟期初創(chuàng)期孕育期專家系統(tǒng)的研究歷程561937年，圖靈(Turing)發(fā)表了理想計(jì)算器的論文1943年，Post產(chǎn)生式規(guī)則

1954年，控制規(guī)則執(zhí)行的Markov算法

1956年，人工智能（ArtificialIntelligence,AI）一詞在美國一次學(xué)者聚會(huì)中誕生孕育期1957年，Rosenblatt,Newell等人提出通用問題求解器GPS1960年，MaCarthy研制的LISP語言誕生1937年，圖靈(Turing)發(fā)表了理想計(jì)算器的論文1957初創(chuàng)期（第一代專家系統(tǒng)）特點(diǎn)：以高度專業(yè)化、求解專門問題的能力強(qiáng)為特點(diǎn)，但在體系結(jié)構(gòu)的完整性、可移植性等方面存在缺陷，求解問題的能力弱。20世紀(jì)60年代中期，知識(shí)在智能行為中的地位受到了研究者的重視，為以專門知識(shí)為核心求解具體問題的專家系統(tǒng)的產(chǎn)生奠定了思想基礎(chǔ)。

1965年，費(fèi)根鮑姆（Feigenbaum）等人研制了世界上第一個(gè)專家系統(tǒng)DENDRAL，標(biāo)志著第一代專家系統(tǒng)的誕生。麻省理工學(xué)院開始研制MACSYMA系統(tǒng)，它作為數(shù)學(xué)家的助手使用啟發(fā)式方法變換代數(shù)表達(dá)式，現(xiàn)經(jīng)過不斷擴(kuò)充，能求解600多種數(shù)學(xué)問題。

初創(chuàng)期（第一代專家系統(tǒng)）特點(diǎn)：以高度專業(yè)化、求解專門問題的能58成熟期（第二代專家系統(tǒng)）初創(chuàng)期（第一代專家系統(tǒng)）20世紀(jì)70年代是專家系統(tǒng)開發(fā)的鼎盛時(shí)期，各種各樣的專家系統(tǒng)被開發(fā)出來。第二代專家系統(tǒng)屬單學(xué)科專業(yè)型、應(yīng)用型系統(tǒng)，其體系結(jié)構(gòu)較完整，移植性方面也有所改善，在系統(tǒng)的人機(jī)接口、解釋機(jī)制、知識(shí)獲取技術(shù)、不確定推理技術(shù)、增強(qiáng)專家系統(tǒng)的知識(shí)表示和推理方法的啟發(fā)性、通用性等方面都有所改進(jìn)。其中比較有代表性的是：MYCIN

PROSPCTOR

HEARSAYCANST成熟期（第二代專家系統(tǒng)）初創(chuàng)期（第一代專家系統(tǒng)）20世59MYCIN

肖特立夫等人研制的MYCIN系統(tǒng)，用于診斷和治療血液感染和腦炎感染，可給出處方建議（提供抗菌劑治療建議），不但具有很高的性能，而且具有解釋功能和知識(shí)獲取功能。

MYCIN系統(tǒng)第一次明確使用了目前在專家系統(tǒng)中較為流行的知識(shí)庫概念，它的知識(shí)表示系統(tǒng)用帶有置信度的“IF—THEN”規(guī)則來表示，并使用不確定性推理方法進(jìn)行推理。MYCIN由LISP語言寫成，它是一個(gè)面向目標(biāo)求解的系統(tǒng)，使用反向推理方法，并利用了很多的啟發(fā)式信息。MYCIN肖特立夫等人研制的MYCIN系統(tǒng)60初創(chuàng)期（第一代專家系統(tǒng)）PROSPCTOR

PROSPCTOR用于輔助地質(zhì)學(xué)家探測礦藏，是第一個(gè)取得明顯經(jīng)濟(jì)效益的專家系統(tǒng)，它的性能據(jù)稱完全可以同地質(zhì)學(xué)家相比擬。它運(yùn)用了規(guī)則與語義網(wǎng)相結(jié)合的混合表示方式，推理過程運(yùn)用了一種似然推理技術(shù)。初創(chuàng)期（第一代專家系統(tǒng)）PROSPCTOR61CANST

CANST系統(tǒng)是由S.M.Wiss和C.A.Kulikowski等人在70年代初期開始研制的，它是一個(gè)診斷和治療青光眼疾病的專家系統(tǒng)。

CANSTCANST系統(tǒng)是由S.M.Wi62初創(chuàng)期（第一代專家系統(tǒng)）

HEARSAY系統(tǒng)由美國卡內(nèi)基－梅隆大學(xué)開發(fā)，用于語音識(shí)別。在此系統(tǒng)中首次用到黑板模型，黑板與黑板系統(tǒng)黑板模型是一種高度結(jié)構(gòu)化的問題求解模型，能夠決定何時(shí)和如何運(yùn)用知識(shí)來進(jìn)行推理和