【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 專家系統(tǒng)的基本工作流程是，用戶通過人機(jī)界面回答系統(tǒng)的提問，推理機(jī)將用戶輸入的信息與知識(shí)庫中各個(gè)規(guī)則的條件進(jìn)行匹配，并把被匹配規(guī)則的結(jié)論存放到綜合數(shù)據(jù)庫中。最后，專家系統(tǒng)將得出最終結(jié)論呈現(xiàn)給用戶。 在這里，專家系統(tǒng)還可以通過解釋器向用戶解釋以下問題：系統(tǒng)為什么要向用戶提出該問題（Why）？計(jì)算機(jī)是如何得出最終結(jié)論的（How）？ 領(lǐng)域?qū)＜一蛑R(shí)工程師通過專門的軟件工具，或編程實(shí)現(xiàn)專家系統(tǒng)中知識(shí)的獲取，不斷地充實(shí)和完善知識(shí)庫中的知識(shí)。 專家系統(tǒng)的開發(fā)過程1．開發(fā)步驟采用原型技術(shù)的專家系統(tǒng)開發(fā)過程如下圖3所示，它可分為設(shè)計(jì)初始知識(shí)庫、原型系統(tǒng)開發(fā)與試驗(yàn)、知識(shí)庫的改進(jìn)與歸納三個(gè)主要步驟。圖3 建立專家系統(tǒng)的步驟圖4 知識(shí)獲取的任務(wù)常用的專家系統(tǒng)開發(fā)工具和環(huán)境可按其性質(zhì)分為程序設(shè)計(jì)語言、骨架型工具、語言型工具、開發(fā)環(huán)境及一些新型專家系統(tǒng)開發(fā)工具等。(一)程序設(shè)計(jì)語言 程序設(shè)計(jì)語言包括人工智能語言和通用程序設(shè)計(jì)語言。它們是專家系統(tǒng)開發(fā)的最基礎(chǔ)的語言工具。人工智能語言的主要代表有以LISP為代表的函數(shù)型語言和以PROLOG為代表的邏輯型語言等；通用程序設(shè)計(jì)語言的主要代表有C、C++和JAVA等。 (二)骨架型工具 骨架型工具也稱為專家系統(tǒng)外殼，它是由一些已經(jīng)成熟的具體專家系統(tǒng)演變來的。其演變方法是，抽去這些專家系統(tǒng)中的具體知識(shí)，保留它們的體系結(jié)構(gòu)和功能，再把領(lǐng)域?qū)Ｓ玫慕缑娓臑橥ㄓ媒缑妫@樣，就可得到相應(yīng)的專家系統(tǒng)外殼。(三)語言型工具 語言型工具是一種通用型專家系統(tǒng)開發(fā)工具，它是不依賴于任何已有專家系統(tǒng)，不針對(duì)任何具體領(lǐng)域，完全重新設(shè)計(jì)的一類專家系統(tǒng)開發(fā)工具。與骨架系統(tǒng)相比，語言型工具具有更大的靈活性和通用性，并且對(duì)數(shù)據(jù)及知識(shí)的存取和查詢提供了更多的控制手段。常用的語言型工具有CLIPS和OSP等。(四)開發(fā)環(huán)境專家系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境是一種為高效率開發(fā)專家系統(tǒng)而設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的大型智能計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。專家系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境一般由調(diào)試輔助工具、輸入輸出設(shè)施、解釋設(shè)施和知識(shí)編輯器4個(gè)典型部件所組成。4 實(shí)際應(yīng)用對(duì)于專家系統(tǒng)我有自己的一些見解。下面結(jié)合我參與過的一個(gè)項(xiàng)目來對(duì)專家系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用來進(jìn)行闡述。全厚度再生機(jī)材料配置與設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱“系統(tǒng)” ）。全厚度再生機(jī)自動(dòng)控制系統(tǒng)是瀝青路面全厚度再生快速修復(fù)關(guān)鍵技術(shù)和裝備項(xiàng)目的一個(gè)子項(xiàng)目，該系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系列的功能。第一，智能送料。通過用速度傳感器測(cè)出再生機(jī)行駛車速、銑刨機(jī)銑刨深度及材料學(xué)專家經(jīng)實(shí)驗(yàn)得到的材料配比標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算出應(yīng)有送料速度，使用電子閥門控制送料速度達(dá)到最優(yōu)化，既能達(dá)到路面施工標(biāo)準(zhǔn)，又能實(shí)現(xiàn)原料利用率的最大化。第二，生產(chǎn)環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。通過各種傳感器，元器件對(duì)裝備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)到的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示、報(bào)警、保存，使物料的生產(chǎn)保證質(zhì)量。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 材料知識(shí)庫軟件的設(shè)計(jì)思路 材料配比體系結(jié)構(gòu)圖1) 用戶表(用戶名，用戶密碼，權(quán)限)注：用戶表同時(shí)作為另外兩個(gè)子軟件使用2) 材料體系表(體系編號(hào)，名稱，配比表編號(hào)，配比表名稱)注：新的材料體系，如發(fā)泡瀝青材料體系等3) 基本元材料表(元材料編號(hào)，元材料名稱，元材料單位)注：每種材料體系都是由多種元材料組成，他們之間存在一個(gè)配比關(guān)系。4) 基本指標(biāo)性能表(性能指標(biāo)編號(hào)，名稱，單位)注：材料性能評(píng)價(jià)指標(biāo)，如最大承載壓力，最大抗壓強(qiáng)度。5) 材料質(zhì)量影響因子表(因子編號(hào)，名稱，單位)注：影響材料體系質(zhì)量的因子，影響材料體系質(zhì)量的可能是其中某些因子。6) 材料體系性能指標(biāo)表中字段表(編號(hào)，體系編號(hào)，字段名稱，字段類型)注：不同的材料體系有不同的組成元材料，不同的配比。7) 材料體系配比性能表(配比編號(hào)，體系編號(hào)，組成元材料，比例，外界影響因子，性能指標(biāo))注：不同的體系擁有自己的配比性能表。 推理機(jī)涉及到的數(shù)據(jù)表1) 施工方案表（施工方案編號(hào)，配比編號(hào)，瀝青流量，水流量，送料速度）2) 傳感器和施動(dòng)器配置表（配置編號(hào)，施工方案編號(hào)，傳感器編號(hào)，傳感器類型，備注） 發(fā)泡瀝青推理機(jī) 發(fā)泡瀝青環(huán)境界面的功能選項(xiàng)1. 溫度監(jiān)控2. 氣壓監(jiān)控3. 水壓監(jiān)控4. 水流量監(jiān)控5. 監(jiān)控設(shè)備參數(shù)溫度監(jiān)控在功能顯示區(qū)中提供：溫度傳感器狀態(tài)、溫度安全提示（包括趨勢(shì)圖）、溫度閥值、操作提示等數(shù)據(jù)。氣壓監(jiān)控在功能顯示區(qū)中提供：氣壓傳感器狀態(tài)、氣壓安全提示（包括趨勢(shì)圖）、氣壓閥值、操作提示等數(shù)據(jù)。水壓監(jiān)控在功能顯示區(qū)中提供：氣壓傳感器狀態(tài)、氣壓安全提示（包括趨勢(shì)圖）、氣壓閥值、操作提示等數(shù)據(jù)。水泥流量監(jiān)控在功能顯示區(qū)中提供：水流量傳感器狀態(tài)、水流量安全提示（包括趨勢(shì)圖）、流量閥值、操作提示等數(shù)據(jù)。監(jiān)控設(shè)備參數(shù)在功能顯示區(qū)中提供：發(fā)泡裝置內(nèi)傳感器狀態(tài)、傳感設(shè)備端口關(guān)選項(xiàng)、設(shè)備安全提示、操作提示等數(shù)據(jù) 發(fā)泡瀝青體系推理機(jī)推理分析過程 知識(shí)庫獲取數(shù)學(xué)計(jì)算體系原材料構(gòu)成（水、瀝青）體系材料配比瀝青溫度水壓氣壓瀝青流量水流量送料速度知識(shí)庫數(shù)學(xué)計(jì)算數(shù)據(jù)修正傳感器和施動(dòng)器配置道路修復(fù)方案文件 推理?xiàng)l件 道路類型（路基、路面等） 道路等級(jí) 材料體系（發(fā)泡瀝青體系等） 銑刨寬度 銑刨深度 銑刨機(jī)轉(zhuǎn)速 再生機(jī)速度 水流管道直徑（固定） 瀝青管道直徑（固定） 5 現(xiàn)狀與發(fā)展前景專家系統(tǒng)運(yùn)用于醫(yī)療、軍事、地質(zhì)勘探、教學(xué)、化工等領(lǐng)域，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。但與此同時(shí)，專家系統(tǒng)在開發(fā)使用中也存在著一下缺點(diǎn):（1）知識(shí)獲取的“瓶頸”。通常專家系統(tǒng)的知識(shí)獲取主要靠人工移植，由知識(shí)工程師將領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)總結(jié)為規(guī)則加入到知識(shí)庫中，這種知識(shí)獲取是間接的，因而效率低；另外，領(lǐng)域?qū)＜业哪承┙?jīng)驗(yàn)知識(shí)往往只能意會(huì)，不能言傳，很難用一定的規(guī)則或者數(shù)學(xué)模型來嚴(yán)格描述，而這些經(jīng)驗(yàn)知識(shí)在問題求解過程中是相當(dāng)重要的，這就是專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)開發(fā)中的