第7章決策支持系統(tǒng)的開發(fā)與實例2解析課件

第7章

決策支持系統(tǒng)的開發(fā)與實例（2）決策支持系統(tǒng)的開發(fā)與實例17.2傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)開發(fā)工具

7.2.1決策支持系統(tǒng)開發(fā)技術與方法

7.2.2系統(tǒng)快速原型開發(fā)方法

7.2.3決策支持系統(tǒng)的開發(fā)實踐

7.2.4專家系統(tǒng)開發(fā)工具與實例7.2傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)開發(fā)工具7.2.1決策支持系統(tǒng)開發(fā)27.2.1決策支持系統(tǒng)開發(fā)技術與方法1．決策支持系統(tǒng)開發(fā)技術級別決策支持系統(tǒng)開發(fā)分為三個技術級別：專用DSS、DSS生成器、DSS工具。（1）專用DSS（SpecificDSS） 專用DSS是實際執(zhí)行決策支持系統(tǒng)。7.2.1決策支持系統(tǒng)開發(fā)技術與方法1．決策支持系統(tǒng)3（2）DSS生成器（DSSGenerators） DSS生成器是提供迅速而方便地開發(fā)專用DSS的能力。

（3）DSS工具

DSS工具可以直接用于開發(fā)專用DSS，一般用通用語言、數(shù)據(jù)存取軟件、模型程序包等開發(fā)某個專用DSS程序。

（2）DSS生成器（DSSGenerators）4DSS開發(fā)的技術級別

DSS開發(fā)的技術級別52.決策支持系統(tǒng)開發(fā)方法（1）系統(tǒng)開發(fā)的生命周期法系統(tǒng)開發(fā)生命周期法主要包括四個階段：系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)編程調試、系統(tǒng)實現(xiàn)。這種方法也是傳統(tǒng)的計算機信息系統(tǒng)的開發(fā)方法。本章7.1.1節(jié)的決策支持系統(tǒng)開發(fā)過程基本是按照此生命周期。2.決策支持系統(tǒng)開發(fā)方法6（2）快速原型法快速原型法是對生命周期法的一種改進，即把生命周期的四個階段合并為一體

利用DSS生成器和DSS工具，在很短的時間內開發(fā)出一個初始的可用的原型系統(tǒng)根據(jù)用戶的反映進行評價、修改和擴充。經(jīng)過幾輪循環(huán)后，得到一個相對穩(wěn)定的系統(tǒng)。（2）快速原型法77.2.2系統(tǒng)快速原型開發(fā)方法1.概述快速原型方法是根據(jù)系統(tǒng)的需求能迅速的產(chǎn)生出系統(tǒng)的原型，該原型能表現(xiàn)出系統(tǒng)的功能、行為特性，但不一定符合其全部要求。當用戶對原型運行結果不滿意時，能迅速修改原型，經(jīng)過幾次反復，將可得到用戶滿意的應用系統(tǒng)。這種方法大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期。快速原型法的實現(xiàn)是需要一個很好的支撐環(huán)境來保證軟件原型的快速生成。7.2.2系統(tǒng)快速原型開發(fā)方法1.概述82.決策支持系統(tǒng)的快速原型開發(fā)快速原型開發(fā)技術用于決策支持系統(tǒng)的主要任務是：按決策問題處理過程，快速生成對多模型的組合、知識推理以及大量數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的存取并進行集成的決策支持系統(tǒng)。模型庫、知識庫和數(shù)據(jù)庫是共享資源，它們?yōu)闆Q策支持系統(tǒng)的快速原型開發(fā)，奠定了很好的基礎。2.決策支持系統(tǒng)的快速原型開發(fā)快速原型開發(fā)技術用于決策支持系9決策支持系統(tǒng)快速原型開發(fā)的關鍵是如何快速的生成系統(tǒng)的總控制程序。決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)控制程序需要完成：模型程序的調用和運行；知識推理的調用和運行；數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的存??；模型和知識組合形式（順序、選擇、循環(huán)）；人機交互等工作。系統(tǒng)控制程序是一個比較規(guī)范的程序，它的結構相對簡單，它本身沒有復雜的運算和復雜的邏輯結構。只要能實現(xiàn)對系統(tǒng)控制程序的自動生成就能實現(xiàn)對決策支持系統(tǒng)的快速原型開發(fā)。決策支持系統(tǒng)快速原型開發(fā)的關鍵是如何快速的生成系統(tǒng)的總控制程107.2.3決策支持系統(tǒng)的開發(fā)實踐7.2.3.1綜合部件的總控程序開發(fā)從DSS總控程序的設計中可知它要完成的工作為：（1）控制模型程序的運行；（2）控制知識推理程序的運行；（3）存取數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)；（4）進行數(shù)據(jù)處理；（5）進行數(shù)值計算；（6）完成人機交互。7.2.3決策支持系統(tǒng)的開發(fā)實踐7.2.3.111總控程序雖然只起控制作用，但它具有的功能卻要求很高，即它既要有數(shù)值計算能力又要有數(shù)據(jù)處理能力，還需要有很強的人機交互能力。它要達到集成模型部件、知識部件、數(shù)據(jù)部件以及人機交互形成DSS系統(tǒng)的作用。它是一個集成語言?？偪爻绦螂m然只起控制作用，但它具有的功能卻要求很高，即它既要12從總控程序的功能要求選擇計算機語言，將沒有一個語言是完全適用于DSS的要求。數(shù)值計算語言缺乏對數(shù)據(jù)庫的操作能力，數(shù)據(jù)庫語言的數(shù)值計算能力很差，沒有指針、鏈表，不能完成遞歸運算等。由此可知決策支持系統(tǒng)發(fā)展緩慢的一個重要原因在于沒有集成數(shù)值計算和數(shù)據(jù)處理的計算機語言。從總控程序的功能要求選擇計算機語言，將沒有一個語言是完全適用13兩種途徑

1.研制適合于決策支持系統(tǒng)開發(fā)的集成語言我們?yōu)殚_發(fā)決策支持系統(tǒng)，研制了GFKD-DSS決策支持系統(tǒng)工具，自行設計了DSS集成語言（在工具中稱核心語言）和數(shù)據(jù)庫接口語言。該集成語言是將PASCAL語言的核心功能（數(shù)值計算）與數(shù)據(jù)庫語言的核心功能（數(shù)據(jù)處理）結合起來而設計的，它為決策支持系統(tǒng)綜合部件總控程序的編制服務。通過該DSS語言描述實際決策問題，對多模型組合運行、大量數(shù)據(jù)庫存取、數(shù)據(jù)處理、數(shù)值計算、人機交互等有機結合，即集成模型部件、數(shù)據(jù)部件形成決策支持系統(tǒng)。當時，市場上還沒有數(shù)據(jù)庫接口語言的情況下，我們自行設計和完成了數(shù)據(jù)庫接口語言。兩種途徑1.研制適合于決策支持系統(tǒng)開發(fā)的集成語言14研制新語言實質上是要研制新語言的編譯系統(tǒng)。對新語言提出語言文法（文本）以后，需要按該文法的語句研制編譯系統(tǒng)。這項工作的工作量是很大的。但是，研制決策支持系統(tǒng)集成語言是解決決策支持系統(tǒng)開發(fā)的根本途徑。研制新語言實質上是要研制新語言的編譯系統(tǒng)。152.以某功能較強的計算機語言為主語言，嵌入開發(fā)決策支持系統(tǒng)尚不足的其它語言形成宿主語言我們研制的“分布式多媒體智能決策支持系統(tǒng)平臺DM-IDSSP”是采用此途徑。

用功能很強的C++語言為主語言，嵌入CODEBASE數(shù)據(jù)庫接口語言，再嵌入多媒體表現(xiàn)語言（自行研制的）和知識推理語言（自行研制的），形成了多功能的宿主語言。2.以某功能較強的計算機語言為主語言，嵌入開發(fā)決策支持系統(tǒng)167.2.3.2數(shù)據(jù)庫接口數(shù)據(jù)處理是用數(shù)據(jù)庫語言完成，數(shù)值計算語言編制的程序要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的存取以及加工均要通過數(shù)據(jù)庫接口。目前，已經(jīng)有為開發(fā)數(shù)據(jù)庫接口的商品軟件，如ODBC、ADO等，它們嵌入到C語言中實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的操作。7.2.3.2數(shù)據(jù)庫接口數(shù)據(jù)處理是用數(shù)據(jù)庫語言完成，數(shù)值計177.2.4專家系統(tǒng)開發(fā)工具與實例7.2.4.1專家系統(tǒng)開發(fā)過程1.開發(fā)過程綜述專家系統(tǒng)的開發(fā)一般是由專家和知識工程師共同配合研制完成的。知識工程師是懂計算機和專家系統(tǒng)原理并具有編制專家系統(tǒng)程序能力的人。專家可以不懂計算機，但他一定是某個實際領域經(jīng)驗豐富的人。7.2.4專家系統(tǒng)開發(fā)工具與實例7.2.4.1專家系統(tǒng)開發(fā)過18專家系統(tǒng)開發(fā)過程

原型及知識

專家知識工程師建立知識庫設計推理機等模塊建立專家系統(tǒng)提問專家系統(tǒng)開發(fā)過程原型及知識建立設計推理機建19知識工程師用很大的代價來完成知識的收集、整理和形式化，這是開發(fā)專家系統(tǒng)的瓶頸問題。另一種獲取知識方式，是利用知識獲取工具，它幫助知識工程師很快地形成計算機的知識。知識工程師在獲取知識的同時，要進行專家系統(tǒng)的開發(fā)，把知識和推理與有關的動態(tài)數(shù)據(jù)庫、人機交互界面等組合起來形成能像專家解決實際問題那樣的計算機程序系統(tǒng)。

知識工程師用很大的代價來完成知識的收集、整理和形式化，這是開20開發(fā)專家系統(tǒng)的途徑

知識工程師程序設計語言專家系統(tǒng)

知識獲取工具專家系統(tǒng)開發(fā)工具開發(fā)專家系統(tǒng)的途徑知識工程師212.程序設計語言（1）第一類語言(C、PASCAL等語言)這類語言具有很強的計算能力，有豐富的圖形功能，遞歸效果也很好，用它來開發(fā)有大量數(shù)值計算，人機交互和圖形顯示的專家系統(tǒng)有它的優(yōu)點。但是，由于專家系統(tǒng)需要一個很強的推理機，這需要專門設計，在這點上比第二類語言要復雜一些。

2.程序設計語言22（2）第二類語言（PROLOG、LISP）這類語言是為人工智能而設計的，它們具有如下共同功能：①搜索和匹配功能。②回溯功能。③解釋說明功能。

（2）第二類語言（PROLOG、LISP）233.知識獲取工具（1）基于知識編輯的知識獲取工具，如KAS系統(tǒng)。（2）基于知識庫修改的知識獲取工具，如TEIRESIAS系統(tǒng)。3.知識獲取工具247.2.4.2.專家系統(tǒng)開發(fā)工具1.專家系統(tǒng)開發(fā)工具結構專家系統(tǒng)開發(fā)工具一般包括兩部分：開發(fā)環(huán)境和運行環(huán)境。開發(fā)環(huán)境是由知識的編輯、編譯模塊、知識庫維護模塊、事實數(shù)據(jù)庫的維護模塊等組成。運行環(huán)境由推理機、解釋器、人機交互等模塊組成。知識庫和事實數(shù)據(jù)庫都是空著的。但知識庫和事實數(shù)據(jù)庫都有一定的格式要求，它們是由開發(fā)環(huán)境輸入，給運行系統(tǒng)使用。7.2.4.2.專家系統(tǒng)開發(fā)工具1.專家系統(tǒng)開發(fā)工具結構25知識編輯、編譯知識庫查詢、維護數(shù)據(jù)庫查詢、維護開發(fā)環(huán)境知識庫（空）事實數(shù)據(jù)庫(空）推理機解釋機制人機交互運行環(huán)境用戶開發(fā)人員知識編輯、編譯知識庫查詢、維護數(shù)據(jù)庫查詢、維護開發(fā)環(huán)境知識26例如:EMYCIN專家系統(tǒng)工具在輸入肺病診斷醫(yī)療知識后，就形成了肺病診斷醫(yī)療專家系統(tǒng)PUFF。在輸入地下巖石標識知識后就形成了地下巖石標識專家系統(tǒng)LITHO。生成了玉米蟲害預測專家系統(tǒng)PLANT/CDP生成了工程結構分析專家系統(tǒng)SACON等多個專家系統(tǒng)。例如:EMYCIN專家系統(tǒng)工具272.專家系統(tǒng)工具與專家系統(tǒng)的對比（1）工具由開發(fā)環(huán)境與運行環(huán)境組成①開發(fā)環(huán)境用于建立知識庫、事實數(shù)據(jù)庫，并修改、查詢知識庫等。工具一般都指定知識表示形式。②對指定知識表示形式的推理機和解釋器預先做好。③運行環(huán)境目的在于支持實際系統(tǒng)的運行。在知識庫中知識輸入完成以后，它和推理機結合起來就形成了實際專家系統(tǒng)。2.專家系統(tǒng)工具與專家系統(tǒng)的對比（1）工具由開發(fā)環(huán)境與運行環(huán)28（2）工具的語言體系專家系統(tǒng)工具需要提供一套語言，用于開發(fā)專家系統(tǒng)。①知識表示語言工具中的知識庫是空的，但知識是具有一定格式標準要求，用語言文本描述（如產(chǎn)生式規(guī)則的描述）。知識進入知識庫以后，進行語法檢查。完成外部知識到內部知識的編譯。②工具操作語言通過操作語言使用工具中開發(fā)環(huán)境以及實現(xiàn)運行環(huán)境的各功能，即具有對知識庫的查詢、修改和系統(tǒng)運行的跟蹤、顯示等。專家系統(tǒng)工具的語言體系，也稱為知識工程語言。（2）工具的語言體系297.2.4.3.專家系統(tǒng)工具TOES

我們研制的專家系統(tǒng)工具TOES(ToolOfExpertSystem)1.系統(tǒng)結構TOES專家系統(tǒng)工具從結構上講包括知識獲取系統(tǒng)、專家系統(tǒng)框架、人機交互使用環(huán)境三部分。知識獲取部分包括知識編輯和知識編譯；專家系統(tǒng)框架由推理機和解釋器、目標知識庫及動態(tài)數(shù)據(jù)庫組成。人機交互使用環(huán)境由專家系統(tǒng)生成器及系統(tǒng)操作的有關命令組成。7.2.4.3.專家系統(tǒng)工具TOES我們研制的專家系統(tǒng)工具30TOES專家系統(tǒng)工具結構圖

用戶專家知識工程師知識編輯源知識庫知識編譯知識獲取系統(tǒng)動態(tài)數(shù)據(jù)庫推理機和解釋器目標知識庫專家系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫操作專家系統(tǒng)生成對知識庫操作人機使用環(huán)境窗口和命令TOES專家系統(tǒng)工具結構圖用戶專家知識源知識知識動態(tài)推理312.系統(tǒng)功能系統(tǒng)的主要功能包括如下幾個方面：（1）知識獲取(知識庫編輯)由專家和知識工程師總結整理出的知識，通過編輯的功能輸入和建立源知識庫，

知識外部表示形式為：IF前提THEN結論CF可信度2.系統(tǒng)功能32知識庫編譯將源知識庫的外部表示形式編譯成專家系統(tǒng)要求的內部表示形式，提高對知識搜索的運行過程。編譯的另一個目的是檢查外部知識的語法錯誤。知識庫編譯33（2）專家系統(tǒng)的生成①知識庫的裝入將目標知識庫裝入內存，準備形成專家系統(tǒng)。②生成專家系統(tǒng)將目標知識庫和專家系統(tǒng)工具已做好的推理機、動態(tài)數(shù)據(jù)庫連接在一起，形成特定領域的專家系統(tǒng)。（2）專家系統(tǒng)的生成①知識庫的裝入34（3）元知識專家系統(tǒng)中預先定義的起控制作用的知識，一般稱為元知識。具體有：1）目標GOAL=EXPRESSIONEXPRESSION描述咨詢的目標，給定GO命令時，專家系統(tǒng)首先尋找這個表達式的值。2）多值MULTIVALUED(EXPRESSION)EXPRESSION可以有多值，當一個確定的值求得后，專家系統(tǒng)將繼續(xù)尋找下一個值。（3）元知識專家系統(tǒng)中預先定義的起控制作用的知識，一般稱為353）提問句QUESTION(EXPRESSION)=TEXTTEXT是提問表達式所用的信息。TEXT必須是符號串，提供的回答將受到該表達式的合法值域的檢查。4）合法值LEGALVALS(EXPRESSION)=LISTLIST表中的元素是該表達式可接受的值。5）改變推理路徑WHENFOUND(EXPRESSION)=LIST當求得EXPRESSION的值后，立即求LIST中的值。3）提問句QUESTION(EXPRESSION368.4.1.4工具的應用1.實例專家系統(tǒng)對已完成的專家系統(tǒng)（取自論文和資料）所提供的知識，我們用TOES工具重新生成專家系統(tǒng)，對比原來專家系統(tǒng)，效果相同。（1）彈簧振動建模專家系統(tǒng)該專家系統(tǒng)的知識由清華大學自動化系熊光楞同志的論文“計算機輔助專家系統(tǒng)”而來。用TOES工具生成的專家系統(tǒng)的推理效果和論文中的實例相同。8.4.1.4工具的應用1.實例專家系統(tǒng)37（2）北方暴雨預報專家系統(tǒng)該專家系統(tǒng)的知識取自北京市氣象局吳高任同志的論文“北京地區(qū)區(qū)域性暴雨專家系統(tǒng)”暴雨是北京地區(qū)夏季重要的災害性天氣。該專家系統(tǒng)能對北京地區(qū)夏季（7月、8月）08時氣象資料來預報未來24小時（08～08時）的區(qū)域性暴雨。用TOES工具生成的專家系統(tǒng)達到相同的效果。（2）北方暴雨預報專家系統(tǒng)38（3）WINE（酒的選擇咨詢）該實例是美國M.1工具列舉的主要實例，對WINE的知識，用TOES工具生成的系統(tǒng)，達到和M.1工具生成的系統(tǒng)相同的效果。且每步推導過程，TOES的速度都比M.1快。（4）MEDIAADVISOR（訓練工具咨詢）用TOES工具生成的專家系統(tǒng)，達到了文獻中該實例的效果。（3）WINE（酒的選擇咨詢）392.實際專家系統(tǒng)-

馬尾松毛蟲防治決策專家系統(tǒng)馬尾松毛蟲防治決策專家系統(tǒng)是我們和中南林學院合作完成的。對馬尾松毛蟲與天敵、寄主、環(huán)境之間的關系，防治方法與整個松林內昆蟲群落結構的影響，以及抽樣技術、預測預報及經(jīng)濟閾值的研究，積累了大量的第一手資料。廣泛地收集了多年來各地松毛蟲研究的資料及最新成果，吸收了很多專家長期工作的實踐經(jīng)驗，進行系統(tǒng)地整理、總結形成了馬尾松毛蟲防治決策的系統(tǒng)知識。利用TOES工具生成了該專家系統(tǒng)。2.實際專家系統(tǒng)-

馬尾松毛蟲防治決40習題

8，9，12，13習題41第7章

決策支持系統(tǒng)的開發(fā)與實例（2）決策支持系統(tǒng)的開發(fā)與實例427.2傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)開發(fā)工具

7.2.1決策支持系統(tǒng)開發(fā)技術與方法

7.2.2系統(tǒng)快速原型開發(fā)方法

7.2.3決策支持系統(tǒng)的開發(fā)實踐

7.2.4專家系統(tǒng)開發(fā)工具與實例7.2傳統(tǒng)決策支持系統(tǒng)開發(fā)工具7.2.1決策支持系統(tǒng)開發(fā)437.2.1決策支持系統(tǒng)開發(fā)技術與方法1．決策支持系統(tǒng)開發(fā)技術級別決策支持系統(tǒng)開發(fā)分為三個技術級別：專用DSS、DSS生成器、DSS工具。（1）專用DSS（SpecificDSS） 專用DSS是實際執(zhí)行決策支持系統(tǒng)。7.2.1決策支持系統(tǒng)開發(fā)技術與方法1．決策支持系統(tǒng)44（2）DSS生成器（DSSGenerators） DSS生成器是提供迅速而方便地開發(fā)專用DSS的能力。

（3）DSS工具

DSS工具可以直接用于開發(fā)專用DSS，一般用通用語言、數(shù)據(jù)存取軟件、模型程序包等開發(fā)某個專用DSS程序。

（2）DSS生成器（DSSGenerators）45DSS開發(fā)的技術級別

DSS開發(fā)的技術級別462.決策支持系統(tǒng)開發(fā)方法（1）系統(tǒng)開發(fā)的生命周期法系統(tǒng)開發(fā)生命周期法主要包括四個階段：系統(tǒng)分析、系統(tǒng)設計、系統(tǒng)編程調試、系統(tǒng)實現(xiàn)。這種方法也是傳統(tǒng)的計算機信息系統(tǒng)的開發(fā)方法。本章7.1.1節(jié)的決策支持系統(tǒng)開發(fā)過程基本是按照此生命周期。2.決策支持系統(tǒng)開發(fā)方法47（2）快速原型法快速原型法是對生命周期法的一種改進，即把生命周期的四個階段合并為一體

利用DSS生成器和DSS工具，在很短的時間內開發(fā)出一個初始的可用的原型系統(tǒng)根據(jù)用戶的反映進行評價、修改和擴充。經(jīng)過幾輪循環(huán)后，得到一個相對穩(wěn)定的系統(tǒng)。（2）快速原型法487.2.2系統(tǒng)快速原型開發(fā)方法1.概述快速原型方法是根據(jù)系統(tǒng)的需求能迅速的產(chǎn)生出系統(tǒng)的原型，該原型能表現(xiàn)出系統(tǒng)的功能、行為特性，但不一定符合其全部要求。當用戶對原型運行結果不滿意時，能迅速修改原型，經(jīng)過幾次反復，將可得到用戶滿意的應用系統(tǒng)。這種方法大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期?？焖僭头ǖ膶崿F(xiàn)是需要一個很好的支撐環(huán)境來保證軟件原型的快速生成。7.2.2系統(tǒng)快速原型開發(fā)方法1.概述492.決策支持系統(tǒng)的快速原型開發(fā)快速原型開發(fā)技術用于決策支持系統(tǒng)的主要任務是：按決策問題處理過程，快速生成對多模型的組合、知識推理以及大量數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的存取并進行集成的決策支持系統(tǒng)。模型庫、知識庫和數(shù)據(jù)庫是共享資源，它們?yōu)闆Q策支持系統(tǒng)的快速原型開發(fā)，奠定了很好的基礎。2.決策支持系統(tǒng)的快速原型開發(fā)快速原型開發(fā)技術用于決策支持系50決策支持系統(tǒng)快速原型開發(fā)的關鍵是如何快速的生成系統(tǒng)的總控制程序。決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)控制程序需要完成：模型程序的調用和運行；知識推理的調用和運行；數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的存?。荒Ｐ秃椭R組合形式（順序、選擇、循環(huán)）；人機交互等工作。系統(tǒng)控制程序是一個比較規(guī)范的程序，它的結構相對簡單，它本身沒有復雜的運算和復雜的邏輯結構。只要能實現(xiàn)對系統(tǒng)控制程序的自動生成就能實現(xiàn)對決策支持系統(tǒng)的快速原型開發(fā)。決策支持系統(tǒng)快速原型開發(fā)的關鍵是如何快速的生成系統(tǒng)的總控制程517.2.3決策支持系統(tǒng)的開發(fā)實踐7.2.3.1綜合部件的總控程序開發(fā)從DSS總控程序的設計中可知它要完成的工作為：（1）控制模型程序的運行；（2）控制知識推理程序的運行；（3）存取數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)；（4）進行數(shù)據(jù)處理；（5）進行數(shù)值計算；（6）完成人機交互。7.2.3決策支持系統(tǒng)的開發(fā)實踐7.2.3.152總控程序雖然只起控制作用，但它具有的功能卻要求很高，即它既要有數(shù)值計算能力又要有數(shù)據(jù)處理能力，還需要有很強的人機交互能力。它要達到集成模型部件、知識部件、數(shù)據(jù)部件以及人機交互形成DSS系統(tǒng)的作用。它是一個集成語言?？偪爻绦螂m然只起控制作用，但它具有的功能卻要求很高，即它既要53從總控程序的功能要求選擇計算機語言，將沒有一個語言是完全適用于DSS的要求。數(shù)值計算語言缺乏對數(shù)據(jù)庫的操作能力，數(shù)據(jù)庫語言的數(shù)值計算能力很差，沒有指針、鏈表，不能完成遞歸運算等。由此可知決策支持系統(tǒng)發(fā)展緩慢的一個重要原因在于沒有集成數(shù)值計算和數(shù)據(jù)處理的計算機語言。從總控程序的功能要求選擇計算機語言，將沒有一個語言是完全適用54兩種途徑

1.研制適合于決策支持系統(tǒng)開發(fā)的集成語言我們?yōu)殚_發(fā)決策支持系統(tǒng)，研制了GFKD-DSS決策支持系統(tǒng)工具，自行設計了DSS集成語言（在工具中稱核心語言）和數(shù)據(jù)庫接口語言。該集成語言是將PASCAL語言的核心功能（數(shù)值計算）與數(shù)據(jù)庫語言的核心功能（數(shù)據(jù)處理）結合起來而設計的，它為決策支持系統(tǒng)綜合部件總控程序的編制服務。通過該DSS語言描述實際決策問題，對多模型組合運行、大量數(shù)據(jù)庫存取、數(shù)據(jù)處理、數(shù)值計算、人機交互等有機結合，即集成模型部件、數(shù)據(jù)部件形成決策支持系統(tǒng)。當時，市場上還沒有數(shù)據(jù)庫接口語言的情況下，我們自行設計和完成了數(shù)據(jù)庫接口語言。兩種途徑1.研制適合于決策支持系統(tǒng)開發(fā)的集成語言55研制新語言實質上是要研制新語言的編譯系統(tǒng)。對新語言提出語言文法（文本）以后，需要按該文法的語句研制編譯系統(tǒng)。這項工作的工作量是很大的。但是，研制決策支持系統(tǒng)集成語言是解決決策支持系統(tǒng)開發(fā)的根本途徑。研制新語言實質上是要研制新語言的編譯系統(tǒng)。562.以某功能較強的計算機語言為主語言，嵌入開發(fā)決策支持系統(tǒng)尚不足的其它語言形成宿主語言我們研制的“分布式多媒體智能決策支持系統(tǒng)平臺DM-IDSSP”是采用此途徑。

用功能很強的C++語言為主語言，嵌入CODEBASE數(shù)據(jù)庫接口語言，再嵌入多媒體表現(xiàn)語言（自行研制的）和知識推理語言（自行研制的），形成了多功能的宿主語言。2.以某功能較強的計算機語言為主語言，嵌入開發(fā)決策支持系統(tǒng)577.2.3.2數(shù)據(jù)庫接口數(shù)據(jù)處理是用數(shù)據(jù)庫語言完成，數(shù)值計算語言編制的程序要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的存取以及加工均要通過數(shù)據(jù)庫接口。目前，已經(jīng)有為開發(fā)數(shù)據(jù)庫接口的商品軟件，如ODBC、ADO等，它們嵌入到C語言中實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫的操作。7.2.3.2數(shù)據(jù)庫接口數(shù)據(jù)處理是用數(shù)據(jù)庫語言完成，數(shù)值計587.2.4專家系統(tǒng)開發(fā)工具與實例7.2.4.1專家系統(tǒng)開發(fā)過程1.開發(fā)過程綜述專家系統(tǒng)的開發(fā)一般是由專家和知識工程師共同配合研制完成的。知識工程師是懂計算機和專家系統(tǒng)原理并具有編制專家系統(tǒng)程序能力的人。專家可以不懂計算機，但他一定是某個實際領域經(jīng)驗豐富的人。7.2.4專家系統(tǒng)開發(fā)工具與實例7.2.4.1專家系統(tǒng)開發(fā)過59專家系統(tǒng)開發(fā)過程

原型及知識

專家知識工程師建立知識庫設計推理機等模塊建立專家系統(tǒng)提問專家系統(tǒng)開發(fā)過程原型及知識建立設計推理機建60知識工程師用很大的代價來完成知識的收集、整理和形式化，這是開發(fā)專家系統(tǒng)的瓶頸問題。另一種獲取知識方式，是利用知識獲取工具，它幫助知識工程師很快地形成計算機的知識。知識工程師在獲取知識的同時，要進行專家系統(tǒng)的開發(fā)，把知識和推理與有關的動態(tài)數(shù)據(jù)庫、人機交互界面等組合起來形成能像專家解決實際問題那樣的計算機程序系統(tǒng)。

知識工程師用很大的代價來完成知識的收集、整理和形式化，這是開61開發(fā)專家系統(tǒng)的途徑

知識工程師程序設計語言專家系統(tǒng)

知識獲取工具專家系統(tǒng)開發(fā)工具開發(fā)專家系統(tǒng)的途徑知識工程師622.程序設計語言（1）第一類語言(C、PASCAL等語言)這類語言具有很強的計算能力，有豐富的圖形功能，遞歸效果也很好，用它來開發(fā)有大量數(shù)值計算，人機交互和圖形顯示的專家系統(tǒng)有它的優(yōu)點。但是，由于專家系統(tǒng)需要一個很強的推理機，這需要專門設計，在這點上比第二類語言要復雜一些。

2.程序設計語言63（2）第二類語言（PROLOG、LISP）這類語言是為人工智能而設計的，它們具有如下共同功能：①搜索和匹配功能。②回溯功能。③解釋說明功能。

（2）第二類語言（PROLOG、LISP）643.知識獲取工具（1）基于知識編輯的知識獲取工具，如KAS系統(tǒng)。（2）基于知識庫修改的知識獲取工具，如TEIRESIAS系統(tǒng)。3.知識獲取工具657.2.4.2.專家系統(tǒng)開發(fā)工具1.專家系統(tǒng)開發(fā)工具結構專家系統(tǒng)開發(fā)工具一般包括兩部分：開發(fā)環(huán)境和運行環(huán)境。開發(fā)環(huán)境是由知識的編輯、編譯模塊、知識庫維護模塊、事實數(shù)據(jù)庫的維護模塊等組成。運行環(huán)境由推理機、解釋器、人機交互等模塊組成。知識庫和事實數(shù)據(jù)庫都是空著的。但知識庫和事實數(shù)據(jù)庫都有一定的格式要求，它們是由開發(fā)環(huán)境輸入，給運行系統(tǒng)使用。7.2.4.2.專家系統(tǒng)開發(fā)工具1.專家系統(tǒng)開發(fā)工具結構66知識編輯、編譯知識庫查詢、維護數(shù)據(jù)庫查詢、維護開發(fā)環(huán)境知識庫（空）事實數(shù)據(jù)庫(空）推理機解釋機制人機交互運行環(huán)境用戶開發(fā)人員知識編輯、編譯知識庫查詢、維護數(shù)據(jù)庫查詢、維護開發(fā)環(huán)境知識67例如:EMYCIN專家系統(tǒng)工具在輸入肺病診斷醫(yī)療知識后，就形成了肺病診斷醫(yī)療專家系統(tǒng)PUFF。在輸入地下巖石標識知識后就形成了地下巖石標識專家系統(tǒng)LITHO。生成了玉米蟲害預測專家系統(tǒng)PLANT/CDP生成了工程結構分析專家系統(tǒng)SACON等多個專家系統(tǒng)。例如:EMYCIN專家系統(tǒng)工具682.專家系統(tǒng)工具與專家系統(tǒng)的對比（1）工具由開發(fā)環(huán)境與運行環(huán)境組成①開發(fā)環(huán)境用于建立知識庫、事實數(shù)據(jù)庫，并修改、查詢知識庫等。工具一般都指定知識表示形式。②對指定知識表示形式的推理機和解釋器預先做好。③運行環(huán)境目的在于支持實際系統(tǒng)的運行。在知識庫中知識輸入完成以后，它和推理機結合起來就形成了實際專家系統(tǒng)。2.專家系統(tǒng)工具與專家系統(tǒng)的對比（1）工具由開發(fā)環(huán)境與運行環(huán)69（2）工具的語言體系專家系統(tǒng)工具需要提供一套語言，用于開發(fā)專家系統(tǒng)。①知識表示語言工具中的知識庫是空的，但知識是具有一定格式標準要求，用語言文本描述（如產(chǎn)生式規(guī)則的描述）。知識進入知識庫以后，進行語法檢查。完成外部知識到內部知識的編譯。②工具操作語言通過操作語言使用工具中開發(fā)環(huán)境以及實現(xiàn)運行環(huán)境的各功能，即具有對知識庫的查詢、修改和系統(tǒng)運行的跟蹤、顯示等。專家系統(tǒng)工具的語言體系，也稱為知識工程語言。（2）工具的語言體系707.2.4.3.專家系統(tǒng)工具TOES

我們研制的專家系統(tǒng)工具TOES(ToolOfExpertSystem)1.系統(tǒng)結構TOES專家系統(tǒng)工具從結構上講包括知識獲取系統(tǒng)、專家系統(tǒng)框架、人機交互使用環(huán)境三部分。知識獲取部分包括知識編輯和知識編譯；專家系統(tǒng)框架由推理機和解釋器、目標知識庫及動態(tài)數(shù)據(jù)庫組成。人機交互使用環(huán)境由專家系統(tǒng)生成器及系統(tǒng)操作的有關命令組成。7.2.4.3.專家系統(tǒng)工具TOES我們研制的專家系統(tǒng)工具71TOES專家系統(tǒng)工具結構圖

用戶專家知識工程師知識編輯源知識庫知識編譯知識獲取系統(tǒng)動態(tài)數(shù)據(jù)庫推理機和解釋器目標知識庫專家系統(tǒng)對數(shù)據(jù)庫操作專家系統(tǒng)生成對知識庫操作人機使用環(huán)境窗口和命令TOES專家系統(tǒng)工具結構圖用戶專家知識源知識知識動態(tài)推理722.系統(tǒng)功能系統(tǒng)的主要功能包括如下幾個方面：（1）知識獲取(知識庫編輯)由專家和知識工程師總結整理出的知識，通過編輯的功能輸入和建立源知識庫，

知識外部表示形式為：IF前提THEN結論CF可信度2.系統(tǒng)功能73知識庫編譯將源知識庫的外部表示形式編譯成專家系統(tǒng)要求的內部表示形式，提高對知識搜索的運行過程。編譯的另一個目的是檢查外部知識的語法錯誤。知識庫編譯74（2）專家系統(tǒng)的生成①知識庫的裝入將目標知識庫裝入內存，準備形成專家系統(tǒng)。②生成專家系統(tǒng)將目標知識庫和專家系統(tǒng)工具已做好的推理機、動態(tài)數(shù)據(jù)庫連接在一起，形成特定領域的專家系統(tǒng)。（2）專家系統(tǒng)的生成①知識庫的裝入75（3）元知識專家系統(tǒng)中預