【正文】 原子能工廠 、 航空 、 治病 、 煤礦安全等 。 (2)預(yù)測(cè)系統(tǒng) ：對(duì)未來情況推出可能的結(jié)果 ,如天氣預(yù)報(bào) 、 人口預(yù)測(cè) 、 交通預(yù)測(cè) 、 軍事 預(yù)報(bào)等 。 ? （ 4）常規(guī)程序處理的數(shù)據(jù)多是精確的；而專家系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)及知識(shí)大多是不精確的、模糊的，知識(shí)的模式匹配也多是不精確的，需要為其設(shè)定閾值。 8. 具有一定的復(fù)雜性和難度 多種需要解決的困難問題，如不確定性知識(shí)的表示、不確定性的傳遞算法、匹配算法等等。 5. 具有透明性 ? 一個(gè)計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)的透明性是指，系統(tǒng)自身及其行為能被用戶所理解。 4. 具有靈活性 ? 在大多數(shù)專家系統(tǒng)中，其體系結(jié)構(gòu)都采用了知識(shí)庫(kù)與推理機(jī)相分離的構(gòu)造原則，彼此既有聯(lián)系，又相互獨(dú)立。需根據(jù)問題領(lǐng)域的特點(diǎn)，分別進(jìn)行設(shè)計(jì)。 2. 能進(jìn)行有效的推理 ? 專家系統(tǒng)的根本任務(wù)是求解領(lǐng)域內(nèi)的現(xiàn)實(shí)問題。 ? 知識(shí)庫(kù)級(jí)知識(shí) 是指專家的知識(shí)，例如醫(yī)學(xué)常識(shí)、醫(yī)生診治疾病的經(jīng)驗(yàn)等。 ? 專家系統(tǒng) ——就是一種在相關(guān)領(lǐng)域中具有專家水平解題能力的智能程序系統(tǒng)，它能運(yùn)用領(lǐng)域?qū)＜叶嗄攴e累的經(jīng)驗(yàn)與專門知識(shí)，模擬人類專家的思維過程，求解需要專家才能解決的困難問題。 二、專家系統(tǒng)的基本特征 1. 具有專家水平的專門知識(shí) ? 一般來說，專家系統(tǒng)中的知識(shí)可分為三個(gè)層次，即 數(shù)據(jù)級(jí)、知識(shí)庫(kù)級(jí)和控制級(jí)。 ? 控制級(jí)知識(shí) 是用于控制系統(tǒng)的運(yùn)行過程及推理的知識(shí)。問題的求解過程是一個(gè)思維過程，即推理過程。 3. 具有獲取知識(shí)的能力 ? 目前專家系統(tǒng)在知識(shí)獲取方面的能力還較弱，當(dāng)前應(yīng)用較多的是建立知識(shí)編輯器，知識(shí)工程師或領(lǐng)域?qū)＜彝ㄟ^知識(shí)編輯器把領(lǐng)域知識(shí)“傳授”給專家系統(tǒng)，建立知識(shí)庫(kù)。 ? 好處是： ① 在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)能根據(jù)具體問題要求分別選取合適的知識(shí)構(gòu)成不同的求解序列，實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的求解。專家系統(tǒng)具有較好的透明性，是因?yàn)樗哂薪忉尮δ堋? 三、專家系統(tǒng)與常規(guī)計(jì)算機(jī)程序的區(qū)別 （ 1）常規(guī)的計(jì)算機(jī)程序是對(duì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及作用于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的確定型算法的表述，即 常規(guī)程序 =數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) +算法 ? 而專家系統(tǒng)是通過運(yùn)用知識(shí)進(jìn)行推理，力求在問題領(lǐng)域內(nèi)推導(dǎo)出滿意的解答，即 專家系統(tǒng) =知識(shí) +推理 ? （ 2） 常規(guī)程序把關(guān)于問題求解的知識(shí)隱含于程序中，而專家系統(tǒng)則把應(yīng)用領(lǐng)域中關(guān)于問題求解的知識(shí)單獨(dú)組成一個(gè)知識(shí)庫(kù)。 ? （ 5） 常規(guī)程序一般不具有解釋功能，而專家系統(tǒng)一般具有解釋機(jī)構(gòu)，可對(duì)自己的行為作出解釋。 (3)診斷系統(tǒng) ：從可觀測(cè)事物中推出系統(tǒng)的故障 ,即從所觀測(cè)的不正常行為找出潛 在的原因 ,如醫(yī)學(xué) 、電子學(xué) 、 機(jī)械 、 軟件診斷等 。 (7) 調(diào)試系統(tǒng) ：指出故障的補(bǔ)救方法 。 如：汽車設(shè)備維修 ES 。 專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 一、基本結(jié)構(gòu) 二、工作原理 一、基本結(jié)構(gòu) 人 機(jī) 接 口 知識(shí)獲取機(jī)制 知識(shí)庫(kù) 推理機(jī)制 解釋機(jī)制 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器 專家系統(tǒng)基本體系結(jié)構(gòu) 核心 二、工作原理 1. 知識(shí)庫(kù) ? 知識(shí)庫(kù)是知識(shí)的存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)，用于存儲(chǔ)領(lǐng)域內(nèi)的原理性知識(shí)、專家的經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)以及有關(guān)的事實(shí)等。 ? 為提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率，采?。?jiǎn)l(fā)性知識(shí)，啟發(fā)式搜索。 4. 知識(shí)獲取機(jī)制 （一）知識(shí)獲取的方式 ? 知識(shí)獲取是建立知識(shí)庫(kù)的重要基礎(chǔ) ,是專家系統(tǒng)開發(fā)中最關(guān)鍵也最艱難的一步 , 被稱為專家系統(tǒng)開發(fā)的 “ 瓶頸 ” 。 領(lǐng)域?qū)＜遗c知識(shí)工程師交流，提供領(lǐng)域的知識(shí)，知識(shí)工程師將領(lǐng)域知識(shí)概念化、形式化、編碼、測(cè)試，并將結(jié)果與領(lǐng)域?qū)＜业慕?jīng)驗(yàn)比較，經(jīng)這樣多次反復(fù)逐步完善知識(shí)庫(kù)。 ? 計(jì)算機(jī)在領(lǐng)域?qū)＜液椭R(shí)工程師的配合下，直接從樣本中獲取知識(shí)，其中樣本包括實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、問題求解的實(shí)例、文本、數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)和 Web上的資料等。 ? 這是最重要的階段，在這一階段中知識(shí)工程師和領(lǐng)域?qū)＜冶舜藚f(xié)作將領(lǐng)域知識(shí)形式化為某些基本概念和概念關(guān)系的抽象形式，即將事實(shí)和關(guān)系變換成與領(lǐng)域無關(guān)的、易于在知識(shí)庫(kù)存貯和處理的知識(shí)結(jié)構(gòu)。 通過測(cè)試檢查知識(shí)庫(kù)中的錯(cuò)誤、不一致性和不完整性等。 5. 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器 ? 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器 又稱為“黑板”或者“工作存儲(chǔ)器”。 同時(shí) ,動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器還保存一次推理過程中的全部推理路徑 ,供解釋推理過程時(shí)使用。 如： A → B A → C (2) 相同的結(jié)論可以由不同的條件來得到。這樣 ,它保證 推理結(jié)果的正確性 ； (3) 大量產(chǎn)生式規(guī)則所連成的推理樹 (知識(shí)樹 ) 可以是多棵樹。 二、推理方法 1. 正向推理 ? 從已知數(shù)據(jù)信息出發(fā)，正向使用規(guī)則（讓規(guī)則的前提與數(shù)據(jù)庫(kù)匹配），求解待解的問題。按此規(guī)則前提判斷(是 或 否 )得出結(jié)論的判斷 ,由此回溯到上一個(gè)規(guī)則的推理 ,一直回溯到目標(biāo)的判斷。 ? 例：若有規(guī)則集為： A∨ (B ∧ C) → G (I ∧ J)∨ K → A X∧ F → J L → B M∨ E → C W∧ Z → M P∧ Q → E 規(guī)則集的逆向推理樹 注：圖中兩斜線中間有弧線表示“與”關(guān)系， 無弧線表示“或”關(guān)系 G A I J K X F B L C M E W Z P Q ? 該 “與、或” 推理樹的特點(diǎn)是： (1) 每條規(guī)則對(duì)應(yīng)的結(jié)點(diǎn)分枝有與 (AND) 關(guān)系、或 (OR) 關(guān)系。若結(jié)點(diǎn)是多值 ,各值對(duì)應(yīng)的規(guī)則將不同。利用規(guī)則棧的壓入和退出的過程 ,相當(dāng)于完成了推理 樹的深度優(yōu)先搜索和回溯過程。 中間結(jié)點(diǎn)只有所有 “ 或 ” 分枝的回溯值均為 no時(shí)，才能最后確定該中間結(jié)點(diǎn)為 no。 (二 )規(guī)則的不確定性 ? 規(guī)則反映了客觀事物的規(guī)律性。規(guī)則的不確定性也用可信度 CF值來表示。 結(jié)論 H的可信度等于規(guī)則可信度乘以所有證據(jù)可信度的最小者。 （四）確定性推理與不確定性推理的區(qū)別 ? 區(qū)別： ① 可信度（ CF） 的差別 ? 確定性推理 CF=1； 不確定性推理 0＜ CF＜ 1 ② 推理過程的差別 ? 相同結(jié)論具有多個(gè)規(guī)則的情況 ： 對(duì)于確定性推理，只要搜索出其中一條滿足要求的規(guī)則（即該規(guī)則可推得結(jié)論） ， 其他規(guī)則就不再搜索。 R1: A→G CF() R2: B∧C→G CF() ? 推理時(shí) ,先引用規(guī)則 R1,提問 A?當(dāng)回答為 yes時(shí) ,還需給定 A的可信度 ,設(shè)為 CF(),按 公式求得 G的可信度為 : CF1(G)== ? 由于 G的可信度不為 1,還必須對(duì)結(jié)論 G的其它規(guī)則進(jìn)行推理 。 S R F Q P K J E D C B A G 規(guī)則集的逆向推理樹 推理求解過程： （一）把規(guī)則分解為只含 AND (∧ )連接的規(guī)則，消去 OR (∨ )連接的規(guī)則： R1: A∧B∧C→G CF() R21: D→A CF() R22: E→A CF() R3: J∧ K→B CF() R41: P→C CF() R42: Q→C CF() R51: F→D CF() R52: R∧ S→D CF() （ 二）利用規(guī)則進(jìn)行逆向推理 ? 從目標(biāo) G開始搜索規(guī)則庫(kù)，推理過程為： （ 1） 引用 R1規(guī)則求 A。 ? 提問 R？ 回答 yes， CF() ? 提問 S？ 回答 yes， CF() CF2(D)= min{, }= ? 合并 D結(jié)點(diǎn)的可信度為： CF(D)=+－ =≈ （ 5）回溯到規(guī)則 R21， 計(jì)算 A的可信度： CF1(A)= =≈ （ 6） 引用 R22規(guī)則求 E。 （ 10） 引用 R41規(guī)則求 P。 請(qǐng)用逆向推理求得結(jié)論 G成立的可信度，并對(duì)成功路徑進(jìn)行解釋說明。 ? 圖中的空白方框表示存儲(chǔ) 特定硬件模塊診斷知識(shí)的分級(jí)規(guī)則庫(kù) ,小圓圈表示最底層的診斷規(guī)則 ,即知識(shí)庫(kù)的葉子結(jié)點(diǎn)。 （ 3）解釋機(jī)制 ? 采用 WHY解釋方法，用于回答用戶有關(guān)為什么做出某種決策或進(jìn)行某個(gè)詢問的問題。 PCDGES人機(jī)接口基本結(jié)構(gòu)圖 PCDGES的四個(gè)典型菜單 ? 診斷問題基本菜單 1）啟動(dòng)問題 2） 運(yùn)行問題 3）硬盤問題 4） 軟盤問題 5）顯示問題 6）鍵盤問題 7）打印機(jī)問題 8）退出 ? 啟動(dòng)問題類型菜單 1）啟動(dòng)時(shí)加電檢查錯(cuò) (POST失敗〉 2）電源燈不亮 ,屏幕不顯示 ,盤不工作 3） 電源燈亮 , 屏幕無任何顯示 ,盤不工作 4） POST正常 ,但不能啟動(dòng) ? 初始診斷時(shí)的叫聲類型菜單 1）無叫聲 ,機(jī)器無反應(yīng) 2）一聲短叫 ,磁盤燈亮 3）連續(xù)叫 4）一聲長(zhǎng)叫 ,一聲短叫 5）一聲長(zhǎng)叫 ,兩聲短叫 6）一聲短叫 ,屏幕變黑或顯示不正常 7）重復(fù)的短叫聲 8）一聲短叫 , 即出現(xiàn) BASIC提示符 ? 硬盤癥狀類型菜單 1） 訪問硬盤時(shí)裝人燈不亮 2） 讀寫不完整 3） 讀 正 確 ,但寫不正確 4） 運(yùn)行 CHKDek 時(shí)出錯(cuò) 5） 響聲異常 6） 丟掉了所存信息 （ 5）知識(shí)獲取機(jī)制 ? 知識(shí)獲取機(jī)制向用戶提供了一個(gè)編輯器 , 可用于編輯、修改整個(gè)知識(shí)庫(kù)；同時(shí)還有一個(gè)獨(dú)立于推理機(jī)的半自動(dòng)化知識(shí)獲取智能接口 ,可以 “ 告知 ” 學(xué)習(xí)的方式進(jìn)行知識(shí)獲取。 ? 集成系統(tǒng)可以有兩種形式： (l)DSS和 ES兩者之外的集成系統(tǒng) ,它具有調(diào)用和集成 DSS和 ES的能力 。 這種結(jié)構(gòu)中集成系統(tǒng)和 DSS控制系統(tǒng)合為一體 ,從 DSS角度來看 ,