2019年 专家系统ppt课件.ppt

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1、1第7章专家系统7.1专家系统的定义与分类7.2专家系统的结构与工作原理7.3知识获取7.4专家系统的建立7.5专家系统实例7.6专家系统的开发工具7.7新一代专家系统研究27.1专家系统的定义与分类7.1.1什么是专家系统1、概述：自从1965年世界上第一个专家系统DENDRAL问世以来，专家系统的技术和应用，在短短几十年间取得了长足的进步。80年代中期以后，随着知识工程技术的日渐成熟，各种各样的实用专家系统在世界各地不断涌现。专家系统是智能计算机系统。2、专家系统的产生和发展第一阶段：专家系统的第一个里程碑是斯坦福大学

2、费根鲍姆等人于1968年研制成功的DENDRAL。DENDRAL是分析化合物分子结构的专家系统，它通过分析质谱和核磁共振等化学实验数据推断出未知化合物的可能分子结构，达到了专家的水平。2021/10/33MYCSYMA系统：是由麻省理工学院（MIT）于1971年开发成功并投入应用的专家系统，它能够求解各种数学问题，包括：微积分运算、微分方程求解等。这一时期专家系统的特点是：高度的专业化，专门问题求解能力强，但结构、功能不完整，移植性差，缺乏解释功能。第二阶段：七十年代中期，专家系统进入了第二阶段，专家系统技术进入成熟期，并

3、出现了一批成功的专家系统。其中有代表性的专家系统是MYCIN、PROSPECTOR、AM、CASNET等系统。MYCIN系统：是由美国斯坦福大学研制的用于细菌感染性疾病的诊断和治疗的专家系统。2021/10/34PROSPECTOR系统：是由美国斯坦福研究所开发的一个探矿专家系统CASNET是一个几乎与MYCIN同时开发的专家系统，由拉特格尔大学开发，用于青光眼诊断与治疗。这一阶段专家系统的特点是：(1)单学科专业型专家系统；(2)系统结构完整，功能较全面，移植性好；(3)具有推理解释功能，透明性好；(4)采用启发推理、不

4、精确推理；(5)用产生式规则、框架、语义网络表达知识；(6)用限定性英语进行人—机交互。2021/10/35第三阶段：进入八十年代以来，专家系统的研制和开发明显地趋于商品化，产生了明显的经济效益。如专家系统XCON，用于为VAX计算机系统制订硬件配置方案，节约资金近1亿美元。这一阶段专家系统的特点：专家系统开发工具的出现，它在许多领域简化了专家系统的构造。如骨架系统EMYCIN、EXPERT，模块式专家系统工具AGE等。从学科范畴讲，专家系统属人工智能的一个分支，而且是应用性最强、应用范围最广的一个重要分支。现在“专家系统

5、”这一名词既是系统名称又是一个学科名称。那么，究竟什么是专家系统呢？2021/10/36专家系统（ExpertSystem)亦称专家咨询系统，它是一种智能计算机(软件)系统。顾名思义，专家系统就是能像人类专家一样解决困难、复杂的实际问题的计算机(软件)系统。我们知道“专家”就是某一专门领域的行家里手。专家之所以是专家，是因为他（她）解决问题时具有超凡的能力和水平。专家之所以具有超凡的能力和水平，是因为：(1)专家拥有丰富的专业知识和实践经验，或者说他（她）拥有丰富的理论知识和经验知识，特别是经验知识；2021/10/37(

6、2)专家具有独特的思维方式，即独特的分析问题和解决问题的方法和策略。专家系统应该具备以下四个要素：(1)应用于某专门领域；(2)拥有专家级知识；(3)能模拟专家的思维；(4)能达到专家级水平。所以，准确一点讲，专家系统就应该是：应用于某一专门领域，拥有该领域相当数量的专家级知识，能模拟专家的思维，能达到专家级水平，能像专家一样解决困难和复杂的实际问题的计算机(软件)系统。2021/10/387.1.2专家系统的特点同一般的计算机应用系统（如数值计算、数据处理系统等）相比，专家系统具有下列特点：(1)从处理的问题性质看，专家

7、系统善于解决那些不确定性的、非结构化的、没有算法解或虽有算法解但在现有的机器上无法实施的困难问题。(2)从处理问题的方法看，专家系统则是靠知识和推理来解决问题（不像传统软件系统使用固定的算法来解决问题），所以，专家系统是基于知识的智能问题求解系统。2021/10/39(3)从系统的结构来看，专家系统则强调知识与推理的分离，因而系统具有很好的灵活性和可扩充性。(4)专家系统一般还具有解释功能，即在运行过程中一方面能回答用户提出的问题，另一方面还能对最后的输出（结论）或处理问题的过程作出解释。(5)有些专家系统还具有“自学习”

8、能力，即不断对自己的知识进行扩充、完善和提炼。这一点是传统系统所无法比拟的。(6)专家系统不像人那样容易疲劳、遗忘，易受环境、情绪等的影响，它可始终如一地以专家级的高水平求解问题。2021/10/3107.1.3专家系统的类型关于专家系统的分类，目前还无定论。我们仅从几个不同的侧面对此进行讨论。1.按用