【文章內(nèi)容簡介】 agement Information System 一、人工智能學(xué)科體系的三個層次 人工智能理論基礎(chǔ) ：與人工智能有關(guān)的數(shù)學(xué)理論、思維科學(xué)理論和計算機工程技術(shù)，都是人工智能的理論基礎(chǔ)。 人工智能原理 ：人工智能的作用原理是以知識的表達、知識的處理、知識的獲取與學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)的，利用知識求解問題的基本技術(shù)為主要研究內(nèi)容。 人工智能工程系統(tǒng) ：根據(jù)人工智能原理而建立的工程系統(tǒng)，如專家系統(tǒng)、圖像識別系統(tǒng)、智能機器人系統(tǒng)等都屬于人工智能工程技術(shù)的范圍。實質(zhì)是人工智能的應(yīng)用。 Management Information System 二、人工智能的研究內(nèi)容和目的 機器思維與思維機器 – 機器思維：啟發(fā)式程序、專家系統(tǒng)、知識工程、機器學(xué)習(xí)、機器證明、機器博弈等。 – 思維機器：智能計算機、學(xué)習(xí)機、推理機、博弈機、邏輯機、自動機、神經(jīng)細胞模型、人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、腦模型等。 機器感知與感知機器 – 機器感知：文字、圖像、物體、聲音等模式識別與自然語言理解；計算機視覺、聽覺、觸覺等。 – 感知機器：文字、圖像、聲音、語言的識別機、感知機等；觸覺感知器，平衡感知器，各種智能傳感器等。 機器行為與行為機器 – 機器行為：自適應(yīng)、自鎮(zhèn)定、自尋優(yōu)等智能控制、管理和決策行為，機器人在不確定的、動態(tài)的環(huán)境中的“漫游”行為。 – 行為機器：智能控制器、智能效應(yīng)器、智能機械手、智能機器人等。 Management Information System 專家系統(tǒng)的概念與特征 一、專家系統(tǒng)的概念 ? 研究出發(fā)點不同，看待問題的觀點不同，追求的目標(biāo)不同，導(dǎo)致對專家系統(tǒng)的定義存在不一致的看法。 ? 通用定義：專家系統(tǒng)是利用計算機技術(shù)、人工智能及其它理論，將某個特定領(lǐng)域內(nèi)專家的知識或者推理過程在計算機上實現(xiàn)，并且用來解決過去需要專家才能解決的現(xiàn)實問題的計算機系統(tǒng) 。 Management Information System 二、專家系統(tǒng)的七個特征 ? 具有專家水平的專門知識 ? 符號處理 ? 一般問題的求解能力 ? 復(fù)雜度和難度 ? 具有解釋功能 ? 具有獲取知識的能力 ? 知識和推理機構(gòu)相互獨立 Management Information System 專家系統(tǒng)的分類 ? 應(yīng)用領(lǐng)域：醫(yī)療專家系統(tǒng)、勘探專家系統(tǒng)、石油專家系統(tǒng)、氣象專家系統(tǒng)、生物專家系統(tǒng)、法律專家系統(tǒng)等。 ? 知識表示技術(shù)：基于邏輯的專家系統(tǒng)、基于規(guī)則的專家系統(tǒng)、基于語義網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)、基于框架的專家系統(tǒng)等。 ? 推理控制策略：正向推理專家系統(tǒng)、反向推理專家系統(tǒng)、元控制專家系統(tǒng)等。 ? 采用的不精確推理技術(shù)：確定理論推理技術(shù)專家系統(tǒng)、主觀 Bayes推理專家系統(tǒng)、可能性理論推理技術(shù)專家系統(tǒng)、 D/S證據(jù)理論推理技術(shù)專家系統(tǒng)等。 ? 結(jié)構(gòu)：單專家系統(tǒng)和群專家系統(tǒng)（亦稱協(xié)同式多專家系統(tǒng)）。 Management Information System ? 按處理問題的類型劃分專家系統(tǒng) 分類 任務(wù)說明 解釋性 通過對已知信息和數(shù)據(jù)的分析，解釋它們的實際含義 診斷型 根據(jù)輸入信息找出處理對象中存在的故障 調(diào)試型 給出已確認故障的排除方案 維修型 制定并實施糾正某類故障的規(guī)劃 教育型 根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)特點，把需要學(xué)習(xí)的知識以適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方案和知識組織起來 預(yù)測型 根據(jù)處理對象過去和現(xiàn)在的情況分析及推測未 來的演變和發(fā)展 規(guī)劃型 尋找出某個能夠達到給定目標(biāo)的動作序列或步驟 設(shè)計型 根據(jù)給定的要求形成所需要的方案或者圖形描 述 監(jiān)測型 把監(jiān)測到的行為與其應(yīng)當(dāng)具有的行為進行比較，發(fā)現(xiàn)異常情況則發(fā)出警報 控制型 自適應(yīng)地管理一個受控對象或客體的全部行為，使之滿足預(yù)期要求 Management Information System 解釋診斷預(yù)測調(diào)試教學(xué)規(guī)劃監(jiān)視修正設(shè)計控制? 專家系統(tǒng)任務(wù)類型的層次結(jié)構(gòu) Management Information System 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與機制 知識庫知識獲取子系統(tǒng)專家知識工程師解釋子系統(tǒng)推理機用戶接口決策者一、專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) Management Information System ? 知識庫中包含信息和經(jīng)驗法則，專家系統(tǒng)的核心就是知識庫中存儲的知識； ? 推理機是專家系統(tǒng)的中央處理單元； ? 知識獲取子系統(tǒng)可以在知識庫中加入新的規(guī)則； ? 解釋子系統(tǒng)用來解釋求得結(jié)果的過程 。 Management Information System 二、常用的知識表示方法 產(chǎn)生式規(guī)則 ? 一般形式為 PQ P代表一組前提（條件或者狀態(tài)）， Q表示若干結(jié)論（或者動作） ? 一系列這樣的規(guī)則就組成了一個知識庫 ? 推理程序從前往后順序的進行匹配 ? 推理機的工作以“匹配－沖突消解－操作”的方式循環(huán)運轉(zhuǎn)直到解決問題。 Management Information System 框架 ? 框架是一種知識結(jié)構(gòu)化表示方法，也是一種定型狀態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)； ? 頂層是固定的，表示某個固定的概念、對象或者事件； ? 下層是由槽組成，每一個槽可以有任意有限數(shù)目的側(cè)面； ? 每個側(cè)面又可以有任意數(shù)目的值，且側(cè)面還可以是其它框架（稱為子框架）； ? 相互關(guān)聯(lián)的框架連接起來組成框架系統(tǒng)，或者框架網(wǎng)絡(luò)； ? 不同的框架網(wǎng)絡(luò)又可通過信息檢索組成更大的系統(tǒng)，代表一塊完整的系統(tǒng)。 Management Information System 用框架描述 “ 椅子 ” 的概念 Management Information System ? 框架網(wǎng)絡(luò)的兩種活動 – 填槽：即框架未知內(nèi)容的槽的填寫 – 匹配：即根據(jù)已知事件尋找合適的框架，用于描述當(dāng)前事件，并對未知事件進行預(yù)測 ? 框架網(wǎng)絡(luò)的推理 – 繼承推理：各框架之間可以構(gòu)成繼承關(guān)系。 – 匹配 – 預(yù)測，聯(lián)想和直覺 Management Information System 語義網(wǎng)絡(luò) 1）語義網(wǎng)絡(luò)是一個帶標(biāo)識的有向圖，有向圖的結(jié)點表示各種事務(wù)、概念、屬性等，有向圖的弧表示各種語義聯(lián)系，指明所連接結(jié)點之間的某種聯(lián)系。 科拉迪 知更鳥鳥翅膀is aisaha s par t一個簡單的語義網(wǎng)絡(luò) Management Information System 2）語義網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的三種活動 ? 繼承推理：通過 isa弧，一個概念結(jié)點的所有屬性和信息可以繼承到實例結(jié)點。 ? 匹配推理：語義網(wǎng)絡(luò)推理的基礎(chǔ) – 根據(jù)提問內(nèi)容構(gòu)造一個語義網(wǎng)絡(luò)碎片，在系統(tǒng)的語義網(wǎng)絡(luò)中尋找匹配，使變量結(jié)點在匹配過程中得到賦值。 ? 散射激活推理 – 在一對概念間進行推理時，尋找代表這兩個概念的結(jié)點之間的聯(lián)系，即從這兩個結(jié)點開始，然后激活與之連接的全體結(jié)點，依次地激活與這些結(jié)點連接的全體結(jié)點，如此往外擴散。當(dāng)某概念同時從兩個方向上激活，就算找到了一種聯(lián)系。 Management Information System 專家系統(tǒng)的發(fā)展趨勢 一、第一代專家系統(tǒng) ? 特點 – 高度專業(yè)化，但結(jié)構(gòu)、功能不完整，移植性差； – 專門問題求解能力強，但缺乏推理解釋功能。 Management Information System 二、第二代專家系統(tǒng) ? 特點 – 學(xué)科專用型系統(tǒng)； – 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較完整，功能較全面，移植性好； – 具有推理解釋功能，使用戶比較清楚地了解系統(tǒng)地解題過程； – 采用啟發(fā)式推理、似然推理、非精確推理，增強了系統(tǒng)的表達能力； – 把具有一定普遍意義的推理方法與大量同領(lǐng)域相關(guān)的