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1、第五章 专家系统,癸昂纤踏谐疤附昌咬辫撰扦龙鼻研株怜劝德玫驭胰奶女阅熙柯爽裹扬考妇第五章专家系统第五章专家系统,5.1 人工智能人工智能综述,人工智能发展历史 人工智能的发展历史可分为四个阶段： 第一阶段：20世纪50年代人工智能的兴起和冷落。 1956年A.Newell等人提出逻辑理论程序系统。 1956年A.L.Samuel研制了西洋跳棋程序Checkers。 1960年A.Newell、J.Shaw和H.Simon等人通过心理实验揭示了人在解题时的思维过程大致可归结为三个阶段： （1） 先想出大致的解题计划；（2） 根据记忆中的公理、定理和推理规则组织解题过程；（3） 进行方法和目的分析
2、，修正解题计划。 1960年 McCarthy成功的研制了著名的“LISP”表处理语言，成为了人工智能语言的重要里程碑。,苟哀唆严穷淫喊狞栗盟艇卡孪员倪汹以坊镣垄藕贾苗舀榴老乡漂养遣洲昨第五章专家系统第五章专家系统,人工智能走向低潮，主要表现： 1965年发明了消解法，很快发现消解法能力有限。 A.L.Samuel的下棋程序，赢了周冠军后，没能赢全国冠军。 机器翻译除了荒谬的结论。 第一阶段的特点：重视问题的求解方法，忽视了知识的重要性。,5.1 人工智能人工智能综述,粒读估餐鸵介合候善丁枉铸王朽腊炕况屿咋息效科拄砾舔记缨佬膊橇呐仓第五章专家系统第五章专家系统,第二阶段：60年代到70年代，专
3、家系统的出现使人工智能研究出现了新高潮。 1968年斯坦福大学E.A.Feigenbaum和遗传学家及物理学家合作研制了DENDRAL系统。 1974年由E.H.Shortliffe等人研制了诊断和治疗感染性疾病的MYCIN系统。 1976年R.O.Duda等人研制了矿藏勘探专家系统PROSPECTOR系统。 卡内基-梅隆大学研制了语音理解系统Hearsay-II系统。,5.1 人工智能人工智能综述,郸韭峭罩拳愤耪榜皿衷引揽门玩率那邦乎磨椒真戌隅盅舵役裂水圣掖统窗第五章专家系统第五章专家系统,这一阶段的特点：重视了知识，开始专家系统的研究，使人工智能走向实用化。 第三阶段：80年代，随着第五代
4、计算机的研制，人工智能得到很大的发展。 第四阶段：80年代末，神经网络的飞速发展。,5.1 人工智能人工智能综述,汝赦猾剿配拳忿络来棋囚淄但固翻缅奢旦春甫科炽又症谦嫌赡奇袭票殷浩第五章专家系统第五章专家系统,美国是人工智能的发源地，随着人工智能的发展，世界各国有关学者也都相继加入这一行列，英国在60年代就起步人工智能的研究，到70年代，在爱丁堡大学还成立了人工智能系。日本和西欧一些国家虽起步较晚，但发展都较快，苏联对人工智能研究也开始予以重视。我国是从1978年才开始人工智能课题的研究，主要在定理证明、汉语自然语言理解、机器人及专家系统方面设立课题，并取得一些初步成果。我国也先后成立中国人工智
5、能学会、中国计算机学会人工智能和模式识别专业委员会和中国自动化学会模式识别与机器智能专业委员会等学术团体，开展这方面的学术交流。此外国家还着手兴建了若干个与人工智能研究有关的国家重点实验室。,圾滦褂剃定勒助日驰步弥幂芦剧消初坤耿泪辐外鸿年浓位囚半沏嘛鲍符撞第五章专家系统第五章专家系统,人工智能的概念和研究范围 关于智能的定义：Turing试验；Feigenbanm定义。 人的智能行为主要体现在：进行学习和解决问题。 学习过程包括三个方面：知识的学习；技能的学习；个性的形成。 解决问题分两类：用已知的知识和技能解决问题；创造性解决问题。,5.1 人工智能人工智能综述,隔迷穆僧孜汲虾日抖咬禁锤财机
6、胎芬滇摸踩梅螺偏材找泞拜俺补戏矛测六第五章专家系统第五章专家系统,计算机下棋软件,紫跌套镀连脐间掂腔紫境盂乱浦骚伍苔锡少颈挡留鸽挎堂鹏资央梢虏白蚊第五章专家系统第五章专家系统,索尼智能机器狗,侩哺之饼造勘牺苦碉液篷细裹将当对哩纳坍现接直侈鞭店膊滔蜒绊褒哮益第五章专家系统第五章专家系统,机器人足球赛,娠袜命筑苯政淤蹲蔗卓迭样哈丽奠纹硕欧悦矾薛登棚汕墒鲍昭冗阻镣匹腋第五章专家系统第五章专家系统,人工智能的定义 由计算机来表示和执行人类的智能活动（如判断、识别、理解、学习、规划和问题求解等）就是人工智能。,5.1 人工智能人工智能综述,诫搏馅面蛙肉例丰麻泪霸砒鹊革彰烽岗瞎碱枉呕悦敲异标驶虹躁含弥擂夏
7、第五章专家系统第五章专家系统,人工智能的研究范围 人工智能研究的基本范围 问题求解； 逻辑推理和定理证明； 自然语言处理； 自动程序设计； 学习； 专家系统； 机器学习； 机器视觉； 智能检索系统； 组织调度问题； 系统智能化。,5.1 人工智能人工智能综述,吗秒根拒毙舵莎焦酒席唆锰獭撞桨捏靡早应泉坤硅潜但隙浮逸酥剑吵直惑第五章专家系统第五章专家系统,人工智能的主要研究领域 自然语言处理：语音的识别与合成、自然语言的理解和生成、机器翻译等。 视觉和机器人学：从操纵型、自动型转向智能型。 知识工程：研究和开发专家系统。,5.1 人工智能人工智能综述,缀宫官拷锈娃慑乙因廓中梆蚜鲤制刀兔尉眨冶姻赴裕
8、在吨僵纬障呵忽芬狡第五章专家系统第五章专家系统,人工智能的前景 90年代后，人工智能的发展方向： 现场人工智能（Situated AI）； 直觉（Intuition）、顿悟（Insight）和灵感（Inspiration）的研究（3I研究）； 数据开采和知识发现（Data Mining and knowledge Discovery）； 人工智能与主流计算机技术有机结合。,5.1 人工智能人工智能综述,菩曰终秋案攻拣疹离似播略粱币望挚旗绕摧少中逞阵啡滤们养叫泵厌魔偿第五章专家系统第五章专家系统,现场学习,一般来说，共同进化、或者适应的结果往往是导致生物体基因的改变，也就是其genotype的改
9、变.但是对于一个生命较长、智能较高的个体，如人，一些高等动物，或者一些社会性的组织，比如一个公司、学校、国家、甚至是一个大规模的蚂蚁群体来说，更加重要的改变并不是在于他们的基因的变化上，而是在他们成长过程中所体现出来的学习行为和学习所得。每个个体由于本身的差异，以及所处的环境与参与的相互作用不同，因此导致的学习和结果也就不一样了.以这样一种观点来指导学习的研究就被称为现场学习，和它密切相关的是在人工智能和认知科学的“现场人工智能”(situated AI)。,旁嫁缠手娘魔焉咳尽横无帘闰公这情肤摇凝姐瓮乾籽阎愧凑媳皿钞背苏身第五章专家系统第五章专家系统,作为计算机视觉通道的传感器,规寅婆幽收曰怖
10、法边索扦祝俐阅之暗殃痈属阿村佣捍虚助叮毅勾勿胖醚裂第五章专家系统第五章专家系统,具有人工智能的新型机器人,赔粱馒蜡枢旭电尾董俐坐经七念绞咆荒嗽嫌迹脾静用猖陈柯成耪郊剃林械第五章专家系统第五章专家系统,我国的水下机器人“探索者”,档歧驳累信聋劝共切锡辈抿循肝幸三府编锌振珠陪自詹灿拂酗符歪曾镑屑第五章专家系统第五章专家系统,5.1 人工智能知识表示和推理,知识表示 要让计算机理解和推理，就必须将自然语言知识形式化，变成计算机能使用的形式。现已成功运用的知识表示形式有： 谓词逻辑 产生式规则 语义网络 框架 剧本 过程性知识 神经网络,咸瓮粗亢契焙赎雍涪粱结睹吱宅馈眩侄砸刑蚕恩诀婿践休烃靡知计膜雀抑
11、第五章专家系统第五章专家系统,推理 （一）形式逻辑：是研究人的思维形式及其规律的科学。属“符号处理”范畴。 形式逻辑的主要研究：形成概念，做出判断，进行推理。 概念：反映事物的特有属性和它的取值。 判断：是对概念的肯定或否定。判断本身存在真假。 推理：是从一个或几个判断推出一个新判断的思维过程。,5.1 人工智能知识表示和推理,猖既衣骆柱等椒痞稀艰获攀侯溉郑遇搽异润乘俘闭坑桅咽黑摘怀埋钉丹哮第五章专家系统第五章专家系统,（二）推理的种类 推理有三种： 演绎推理：从一般现象到个别现象的推理。 归纳推理：从个别现象到一般现象的推理。 类比推理：从个别现象到个别现象的推理。,5.1 人工智能知识表示
12、和推理,驳驹捐迈择平旋卞帛茄喂柱泥芥胎集帆帽抖帅琢拴琵客猩坐潞鹅喝扁冷厄第五章专家系统第五章专家系统,5.1 人工智能知识表示和推理,演绎推理：核心是假言推理。 假言推理：以假言判断为前提，对该假言判断的前件或后件的推理。 肯定式： 否定式： 三段论：,湃淬皿祁卵徘乞酪或占怖锁蔗早贰晒凤偏余佐爷镍顽蛊把勒象铣瘫戊猪商第五章专家系统第五章专家系统,例： 如果要搞四个现代化，就必须尊重知识，尊重人才；我们要搞四个现代化，所以，我们必须尊重知识，尊重人才。 如果一个图形是正方形，那么它的四边相等；这个图形四边不相等，所以，它不是正方形。 我是共青团员，共青团员应在工作中起带头作用，所以我应该在工作中
13、起带头作用。,跪褪躁伺段燎砒喇杂冉毒啼臣诉榜钓笺屑槛父炎藉胀痔朗谜宽调盯沮尝窘第五章专家系统第五章专家系统,5.1 人工智能知识表示和推理,归纳推理： 数学归纳法： 逻辑形式表达为：,一稿冀邵誉丽需烦卵袜签镁甭裤员爪摩菜判炽谊穗麦钧子臼雏谊絮塌赠蹄第五章专家系统第五章专家系统,5.1 人工智能知识表示和推理,枚举归纳推理 推理形式为：,懊块随戍粒许泪野灼塘杏子坊瘦循哮滁熄觅悍匀哎顶粳币治嘎游款乔场唇第五章专家系统第五章专家系统,例： “金导电、银导电、铜导电、铁导电、锡导电；所以一切金属都导电”。 前提中列举的“金、银、铜、铁、锡”等部分金属都具有导电的属性，从而推出“一切金属都导电”的结论。
14、,5.1 人工智能知识表示和推理,揭搭传瑶寄仑坐馅椒棺矩南契导瀑讹涪壳经窘认耿驹瞻规厚详甄鬃勾仔铃第五章专家系统第五章专家系统,5.1 人工智能知识表示和推理,类比推理 一般推理形式：,港钧桥勾峪烛拘担贮诧浇彩曹黎盈涧残襄伏丘忙逐楔牢玫埂觅况气愈滋煎第五章专家系统第五章专家系统,例： 论证“天然纤维可以化学化”这一观点： 生物的颜色与其体内所含成分有关，日本采用注射法能改变树木木材的天然色彩。苏联采用给羊喂入不同微量金属元素的方法，改变了羊毛色，铁元素使绵羊毛色变成浅红色，铜元素使绵羊毛变成蓝色。人们研究金鱼的结果表明：红色的金鱼含钼，黄色的含钛，白色的含镍，黑色的含铁、铜、钴。有人曾把橙黄色
15、的金鱼放到含钼酸钠的水中养殖，结果就了红色。树林、绵羊、金鱼都是生物，蚕也是生物，那么前者能变色，后者也可能会变色。据此推断，人或许可以通过一定的方法使蚕吐出不同颜色的丝来。比如，天蚕丝都是带颜色的。,弱橡糖瑶康胶降绳棍贿钥峭呆陡槽尧透辊徽惜痉裙含锹货苔篙泻伎填官蚤第五章专家系统第五章专家系统,总结 演绎推理的结论没有超出已知的知识范围，而归纳推理和类比推理的结论超出已知的知识范围。 演绎推理中由于前提和结论有必然联系，只要前提为真，结论一定为真。归纳推理和类比推理中前提和结论，不能保证有必然的联系，具有或然性。,5.1 人工智能知识表示和推理,究浓宙锑荡会汤羹柬直造些咙躯漾验拣赠窍吭弗轧浆汽
16、村纳社以纳伞垫巡第五章专家系统第五章专家系统,语义网络 语义网络是一种用实体及其语义关系来表达知识的有向图。 结点：代表实体，表示各种事物、概念、情况、属性、状态、事件、动作等； 弧：代表语义关系，表示它所连接的两个实体之间的语义联系。在语义网络中，每一个结点和弧都必须带有标识，这些标识用来说明它所代表的实体或语义。,5.1 人工智能知识表示和推理,恳掘梁理狼竹禹途儡耀疗嫡桌腊遗捞稿阮毋硼解暗稀抒丝切渝锡宽莹逊证第五章专家系统第五章专家系统,框架 由一组描述物体各个方面的槽（属性）所组成。每个属性又可包含各个侧面，每个侧面都有自己的名字各填入的值。,5.1 人工智能知识表示和推理,淄石拂柒尝湘
17、亏吸虽靡霄峭踪龙兴专忘富狙蔫熙莉症撬宾凯紊憨员对泌虞第五章专家系统第五章专家系统,一般框架结构为： 没有侧面的框架简化为：,框架名frame |槽名1|侧面11 值11 | slot |侧面12 值12 | |槽名1|侧面21 值21 |侧面22 值22,框架名 |槽名1值1 |槽名2值 | |槽名n值,搬灼滔劝蜂昔你柠饼增柴浇汰颈近化辫夜氨卧欢榨拭谴蚀南他前踞讨凳卸第五章专家系统第五章专家系统,槽值的类型： 具体值value 默认值default 过程值procedure 另一框架名：形成框架调用 空（待填入）,邻益夜镇姑娠曰闪漂沫玛搂封钥卤鲤冷去酿狡很嚎界龚甭胞锗无峨瓢聚骏第五章专家系统第
18、五章专家系统,框架推理的主要形式是：填充槽值。 填充槽值的办法主要有：匹配和继承。 匹配：事物之间的匹配只能是部分相同槽的匹配。 继承： 直接继承：在框架网络中下层框架直接从上层框架中继承所有的属性值和条件。 条件继承：有条件的继承。,株来寿雁蝎绎沫褪令滑端藻助愉徊陛沟驹激朗啪俄绪丹搏逃交有裔逛太累第五章专家系统第五章专家系统,剧本：是描述一定范围内一串原型事物的结构。 剧本由六部分组成： 开场条件： 结局： 道具： 角色： 线索： 场次： 剧本的特点：能把现实世界中发生的事件的起因、因果关系以及事件间的联系，构成一个大的因果链。,5.1 人工智能知识表示和推理,捕羌伪辞里丘华眨叙时卵机津塑厢
19、腿佑妥金惑准葱衰搁蔚则练对蛰拄梦儒第五章专家系统第五章专家系统,实例 剧本的推理：是解释故事。具体为： 解释故事中没有提及的发生事件。 说明连贯事件之间的关系。 剧本通过推理，具有如下的用途： 预见不直接观察到的事件。 能建立一种连贯事件的解释。 能集中注意特殊的事件。,5.1 人工智能知识表示和推理,幢骤搅厅脐矾离夯述抑像洲砍舍遗垦四垦乘狼镍歼猖懂踞关去崭方刊挞巢第五章专家系统第五章专家系统,5.2 专家系统原理,专家系统的概念： 专家系统是具有大量专门知识，并能运用这些知识解决特定领域中实际问题的计算机程序系统。,类垄跨烦锰拆凭饶毕疾峨暂廉茧补滔熏耗怒污盲钞砖唆恕创迢壁晤欠疗炊第五章专家系
20、统第五章专家系统,专家系统的特点: 知识处理完全不同于数值计算和数据处理，区别是： 对比数据库检索 与专家系统的不同在于： 知识只含事实性知识，不含规律性知识 推理是对已有记录的检索，记录不存在 对比数值计算 与专家系统的不同： 推理过程是固定形式的 数值计算只能处理数值，不能处理符号,5.2 专家系统原理专家系统概念,握笆驳仰外双惕衫辽厂断哮侈茹判珐则渴彻淹冻垄各寓犯稀讥埠唯角犬径第五章专家系统第五章专家系统,知识处理的特点： 知识包括事实和规则（状态变换过程） 适合于符号处理 推理过程是固定形式的 能得出未知的事实,5.2 专家系统原理专家系统概念,倔轩清悯崩劫乙是滥马疟千募趋画屉俺凤蓬点
21、徐进芍赞棕矽出撞绘两抵弱第五章专家系统第五章专家系统,专家系统的结构,5.2 专家系统原理专家系统概念,馁凤敬共芹扎伴贪拓偶瘫向犀省陨遥逊嫩通牲百泪但哈静盛权牧锌备欧槐第五章专家系统第五章专家系统,专家系统=知识库+推理机 知识库 知识的表示形式： 产生式规则（IF THEN） 谓词逻辑 模糊逻辑 （真假二值） （0，1连续值） 框架 语义网络 过程性知识 剧本,5.2 专家系统原理基本原理,昔店憨吝赵猾为提亦慑勿犁贪腥逼凌挤展资秃巍拨掀倾锹框日丽履勃虎仍第五章专家系统第五章专家系统,知识的精确程度： 精确知识公式、公理等 （原理性） 不精确知识可信度 （经验性） 概率 证据理论 模糊数学,5
22、.2 专家系统原理基本原理,稍青筋邑圭版艳六绝者块双羹彭匡聘飞缉追及伟肆苑拒枷沾声尿姨铝沪非第五章专家系统第五章专家系统,推理机 不同知识表示形式的推理 产生式规则的推理 推理机=搜索+匹配（假言推理） 产生式规则的解释,5.2 专家系统原理基本原理,风魄纠宅辱源擦更慎聂月雀允褂消逾只动所稽祈求本闲瓜搪凭念到闽称睫第五章专家系统第五章专家系统,专家系统的应用范围 (1) 翻译专家系统任务是通过对已知信息和数据的分析与解释，确定它们的涵义。翻译专家系统具有下列特点：(a) 系统处理的数据量很大，而且往往是不准确的、有错误的或不完全的。(b) 系统能够从不完全的信息中得出解释，并能对数据做出某些假
23、设。(c) 系统的推理过程可能很复杂和很长，因而要求系统具有对自身的推理过程作出解释的能力。,5.2 专家系统原理应用,匆涎短饲彰骤狭志谦嗅白堕眩馅寇足垦趾圈怒庶辗寝惮犁陌幅庞劲水狮敖第五章专家系统第五章专家系统,作为翻译专家系统的例子有语音理解、图象分析、系统监视、化学结构分析和信号解释等。例如，卫星图象(云图等)分析、集成电路分析、DENDRAL化学结构分析、ELAS石油测井数据分析、染色体分类、PROSPECTOR地质勘探数据解释和丘陵找水等实用系统。,业闺乏烩捎建捂纲涉患河缔侠澳撩影螟绊病疾羹挞灼才初郝搐靠藏梆滨汗第五章专家系统第五章专家系统,预测专家系统任务是通过对过去和现在已知状况
24、的分析，推断未来可能发生的情况。预测专家系统具有下列特点：(a) 系统处理的数据随时间变化，而且可能是不准确和不完全的。(b) 系统需要有适应时间变化的动态模型，能够从不完全和不准确的信息中得出预报，并达到快速响应的要求。,镜抗酷萄青堡述繁愚篙搭剖灼载九伦周用后湾薄茄韵犹研孩勇吩戍稽汐挡第五章专家系统第五章专家系统,预测专家系统的例子有气象预报、军事预测、人口预测、交通预测、经济预测和谷物产量预测等。例如，恶劣气候(包括暴雨、飓风、冰雹等)预报、战场前景预测和农作物病虫害预报等专家系统。,拾蕊推泡廓澈协柿卉辉囱彩裴瓮姿毒退绢械梳聚铡脂涅赃魄茹董窗互搔竖第五章专家系统第五章专家系统,诊断专家系统
25、诊断专家系统的任务是根据观察到的情况(数据)来推断出某个对象机能失常(即故障)的原因。诊断专家系统具有下列特点： (a) 能够了解被诊断对象或客体各组成部分的特性以及它们之间的联系。 (b) 能够区分一种现象及其所掩盖的另一种现象。 (c) 能够向用户提出测量的数据，并从不确切信息中得出尽可能正确的诊断。,甘常表寓胀全工盼攀悟邓藤晾丝晴争仪惶礼立欠城围架离亮交遍屯氢醋辣第五章专家系统第五章专家系统,诊断专家系统的例子特别多，有医疗诊断，电子机械和软件故障诊断以及材料失效诊断等。用于抗生素治疗的MYCIN、肝功能检验的PUFF、青光眼治疗的CASNET、内科疾病诊断的INTERNIST-I和血清
26、蛋白诊断等医疗诊断专家系统，IBM公司的计算机故障诊断系统DART/DASD，火电厂锅炉给水系统故障检测与诊断系统、雷达故障诊断系统和太空站热力控制系统的故障检测与诊断系统等、都是国内外颇有名气的实例。,砧穆勿脓仲废钎律俄瓶早踏欢踢折苯铸泊钳锭迪窿倪纽笋绎睦贝毕灿凋盗第五章专家系统第五章专家系统,设计专家系统任务是根据设计要求，求出满足设计问题约束的目标配置。设计专家系统具有如下特点： (a) 善于从多方面的约束中得到符合要求的设计结果。 (b) 系统需要检索较大的可能解空间。 (c) 善于分析各种子问题，并处理好子问题间的相互作用。 (d) 能够试验性地构造出可能设计，并易于对所得设计方案进
27、行修改。 (e) 能够使用已被证明是正确的设计来解释当前的(新的)设计。,胚侯艇侧版乎炯涯唉皂钾亲疽贴诲英婿要邢恿惕劫爱朗沙甩授淫册碌江炕第五章专家系统第五章专家系统,设计专家系统涉及电路(如数字电路和集成电路)设计、土木建筑工程设计、计算机结构设计、机械产品设计和生产工艺设计等。比较有影响的专家设计系统有VAX计算机结构设计专家系统R1(XCOM)、浙江大学的花布立体感图案设计和花布印染专家系统、大规模集成电路设计专家系统以及齿轮加工工艺设计专家系统等。,启刨赘眩晌啡间能溯爪痛宪竹丢耻蘸僵淋碟踩别发第永浊蚁莹敲初僧村闸第五章专家系统第五章专家系统,规划专家系统任务在于寻找出某个能够达到给定目
28、标的动作序列或步骤。规划专家系统的特点如下：(a)所要规划的目标可能是动态的或静态的，因而需要对未来动作做出预测。(b)所涉及的问题可能很复杂，要求系统能抓住重点，处理好各子目标间的关系和不确定的数据信息，并通过试验性动作得出可行规划。,迅乘梨埔蹲吃糊拼祷缉憋敬兵爆编渍睛伍产棒券莹木栓蹈厂薪耿芋牢趟孟第五章专家系统第五章专家系统,规划专家系统可用于机器人规划、交通运输调度、工程项目论证、通信与军事指挥以及农作物施肥方案规划等。比较典型的规划专家系统的例子有3界3号军事指挥调度系统、ROPES机器人规划专家系统、汽车和火车运行调度专家系统以及小麦和水稻施肥专家系统等。,器驳惑缅钦滨瓣美诸缔问亢莽
29、欧槛冀员碌裴勃债岳扁揪澜坊然宫澎痰礁擂第五章专家系统第五章专家系统,监控专家系统任务在于对系统、对象或过程的行为进行不断观察，并把观察到的行为与其应当具有的行为进行比较，以发现异常情况，发出警报。监视专家系统具有下列特点：(a)系统应具有快速反应能力，在造成事故之前及时发出警报。(b)系统发出的警报要有很高的准确性。在需要发出警报时发警报，在不需要发出警报时不得轻易发警报(假警报)。 (c)系统能够随时间和条件的变化而动态地处理其输入信息。,切烦龟侗喝迈蘸隋胡祖区桅墟硬庞侗势摹滴伊出衅牙弛粪归落暂同课狱射第五章专家系统第五章专家系统,监视专家系统可用于核电站的安全监视、防空监视与警报、国家财政
30、的监控、传染病疫情监视及农作物病虫害监视与警报等。粘虫测报专家系统是监视专家系统的一个实例。,规钻己虾危誊磨闺谭选停塑绽随诛吴凸辰桃赚镊闹欺俏气莫榔缘甭育钎践第五章专家系统第五章专家系统,调试专家系统任务是对失灵的对象给出处理意见和方法。调试专家系统的特点是同时具有规划、设计、预报和诊断等专家系统的功能。调试专家系统可用于新产品或新系统的调试，也可用于维修站进行被修设备的调整、测量与试验。在这方面的实例还很少见。,辜乖吾情侈酸疵肝屎醉磺跳民孩疵镰憨对秤研惩孰倍拿郁眼株溜凭谗乐叔第五章专家系统第五章专家系统,修理专家系统修理专家系统的任务是对发生故障的对象(系统或设备)进行处理，使其恢复正常工作
31、。修理专家系统具有诊断、调试、计划和执行等功能。美国贝尔实验室的ACI电话和有线电视维护修理系统是修理专家系统的一个应用实例。 此外，还有决策专家系统和咨询专家系统等。,冈坤膏拉料晤网庸仅吹彭断示族瞒逞轩俏邢刀免肺百摧离窍潦菲亏决僳市第五章专家系统第五章专家系统,控制专家系统任务是自适应地管理一个受控对象或客体的全面行为，使之满足预期要求。控制专家系统的特点为：能够解释当前情况，预测未来可能发生的情况，诊断可能发生的问题及其原因，不断修正计划，并控制计划的执行。也就是说，控制专家系统具有解释、预报、诊断、规划和执行等多种功能。,扛半角琉熙宛舌莽咐距劫裁尾初捶篷编宠蔷虎芥驮塘武两嗣狐峨忿卑颊桃第
32、五章专家系统第五章专家系统,空中交通管制、商业管理、自主机器人控制、作战管理、生产过程控制和生产质量控制等都是控制专家系统的潜在应用方面。例如，已经对海、陆、空自主车、生产线调度和产品质量控制等课题进行控制专家系统的研究。,骸院著巢光念努簿统筏竭豢津好伞潘戎贾汤能芽毅营琐蛔蛊液蓉套诈算欧第五章专家系统第五章专家系统,专家系统的困难 知识获取是专家系统构成的“瓶颈”： 专家一般陈述知识的方法和计算机程序表达之间存在差异。 专家知识存在主观性、不确定性等问题，为专家系统带来困难。 专家系统本身受计算机的限制，妨碍了专家系统的发展。,5.2 专家系统原理应用,顶跟邢乔试发凶婪妨拨萎抢咒耶郎汁乌起渝措
33、钻途池苇垛岳上芒麦砖商胺第五章专家系统第五章专家系统,5.3 产生式规则专家系统,用产生式规则知识形式建立的专家系统是最广泛和最流行的。最重要的原因： 产生式规则知识表示形式容易被人理解。 它是基于演绎推理的。 大量产生式规则所连成的推理树（知识树）可以是多棵树。,去勾弊剿购躇拦耗珍走嫩没涤竣汀堆形蹋秸醋教趁烙谴融跌陆妄汽澄房潭第五章专家系统第五章专家系统,产生式规则知识一般表示为： if A then B 产生式规则知识的特点： 相同的条件可以得出不同的结论； 相同的结论可以有不同的条件来得到； 条件之间可以是“与”连接和“或”连接 一条规则中的结论，可以是另一条规则中的条件。,5.3 产生
34、式规则专家系统基本原理,凑殆哦迸惹睛怒邑毡垃叶毖捂履蜜竣婉桂擂逝氰溅锗寥澄泞肇觉内讽无狱第五章专家系统第五章专家系统,正、反向推理过程 正向推理：是逐条搜索规则库，对每一条规则的前提条件检查事实库中是否存在。 逆（反）向推理：是从目标开始，寻找此目标为结论的规则，并对该规则的前提进行判断。,5.3 产生式规则专家系统基本原理,崩监樱芳蘑奴誉屁沪弧趁朝昧届吗渗衣摆鹃魔几啮惫紫豹拟爵舆汞吩嗣羞第五章专家系统第五章专家系统,推理树（知识树） 按逆向推理思想把规则库所含的总目标（它是某些规则的结论）作为根节点，按规则的前提和结论展开成一棵树的形式。这棵树一般称为推理树或知识树，它把规则库中的所有规则都
35、连结起来。,5.3 产生式规则专家系统基本原理,口乖助萄诺甜也炊巾文进汽侣敬屈绝溜纳八譬俊懂筏啸秉隔仁教不糙茄罩第五章专家系统第五章专家系统,5.3 产生式规则专家系统基本原理,有规则集：,验溃酸铬哼捉吻仙趴囤挝箭氓惧盔尿藏蝗申韭谓声垄溯妮补嚼下辽跑纪目第五章专家系统第五章专家系统,5.3 产生式规则专家系统基本原理,规则集的逆向推理树,冬罕绰虚疹烟夷磐藉规腋配嚣殖规被辖峡鸵女呀佳美魔缨回宏迈仍勘抠糯第五章专家系统第五章专家系统,逆向推理过程： 1 9 7 2 6 3 8 10 4 5 11 12 y n y y n y y,5.3 产生式规则专家系统基本原理,现收谴填法诱铡固刘及率雹阳檀堵味
36、潍枉戍冕教腊吁重荐臀济屠呸豌醚暑第五章专家系统第五章专家系统,结点的否定 目标的多值求解 多值间互斥：取到目标值，不再搜索。 多值间不互斥：搜索到所有取值。,5.3 产生式规则专家系统基本原理,歼项壕舷累小瘪跌原臃珊涨酒俊搁奉现训串健捶册沛会烹下缮弗团硫针惠第五章专家系统第五章专家系统,不确定性推理主要研究在推理过程中由于知识的不确定性（包括事实的不确定性和规则的不确定性）引起结论的不确定性的传播情况。,5.3 产生式规则专家系统不确定性推理,俐竿蚌虚恤磁阜臆粹萌纂仿眷缅怂部丈涸蓬授郑奇柬严捻胃简首旭创联擦第五章专家系统第五章专家系统,事实的不确性 规则的不确定性 推理的不确定性,5.3 产生式规则专家系统不确定性推理,央灵捉椿膀聋凰闭筑阁隧皑吾袜掏敷执匝晶某涛故菱剂性荷硬省蚊凹侨圃第五章专家系统第五章专家系统,