【正文】 為： CF(C)=0+ = （ 12）回溯到 R1規(guī)則 CF(G) = min{, , }= ? 因此，目標(biāo) G成立的可信度為 。 （ 8） 引用 R3規(guī)則求 J和 K。 （ 3） 引用 R51規(guī)則求 F。 ? 設(shè)回答 B為 yes,CF(),回答 C為 yes,CF(),計(jì)算 G的可信度為 : CF2(G)=min(,)= ? 合并 G的可信度為 : CF(G)=CF1(G)+CF2(G)CF1(G)CF2(G) =+= ? 要說明一點(diǎn) ， 當(dāng)某個(gè)證據(jù)用戶回答為 no時(shí) ,不用給可信度 , 它的可信度 CF=0。 ? 例如 ,有兩條相同結(jié)論的規(guī)則 R1: A→G R2: B∧C→G ? 確定性推理過程為 ： ? 先引用規(guī)則 R1,提問 A?當(dāng)回答為 yes時(shí) ,推得結(jié)論 G成立 ,即yes,這樣就不再搜索 R2對(duì)結(jié)論 G進(jìn)行推理。 ? 對(duì)于這個(gè)更一般的情況 ,結(jié)論 H的可信度分別有： CF1(H)=CF(Rl)CF(E1) CF2(H)=CF(R2)CF(E2) ? 合并為 ： CF(H)=CFl(H)+CF2(H)CFl(H) CF2(H) ? 對(duì)于三條規(guī)則 ,如： IF E1 THEN H CF(R1) IF E2 THEN H CF(R2) IF E3 THEN H CF(R3) ? 先按兩條規(guī)則合并方法計(jì)算出 : CF12(H)=CF1(H)+CF2(H)CF1(H)CF2(H) ? 再將它和第三條規(guī)則合并 : CF(H)=CF12(H)+CF3(H)CF12(H)CF3(H) ? 其中 CF3(H)=CF(R3)CF(E3) ? 對(duì)多于三條規(guī)則 ,類似于上面方法逐步合并直到包含所有規(guī)則 (即所有規(guī)則中前提不相同而結(jié)論相同 )。 (三 ) 推理的不確定性 ? 規(guī)則中事實(shí) (證據(jù) )之間的連接有兩種形式 ,即“ 與 (AND)”連接和 “ 或 (OR)”連接。精確規(guī)則主要是公式、公理、定律、定理等。它有不確定性因素 ,如含糊性 (事實(shí)的意義不明確或有歧義 ,需要上下文才能確定 )、不完全性 (如變化的市場 ,獲得完整的信息是不可能的 )、不正確性與不精確性 (事實(shí)的觀測結(jié)果與真實(shí)情況有差別 )、隨機(jī)性、模糊性等。中間結(jié)點(diǎn)為 no是由葉結(jié)點(diǎn)為 no,回溯時(shí)引起該結(jié)點(diǎn)為 no。 逆向推理樹的一般形式 廣度優(yōu)先搜索示意圖 深度優(yōu)先搜索示意圖 四、推理樹的搜索 基本搜索方法 ? （ 1） 廣度優(yōu)先搜索法 ?（ 2） 深度優(yōu)先搜索法 （一）推理樹的深度優(yōu)先搜索 逆向推理的搜索過程 ? 在計(jì)算機(jī)中實(shí)現(xiàn)時(shí) ,并不把規(guī)則連成推理樹 ,而是利用 規(guī)則棧 來完成。 (3) 相鄰兩層之間有一條或多條規(guī)則連接。這棵樹一般稱為推理樹或知識(shí)樹 ,它把規(guī)則庫中的所有規(guī)則都連結(jié)起來。 2. 逆（反）向推理 ? 從目標(biāo)開始 , 尋找以此目標(biāo) 為結(jié)論的規(guī)則 ,并對(duì)該規(guī)則的前提進(jìn)行判斷。從樹的深度看 ,反映了問題的難度。 如 : A∧B→G A∨B→G( 相當(dāng)于 A→G,B→G ） (4) 一條規(guī)則中的結(jié)論 ,可以是另一條規(guī)則中的條件 。 產(chǎn)生式規(guī)則專家系統(tǒng) ? 一、產(chǎn)生式規(guī)則及特點(diǎn) ? 二、推理方法 ? 三、推理樹 ? 四、推理樹的搜索 ? 五、不確定性推理 一、產(chǎn)生式規(guī)則 ? 產(chǎn)生式規(guī)則知識(shí)一般表示為： if A then B , 或表示為：“ 如果 A成立則 B成立 ” ， 簡化為： A → B 。 ? 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的內(nèi)容是不斷變化的 。 ? （ 5）知識(shí)優(yōu)化和系統(tǒng)完善。then”規(guī)則等。 在這一階段，將所獲取的領(lǐng)域知識(shí)轉(zhuǎn)化為執(zhí)行的計(jì)算機(jī)程序，【例如】“ If ? 在這一階段，需確定知識(shí)庫的應(yīng)用領(lǐng)域和問題的類型，從而確定知識(shí)的來源，如有經(jīng)驗(yàn)的領(lǐng)域?qū)＜?、文檔、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和已經(jīng)被成功解決的問題的實(shí)例等。 領(lǐng)域?qū)＜依毛@取工具，在知識(shí)工程師的協(xié)作下，直接與計(jì)算機(jī)交互學(xué)習(xí)。當(dāng)前 ,知識(shí)獲取有三種主要形式。另外，通過對(duì)自身行為的解釋還可幫助系統(tǒng)建造者發(fā)現(xiàn)知識(shí)庫和推理機(jī)中的錯(cuò)誤，有利于對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試及維護(hù)。 ? 知識(shí)庫中的知識(shí)以產(chǎn)生式規(guī)則形式表示，規(guī)則形式如：前提 → 結(jié)論 ? 或 IF 條件 l AND 條件 2 … AND 條件 N THEN 動(dòng)作或結(jié)論 ? 例如 , 某計(jì)算機(jī)故障診斷專家系統(tǒng)的知識(shí)庫中存儲(chǔ)了數(shù)百條關(guān)于計(jì)算機(jī)故障診斷的產(chǎn)生式規(guī) 則 , 其中的一條規(guī)則為： ? RULE1： IF 外部電源插座電壓正常 AND 計(jì)算機(jī)內(nèi)電源輸入電壓為零 AND 電源插座電壓正常 AND 電源插座到計(jì)算機(jī)的電源線完好 THEN 計(jì)算機(jī)的電源開關(guān)故障 ? 為了表達(dá)專家知識(shí)的復(fù)雜概念 ,知識(shí)庫中的規(guī)則分級(jí)存儲(chǔ) ,整個(gè)知識(shí)庫形成一個(gè)樹形結(jié)構(gòu)，其中的 規(guī)則也可嵌套 ,例如 ,在某動(dòng)物識(shí)別專家系統(tǒng)中有如下三條規(guī)則形成了一個(gè)嵌套結(jié)構(gòu)： ? RULE1： IF 動(dòng)物有奶 THEN 該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物 ? RULE2： IF 動(dòng)物吃肉 THEN 該動(dòng)物是食肉動(dòng)物 ? RULE3： IF 動(dòng)物是哺乳動(dòng)物 AND 動(dòng)物是食肉動(dòng)物 AND 動(dòng)物是黃褐色 AND 動(dòng)物身上有黑條紋 THEN 該動(dòng)物是老虎 2. 推理機(jī)制 ? 推理機(jī)制主要有兩個(gè)任務(wù) , 一是 推理 （知識(shí)的運(yùn)用） , 即從知識(shí)庫中已有的知識(shí)中推導(dǎo)出所需要的結(jié)論和知識(shí)；二是 控制搜索過程 （知識(shí)的選擇） , 即確定知識(shí)庫中規(guī)則的掃描順序 ,決定在每個(gè)控制信息下要觸發(fā)的規(guī)則。 它反復(fù)解釋當(dāng)前情況 ,預(yù)測未來 ,診斷問題的產(chǎn)生原因 ,做出處理的計(jì)劃以及監(jiān)督系統(tǒng)運(yùn)行 ,并保證正常的操作 。 (8)維修系統(tǒng) ：執(zhí)行一個(gè)規(guī)劃來完成某一個(gè)診斷問題的治療方法 。 (5)規(guī)劃系統(tǒng) ：設(shè)計(jì)行為動(dòng)作 ,即利用對(duì)象的行為特征模型來推論對(duì)象的行為動(dòng)作 ,如自動(dòng)程序設(shè)計(jì) 、機(jī)器人 、 計(jì)劃 、 通訊 、 軍事等規(guī)劃問題 。 四、專家系統(tǒng)的應(yīng)用 (1)翻譯系統(tǒng) ：對(duì)觀測到的數(shù)據(jù) ,用已設(shè)定的含義來解釋它 ， 如語言翻譯 、 語言理解 、 圖像分析 、 化學(xué)結(jié)構(gòu)說明 、 信號(hào)翻譯等 。 ? （ 3）常規(guī)程序一般是通過查找或計(jì)算來求取問題的答案，基本上是面向數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)處理的，而且在問題求解過程中先后順序都是由程序規(guī)定的；而專家系統(tǒng)是通過推理來求取問題的答案或證明某個(gè)假設(shè)，本質(zhì)上是面向符號(hào)處理的，其推理過程隨著情況的變化而變化，具有不確定性和靈活性。 7. 具有實(shí)用性 ? 專家系統(tǒng)是根據(jù)領(lǐng)域問題的實(shí)際需求開發(fā)的，這決定了它具有堅(jiān)實(shí)的應(yīng)用背景，已廣泛應(yīng)用于多個(gè)領(lǐng)域。 ③ 便于把一個(gè)技術(shù)上成熟的專家系統(tǒng)變?yōu)橐粋€(gè)專家系統(tǒng)工具。 ? 知識(shí)獲取工具 ——搜索工具、數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。 ? 專家系統(tǒng)的推理機(jī)制多種，有：精確推理、不確定性推理、不完全推理和試探性推理等。 ? 任何一個(gè)專家系統(tǒng)都是面向一個(gè)具體領(lǐng)域的，求解的問題僅僅局限于一個(gè)較窄的范圍內(nèi)。如，病人的癥狀、化驗(yàn)結(jié)果以及由專家系統(tǒng)推出的病因、治療方案等。第五章 專家系統(tǒng)與智能決策 支持系統(tǒng) 專家系統(tǒng) 智能決策支持系統(tǒng) 專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)簡介 專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及工作原理 產(chǎn)生式規(guī)則專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)示例 專家系統(tǒng)簡介 ? 一、專家系統(tǒng)的概念 ? 二、專家系統(tǒng)的基本特征 ? 三、專家系統(tǒng)與常規(guī)計(jì)算機(jī)程序的區(qū)別 ? 四、專家系統(tǒng)的應(yīng)用 一、專家系統(tǒng)的概念 ? 迄今為止，關(guān)于專家系統(tǒng)還沒有一個(gè)公認(rèn)的嚴(yán)格定義，一般認(rèn)為： （ 1） 它是一個(gè)智能程序系統(tǒng)； （ 2） 它具有相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)大量的專家知識(shí)； （ 3） 它能應(yīng)用人工智能技術(shù)模擬人類專家求解問題的思維過程進(jìn)行推理，解決相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的困難問題，并且達(dá)到領(lǐng)域?qū)＜业乃健? ? 數(shù)據(jù)級(jí)知識(shí) 是指具體問題所提供的初始事實(shí)以及問題求解過程中所產(chǎn)生的中間結(jié)論、最終結(jié)論等。如，搜索策略、推理方法等。專家系統(tǒng)必須具有相應(yīng)的推理機(jī)構(gòu)，能根據(jù)用戶提供的已知事實(shí)，通過運(yùn)用掌握的知識(shí)，進(jìn)行有效的推理，以實(shí)現(xiàn)對(duì)問題的求解。一些高級(jí)專家系統(tǒng)目前正在建立一些自動(dòng)獲取工具，使系統(tǒng)自身具有學(xué)習(xí)能力，能從系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)踐中不斷總結(jié)出新的知識(shí)。 ② 一方進(jìn)行修改時(shí)不致影響到另一方。 6. 具有交互性 專家系統(tǒng)一般都是交互式系統(tǒng)。常規(guī)程序?qū)⑵渲R(shí)組織為兩極，即數(shù)據(jù)級(jí)和程序級(jí)，而專家系統(tǒng)將其知識(shí)組織成三級(jí)，即數(shù)據(jù)級(jí)、知識(shí)庫級(jí)和控制級(jí)。 ? （ 6） 常規(guī)程序與專家系統(tǒng)具有不同的體系結(jié)構(gòu)。 (4)設(shè)計(jì)系統(tǒng) ：設(shè)計(jì)滿足目標(biāo)要求的方案 ,即根據(jù)目標(biāo)及各子目標(biāo)間的相互關(guān)系構(gòu)成 方案 ,并證明這些方案和提出的目標(biāo)要求相一致 ,如電路設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)以及預(yù)算的編制。 它依靠規(guī)劃設(shè)計(jì)和預(yù)測的能力來產(chǎn)生正確處 理某個(gè)診斷問題的提示或推薦方案 。 (9)控制系統(tǒng) ： 一個(gè)專家控制系統(tǒng)能自動(dòng)控制系統(tǒng)的全部行為 。知識(shí)庫中的知識(shí)來源于知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)，同時(shí)它又為推理機(jī)制提供求解問題所需的知識(shí)。 3. 解釋機(jī)制 ? 能夠?qū)ο到y(tǒng)的行為作出解釋，是專家系統(tǒng)區(qū)別于一般程序的重要特征之一，也是它取信于用戶的一個(gè)重要措施。專家系統(tǒng)的下一步是開發(fā)更好的知識(shí)獲取工具。 領(lǐng)域?qū)＜? 知識(shí)工程師 知識(shí)庫 (2)交互式學(xué)習(xí) 。 樣 本 知 識(shí) 庫 領(lǐng)域?qū)＜? 知識(shí)工程師 （二）知識(shí)獲取的步驟 ? （ 1）領(lǐng)域確定和問題定義。 ? （ 3）知識(shí)的形式化和編碼。引起這一類錯(cuò)誤的主要原因有：①專家在這一領(lǐng)域的知識(shí)不完備；②專家在特定場合的經(jīng)驗(yàn)有問題；③某些知識(shí)的形式化不嚴(yán)密；④遺漏了某些事實(shí)和事實(shí)之間的關(guān)系；⑤含有非法和不能應(yīng)用的語句；⑥缺少了領(lǐng)域?qū)＜业年P(guān)鍵啟發(fā)式知識(shí)等。 它