人工智能第六章(已修改)
2025-02-28 11:32 本頁面
【正文】 1 第六章 先進(jìn)專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)概述 基于規(guī)則和基于框架的專家系統(tǒng) 模糊專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專家系統(tǒng) 基于 Web的專家系統(tǒng) 分布式和協(xié)同式專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)的開發(fā) 2 專家系統(tǒng)概述 專家系統(tǒng)和先進(jìn)專家系統(tǒng) (1/2) 一、專家系統(tǒng)的概念 專家系統(tǒng)是一種具有大量專門知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的智能程序系統(tǒng)，它能運(yùn)用領(lǐng)域?qū)＜叶嗄攴e累的經(jīng)驗(yàn)和專門知識(shí)，模擬領(lǐng)域?qū)＜业乃季S過程，解決該領(lǐng)域中需要專家才能解決的復(fù)雜問題。 ?專家系統(tǒng)是人工智能應(yīng)用研究的主要領(lǐng)域 ?第一個(gè)專家系統(tǒng) 1968年費(fèi)根鮑姆等人研制成功（ DENDRAL化學(xué)結(jié)構(gòu)分析），實(shí)現(xiàn)了人工智能從理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用，從一般思維方法探討轉(zhuǎn)入專門知識(shí)運(yùn)用的重大突破 ?目前專家系統(tǒng)和自然語言理解、智能機(jī)器人一起并列為人工智能研究最活躍的三大領(lǐng)域 3 二、專家系統(tǒng)的基本類型 按求解問題的性質(zhì)分類 海葉斯 —羅斯（ F HeyesRoth） ? 解釋專家系統(tǒng) ? 預(yù)測專家系統(tǒng) ? 診斷專家系統(tǒng) ? 設(shè)計(jì)專家系統(tǒng) ? 規(guī)劃專家系統(tǒng) ? 監(jiān)視專家系統(tǒng) ? 控制專家系統(tǒng) ? 調(diào)試專家系統(tǒng) ? 教學(xué)專家系統(tǒng) ? 修理專家系統(tǒng) 4 (expert system for interpretation) ? 任務(wù)： 通過對已知信息和數(shù)據(jù)的分析與解釋，確定它們的涵義 ? 特點(diǎn) – 數(shù)據(jù)量很大，常不準(zhǔn)確、有錯(cuò)誤、不完全 – 能從不完全的信息中得出解釋，并能對數(shù)據(jù)做出某些假設(shè) – 推理過程可能很復(fù)雜和很長 ? 例子 語音理解、圖象分析、系統(tǒng)監(jiān)視、化學(xué)結(jié)構(gòu)分析和信號(hào)解釋等 5 2. 預(yù)測專家系統(tǒng) (expert system for prediction) ? 任務(wù)： 根據(jù)現(xiàn)狀預(yù)測未來情況 。 ? 特點(diǎn) – 系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化，且可能是不準(zhǔn)確和不完全 – 系統(tǒng)需要有適應(yīng)時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)模型 ? 例子 有氣象預(yù)報(bào)、軍事預(yù)測等 6 3. 診斷專家系統(tǒng) (expert system for diagnosis) ? 任務(wù) ： 根據(jù)輸入信息找出診斷對象中存在的故障 ? 特點(diǎn) – 能夠了解被診斷對象或客體各組成部分的特性以及它們之間的聯(lián)系 – 能夠區(qū)分一種現(xiàn)象及其所掩蓋的另一種現(xiàn)象 – 能夠向用戶提出測量的數(shù)據(jù)，并從不確切信息中得出盡可能正確的診斷 ? 例子 有醫(yī)療診斷等 7 4. 設(shè)計(jì)專家系統(tǒng) (expert system for design) ? 任務(wù) ： 根據(jù)給定的要求形成所需的方案或圖樣描述 ? 特點(diǎn) – 從多種約束中得到符合要求的設(shè)計(jì) – 系統(tǒng)需要檢索較大的可能解空間 – 能試驗(yàn)性地構(gòu)造出可能設(shè)計(jì)，易于修改 – 能夠使用已有設(shè)計(jì)來解釋當(dāng)前新的設(shè)計(jì) ? 例子 VAX計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)等 8 (expert system for planning) ? 任務(wù) ： 根據(jù)給定目標(biāo)，擬定行動(dòng)規(guī)劃 ? 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，需要對未來動(dòng)作做出預(yù)測 – 所涉及的問題可能很復(fù)雜 ? 例子 軍事指揮調(diào)度系統(tǒng)、 ROPES機(jī)器人規(guī)劃專家系統(tǒng)、汽車和火車運(yùn)行調(diào)度專家系統(tǒng)等。 9 (expert system for monitoring) ? 任務(wù) 對系統(tǒng)、對象或過程的行為進(jìn)行不斷觀察，并把觀察到的行為與其應(yīng)當(dāng)具有的行為進(jìn)行比較，以發(fā)現(xiàn)異常情況，發(fā)出警報(bào) ? 特點(diǎn) – 系統(tǒng)應(yīng)具有快速反應(yīng)能力 – 系統(tǒng)發(fā)出的警報(bào)要有很高的準(zhǔn)確性 – 系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)地處理其輸入信息 ? 例子 粘蟲測報(bào)專家系統(tǒng) 10 7. 控制專家系統(tǒng) (expert system for control) ? 任務(wù) ： 自動(dòng)控制系統(tǒng)的全部行為，用于實(shí)時(shí)控制系統(tǒng) ? 特點(diǎn) 控制專家系統(tǒng)具有解釋、預(yù)報(bào)、診斷、規(guī)劃和執(zhí)行等多種功能 ? 例子 空中交通管制、商業(yè)管理、自主機(jī)器人控制、作戰(zhàn)管理、生產(chǎn)過程控制和生產(chǎn)質(zhì)量控制等 11 8. 調(diào)試專家系統(tǒng) (expert system for debugging) ? 任務(wù) ： 給出已知故障的排除方案。 ? 特點(diǎn) 同時(shí)具有規(guī)劃、設(shè)計(jì)、預(yù)報(bào)和診斷等專家系統(tǒng)的功能 ? 例子 ： 可用于新產(chǎn)品或新系統(tǒng)的調(diào)試，也可用于維修站進(jìn)行被修設(shè)備的調(diào)整、測量與試驗(yàn)。 ? 在這方面的實(shí)例還比較少見。 12 9. 教學(xué)專家系統(tǒng) (expert system for instruction) ? 任務(wù) ： 是根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)、弱點(diǎn)和基礎(chǔ)知識(shí)，以最適當(dāng)?shù)慕贪负徒虒W(xué)方法對學(xué)生進(jìn)行教學(xué)和輔導(dǎo)。 ? 特點(diǎn) – 同時(shí)具有診斷和調(diào)試等功能 – 具有良好的人機(jī)界面 ? 例子 ： ? 美國麻省理工學(xué)院的 MACSYMA符號(hào)積分與定理證明系統(tǒng) ? 我國一些大學(xué)開發(fā)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言和物理智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系
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