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第四章 专家系统
人工智能(Artificial Intelligence缩写为AI)：
它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方
法、技术及应用系统的一门新的技术科学
除了计算机科学以外, 人工智能还涉及信息论、控制论、自动
化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学
等多门学科。
人工
智能
机器人 语言识别
图像
识别
自然语
言处理
专家
系统
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4.1 专家系统的概念
1. 专家的定义：首先是一个专家有大量的专门知识，第二是专家能
根据环境和对象灵活运用知识，并能根据不精确和不完整的证据
得到较好的结论。
2. 专家系统：专家系统就是一个具有智能特点的计算机程序，它的
智能化主要表现为能够在特定的领域内模拟人类专家思维来求解
复杂问题。
3. 专家系统的功能：
²存储求解问题所需的知识
²存储具体问题求解的初始数据和推理过程中的各种中间数据
²根据输入数据，利用已有的知识，按照一定的推理策略去解决
问题，对整个推理过程能进行控制和协调
²能够对推理过程以及结论做出解释
²提供知识获取、机器学习以及知识库的修改、完善等维护手
段，以提高系统的求解能力及准确性
²友好的用户界面
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4.专家系统的三个属性
Ø 启发性
Ø 透明性
Ø 灵活性
5. 与计算机系统的区别
a)表达知识的新方法
b)启发式搜索
c) 知识与推理和控制的分离技术
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4.2 知识表达
1. 知识的概念
²知识是经过整理，提炼的信息。
²知识库是按一定要求存储在计算机中的相互关联的某种事
实、知识的集合。
²知识的表达方式包括知识的语法结构和语义。
2. 知识的表达类型
Ø 谓词逻辑表示法
Ø 产生式表示
Ø 语义网络
Ø 框架理论
Ø 面向对象的知识表示
Ø 状态空间
Ø 过程表示法
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4.3 推理机制
n 数据驱动控制策略
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目标驱动控制策略
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混合控制策略
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4.3 专家系统的基本结构
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1.知识库
n 知识库是用来存放专家知识、经验、书本知识和常识的存
储器
n 逻辑表示
n 语义网络表示
n 规则表示
n 框架表示
n 子程序表示
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2.数据库
n 数据库是专家系统中用于存放反映系统当前状态的事实数
据的场所。事实数据包括用户输人的事实、已知的事实以
及推理过程中得到的中间结果等。
n 数据库通常由动态数据库和静态数据库两部分构成
3.推理机
(1)推理方法
(2)控制策略
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4.学习系统（知识获取系统）
构造专家系统时，要求专业领域的专家和知识工程师密切合
作，
总结
初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf
和提取专家领域知识，把它形式化并编码存人计算机
中形成知识库。但是，专业领域知识是启发式的，较难捕捉和
描述，专业领域专家通常善于提供事例而不习惯提供知识，同
时，建成的知识库经常会发现有错误或不完整。因此，知识获
取过程还包括对知识库的修改和扩充，这也是知识获取被公认
为是专家系统开发研究中瓶颈问题的原因之一。
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5.症兆提取器
n 症兆的全自动识别有一种较简单实用的方法，就是特征参
数计算。比如正弦波形的识别，可以用被识别波形与正弦
波的相似系数作为识别的特征参数
6.解释器
n 透明性是对专家系统性能的衡量指标之一。透明性就是专
家系统能告诉用户自己是如何得出此结论的，根据是什
么。解释的目的是让用户相信自己，它可以随时回答用户
提出的各种问题，包括与系统推理有关的问题和与系统推
理无关的系统自身的问题。
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运行专家系统
(1)专家系统的工作过程
专家系统的基本工作流程是，用户通过人机界面回答系统的提
问，推理机将用户输入的信息与知识库中各个规则的条件进行匹
配，并把被匹配规则的结论存放到综合数据库中。最后，专家系
统将得出最终结论呈现给用户。
(2)专家系统实例
动物专家系统知识库的规则就只有六条。该“动物识别专家系
统”的6条规则也可以采用决策树方式来表示。
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