機(jī)械故障診斷學(xué)鐘秉林第9章專(zhuān)家系統(tǒng)診斷原理(編輯修改稿)
2025-02-27 16:16 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 提供事例 而 不習(xí)慣 提供知識(shí) ，所以， 知識(shí)獲取 被公認(rèn)為是專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)研究中的 瓶頸問(wèn)題 。 二、 專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及其功能 2023/2/28 27 ?推理： 根據(jù)一個(gè)或一些判斷得出另一個(gè)判斷的 思維過(guò)程 。 ?推理所 根據(jù)的判斷 ， 稱(chēng)為 前提 。 ?由前提 得出的判斷 ，稱(chēng)為 結(jié)論 。 ?在專(zhuān)家系統(tǒng)中， 推理機(jī) 利用 知識(shí)庫(kù)的知識(shí) ，按一定的 推理策略 去 解決 當(dāng)前的問(wèn)題 。 三、推理機(jī)制 2023/2/28 28 2. 三段論 由 且只由 三個(gè)性質(zhì)判斷 組成，其中 兩個(gè) 性質(zhì)判斷是 前提 ，另一個(gè)性質(zhì)判斷是 結(jié)論 。 ? 所有的推理系統(tǒng)都是 智能系統(tǒng) ； ? 專(zhuān)家系統(tǒng) 是 推理系統(tǒng) ； ? 所以 ， 專(zhuān)家系統(tǒng)是智能系統(tǒng) 。 大項(xiàng) 中項(xiàng) 小項(xiàng) 三、推理機(jī)制 2023/2/28 29 3. 基于規(guī)則的演繹 ?前提與結(jié)論之間有 必然性聯(lián)系 的推理，是 演繹推理 。 ?前提與結(jié)論之間的這種聯(lián)系可由一般的 蘊(yùn)涵表達(dá)式 直接表示 ，成為 知識(shí)的規(guī)則 。例如 ，所有的 哺乳動(dòng)物 都是 動(dòng)物 ，可以寫(xiě)成如下的 蘊(yùn)涵式 ： (? x )[ Mammal (x) → Animal (x) ] 三、推理機(jī)制 2023/2/28 30 ?利用 規(guī)則 進(jìn)行 演繹 的系統(tǒng)， 通常稱(chēng)作 基于規(guī)則的演繹系統(tǒng) 。常用的演繹推理方法有 正向、 反向 和 正反向聯(lián)合 三種： ? 正向演繹系統(tǒng) ?定義： 從一組 事實(shí)出發(fā) ， 不斷嘗試 所有 可利用的規(guī)則 ，并在此過(guò)程中 不斷加入 新事實(shí) ，直到獲得 包含 目標(biāo)公式的結(jié)束條件 為止。 ?特點(diǎn)： 由數(shù)據(jù)到結(jié)論； 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)策略。 三、推理機(jī)制 2023/2/28 31 ? 反向演繹系統(tǒng) ?定義：先提出假設(shè) (結(jié)論 )，然后去尋找支持這個(gè)假設(shè)的證。 ?特點(diǎn)： 由結(jié)論到數(shù)據(jù)； 目標(biāo)驅(qū)動(dòng)策略。 三、推理機(jī)制 2023/2/28 32 ? 正反向聯(lián)合演繹系統(tǒng) ?正向 演繹系統(tǒng)和 反向 演繹系統(tǒng)的 局限 ： ? 正向系統(tǒng)可以 處理 任意形式的 事實(shí)表達(dá)式 ，但 被限制 在 目標(biāo) 表達(dá)式為由 文字析取 組成的 一些表達(dá)式 。 ? 反向系統(tǒng)可以 處理 任意形式的 目標(biāo)表達(dá)式 ，但 被限制 在 事實(shí) 表達(dá)式為由 文字合取 組成的 一些表達(dá)式 。 ?正反向 聯(lián)合演繹， 發(fā)揮 各自的 優(yōu)點(diǎn) ， 克服 其 局限性 。 三、推理機(jī)制 2023/2/28 33 4. 歸納推理 ?定義：由 個(gè)別的事物 或 現(xiàn)象 推出 該類(lèi) 事物 或 現(xiàn)象 的 普遍性規(guī)律 的推理。 ?常見(jiàn)的推理方法 ： 簡(jiǎn)單枚舉法 、 類(lèi)比法 、 統(tǒng)計(jì)推理 、 因果關(guān)系法 等五種 (契合法、差異法、契合差異并用法、共變法與剩余法 )。 三、推理機(jī)制 2023/2/28 34 5. 不精確推理 ?定義 ：基于 不確定的推理規(guī)則 進(jìn)行 推理， 形成 結(jié)論。 ?常見(jiàn) 的不精確推理方法 ： ? 概率論方法 ? 可信度方法 ? 模糊子集法 ? 證據(jù)論方法等。 三、推理機(jī)制 2023/2/28 35 ?知識(shí)表示是計(jì)算機(jī)科學(xué)研究的 重要領(lǐng)域 ，智能活動(dòng)過(guò)程主要是一個(gè) 獲得應(yīng)用知識(shí)的過(guò)程 。智能活動(dòng) 的研究范圍 ： 知識(shí)的獲取 、 知識(shí)的表示 、 知識(shí)的應(yīng)用 ?知識(shí)表示的 基本要求 ： 可擴(kuò)充性 、 簡(jiǎn)明性 、 明確性 等。 ?知識(shí)表示 方法 ： 符號(hào)邏輯法 、 產(chǎn)生式規(guī)則 、 框架理論 、 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 、 特征矢量法 、 過(guò)程表示法 等。 四、知識(shí)表示與知識(shí)獲取 2023/2/28 36 2. 知識(shí)的符號(hào)邏輯表示法 ?優(yōu)點(diǎn) ： ? 邏輯表示 的 演繹結(jié)果 在 一定范圍內(nèi) 保證正確 ， 而 其他知識(shí)表示方案，至今還未達(dá)到這一點(diǎn)。 ? 邏輯表示 從 現(xiàn)有事實(shí) 推導(dǎo)出 新事實(shí) 的方法可以 機(jī)械化 。 四、知識(shí)表示與知識(shí)獲取 2023/2/28 37 ?一階謂詞邏輯表示法 一階謂詞邏輯是一種 形式語(yǔ)言系統(tǒng) ，研究的是 假設(shè) 與 結(jié)論 之間的 蘊(yùn)含關(guān)系 ，即用 邏輯方法 研究 推理的規(guī)律 。 ? 由于它與 自然語(yǔ)言 相似 ， 故 可用來(lái) 表示 人類(lèi)的某些知識(shí)。 四、知識(shí)表示與知識(shí)獲取 2023/2/28 38 P(x, a)： 指 x (某人 )的 身份 為 a， a為常量，可以 是 teacher, studenut 等； A(y, b) ： 指 y (某人 )的 年齡 為 b ； GE(x, y) ：指 x≥y ； E(u, e) ： 指 u (某人 )的 文化程度 為 e, e可分為 high, middle 和 primary 三擋； S(z, c) ： 指 z 的 性別 為 c, c 的取值為 male 或 female ； W(w, d) ： 指 w 的 工作年限 (工齡 )為 d。 四、知識(shí)表示與知識(shí)獲取 2023/2/28 39 例： ?謂詞： ?事實(shí)： P(Wang, teacher)： 老王 的職業(yè)為 教師 ； S(Wang, male)： 老王 為 男性 ； W(Wang, 20)： 老王 工齡 20年 。 ?規(guī)則： (1) (?x){P(x, teacher)→ E(x, high)}： 表示： 所有的教師 都具有 大學(xué)以上文化程度 (2) (x){E(y, high)→( $x)(A(y, x)?GE(x, 23))}： 表示： 所有具備 大學(xué)文化程度以上的人 ， 年齡 一般 大于或等于 23歲 四、知識(shí)表示與知識(shí)獲取 2023/2/28 40 (3) (?z)(?v) {P(z, teacher)?w(z, v)?(?w)EQ(w, ADD(v, 23)) →( ?x)(A(z, x)?GE(x, w)} 表示： 任何 一位 工齡 為 v的 教員 ， 其年齡一般 大于或等于 v+23 問(wèn)題： 老王年齡多大？ 四、知識(shí)表示與知識(shí)獲取 2023/2/28 41 回答：推理， ? 從 已知事實(shí) P(Wang, teacher)根據(jù) 推理規(guī)則 (1)， 經(jīng) 變量置換 {x／ Wang}后得 : P(Wang, teacher)→ E(Wang, high) 即 ： “ 老王受過(guò)高等教育 ” 。 ? 由 推理規(guī)則 (2)， 經(jīng) 變量置換 {y／ Wang}后得： E(Wang, high)→( ?x)(A(Wang, x)?GE(x, 23)) 即 ：“ 老王年齡至少是 23歲或 23歲以上 ” 四、知識(shí)表示與知識(shí)獲取 2023/2/28 42 ? 從 推理規(guī)則 (3)， 利用 事實(shí) P(Wang, teacher)和 W(Wang, 20)， 經(jīng) 變量置換 {z / Wang, v / 20}， 從 另外的推理路線 得： P(Wang,teacher) ? w(Wang,20) ? (?w)EQ(w, ADD(20,23)) →( ?x)(A(Wang, x) ? GE(x, w)
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