【正文】 其中 E是用模糊命題表示的模糊條件； H是用模糊命題表示的模糊結(jié)論； CF是該產(chǎn)生式規(guī)則所表示的知識可信度因子。 ),( ?CFHTHENEIF2023/3/10 73 Wei Changhua ⑶ 語義距離： 設 A、 B分別是論域上 相應的模糊概念的模糊集，而 和 分別是它們的隸屬函數(shù)，則有 ● 海明距離 ：海明距離定義為 ● 歐幾里德距離 ● 明可夫斯基距離 },{ 21 nuuuU ??A?B? ?? ??niiBiA uunBAd1)()(1),( ?? ????? niiBiA uunBAd12))()((1),( ?? qqniiBiA uunBAd11])()(1[),( ????? ??2023/3/10 74 Wei Changhua ● 切比雪夫距離 ⑷ 語言變量： 用語言而不是用數(shù)字來表示變量的值和變量之間的關(guān)系 ， 這種變量稱為語言變量 。 ⑸ 模糊命題的轉(zhuǎn)換規(guī)則 ● 修正規(guī)則 ● 合取 、 析取和蘊含規(guī)則 ● 量化規(guī)則 ⑹ 模糊推理 ● 廣義假言推理 ● 模糊量詞的近似推理 ● 模糊真值限定的近似推理 )()(),( 1 iBiAni uuMaxBAd ?? ?? ??2023/3/10 75 Wei Changhua 6 粗集理論 粗集理論是波蘭華沙理工大學的 Z. Pawlak教授 1982年首先提出的處理不確定性信息的理論。該方法特別實用于觀察和測量獲得的不精確數(shù)據(jù)的分類問題。 2023/3/10 76 Wei Changhua 第六章 不確定性推理 思考題 1 分別以不精確性 、 不完全性 、 模糊性 、 時變性和非單調(diào)性舉例說明現(xiàn)實世界知識的不確定性 。 2 構(gòu)造一個不確定性知識系統(tǒng)一般要涉及到那幾個問題 ？ 3 說明確定因子法中的 MB和 MD的物理意義 。 4 設學生考試成績的論域為 ，小王成績得 A、得 B、 得 A或 B的基本概率分別分配到 ,， 為 ；請給出 、 和 。 },{ DCB }),({ EDCBel )),({ BABel )),({Plf2023/3/10 77 Wei Changhua 5 設某問題求解用到下面的推理規(guī)則； 試用確定因子法求出的可信度 。假定已知在當前觀察有 6 設有一組規(guī)則 ， 推理網(wǎng)絡如圖所示 。 Rule1: IF E1∧ E2 THEN E3={a1, a2} CF={, } Rule2: IF E5∧ E8 THEN E4= CF={} Rule3: IF E3 THEN H={h1, h2, h3} CF={, , } Rule4: IF E4 THEN H={ h1, h2, h3} CF={, , } Rule5: IF E6∨ E7 THEN E8 CF={} )(:1 11 HTHENEIFRule )(:2 12 HIF )(:3 143 ETHENEandEIFRule )(:4 265 ETHENEand)(211 EEHCF )(,)(,)(,)( 6543 ???? ECFECFECFE2023/3/10 78 Wei Changhua 已知： CF(E1)= CF(E2)= CF(E5)= CF(E6)= CF(E7)= 試用 DS證據(jù)理論求出 CF（ H） 。 H={h1,h2,h3} E1 E2 E5 E6 E7 E3 E4 E5 20?U2023/3/10 79 Wei Changhua 第七章 專家系統(tǒng) 1 專家系統(tǒng)的基本概念 ⑴ 什么是專家系統(tǒng)： 專家系統(tǒng)是一個智能程序 ， 它具有相關(guān)領域的大量專家知識 ， 它可以模擬人類專家解決問題的思維過程 ， 且解決問題的能力不低于人類領域?qū)＜?。 ⑵ 專家系統(tǒng)的特征 ● 具有專家水平的專門知識 ● 能進行有效的推理 ● 具有獲取知識的能力 ● 具有靈活性 ● 具有透明性 ● 具有交互性 ● 具有一定的復雜性和難度 2023/3/10 80 Wei Changhua ⑶ 專家系統(tǒng)與常規(guī)程序的區(qū)別 ● 常規(guī)程序 =數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) +算法 專家系統(tǒng) =知識 +推理 ● 常規(guī)程序?qū)⒅R組織成數(shù)據(jù)級和程序級；而專家系統(tǒng)將知識組織成數(shù)據(jù)級 、 知識庫級和控制級 。 ● 常規(guī)程序一般是通過查找或計算獲取問題的解 ，本質(zhì)上是數(shù)值計算；而專家系統(tǒng)是通過推理獲取問題的解或證明某個假設 ， 本質(zhì)上是符號處理 。 ● 常規(guī)程序處理的數(shù)據(jù)多數(shù)是精確的；而專家系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)大多數(shù)是不精確的 、 模糊的 。 ● 常規(guī)程序一般不需要具備解釋功能；而專家系統(tǒng)一般具有解釋機構(gòu) ， 它可以對自己的行為作出解釋 。 ● 常規(guī)程序與專家系統(tǒng)具有不同的軟件體系結(jié)構(gòu) 。 2023/3/10 81 Wei Changhua ⑷ 專家系統(tǒng)研究的歷史 ● 世界上第一個專家系統(tǒng) 1965年， , DENDRAL ● 中國第一個專家系統(tǒng) 1978年，中國科學院自動化研究所 涂序彥：關(guān)幼波肝病診斷與治療專家系統(tǒng) 2023/3/10 82 Wei Changhua 2 專家系統(tǒng)分類 ⑴ 按專家系統(tǒng)的特征分類 ● 解釋型 ● 診斷型 ● 預測型 ● 設計型 ● 規(guī)劃型 ● 控制型 ● 檢測型 ● 維修型 ● 教育型 ● 調(diào)試型 2023/3/10 83 Wei Changhua ⑵ 按系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)分類 ● 集中式專家系統(tǒng) ● 分布式專家系統(tǒng) ● 神經(jīng)網(wǎng)絡專家系統(tǒng) ● 符號系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡相結(jié)合的專家系統(tǒng) 3 專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu) ⑴ 專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu) 專家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)由五部分組成： ● 知識庫 ；用于存放問題求解所需要的知識 ● 綜合數(shù)據(jù)庫 ：用于存放系統(tǒng)運行過程中所需要的原始數(shù)據(jù)和產(chǎn)生的所有信息 。 ● 推理機 ：根據(jù)綜合數(shù)據(jù)庫當前的狀態(tài) ， 利用知識庫中的知識進行推理 。 ● 知識獲取程序 ：這個部件負責建立 、 修改和擴充知識庫 ， 并對知識庫中的知識進行一致性 、 完整性進行維護 。 ● 解釋程序 ：解釋程序用于對求解過程作出說明，并回答用戶提出的問題。 2023/3/10 84 Wei Changhua 人機接口 推理機 解釋程序 知識獲取程序 數(shù)據(jù)庫及其管理系統(tǒng) 知識庫及其管理系統(tǒng) 專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu) 用戶 領域?qū)＜? 2023/3/10 85 Wei Changhua 4 專家系統(tǒng)的建造與評價 ⑴ 專家系統(tǒng)建造的原則 ● 恰當劃定求解問題的領域 ● 獲取完備的知識 ● 知識庫與推理機的分離 ● 選擇 、 設計合適的知識表示 ● 推理機應模擬領域?qū)＜仪蠼鈫栴}的思維過程 ● 建立良好的交互環(huán)境 ● 漸增式的開發(fā)策略 2023/3/10 86 Wei Changhua ⑵ 專家系統(tǒng)的開發(fā)過程 ● 需求分析 ● 系統(tǒng)設計 ● 知識獲取 ● 編程 、 調(diào)試 ● 原型測試 ● 修正與擴充 ● 系統(tǒng)包裝及總調(diào) ● 系統(tǒng)維護 2023/3/10 87 Wei Changhua ⑶ 專家系統(tǒng)的評價 ● 知識的完備性 ● 表示方法及組織方法的適應性 ● 求解問題的質(zhì)量 ● 系統(tǒng)的效率 ● 人機交互的便利性 ● 系統(tǒng)的可維護性 ● 解釋能力 ● 系統(tǒng)的研制時間與效益 2023/3/10 88 Wei Changhua 5 專家系統(tǒng)開發(fā)工具 ⑴ 人工智能語言 ● 表處理語言 LISP ● 邏輯程序設計語言 PROLOG ● 面向?qū)ο蟮某绦蛟O計語言 SMALLTALK ⑵ 專家系統(tǒng)外殼 ● EMYCIN ● KAS ● EXPERT ⑶ 通用專家系統(tǒng)工具 ● POS5 ● ART 2023/3/10 89 Wei Changhua 6 專家系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境 7 新一代專家系統(tǒng)的研究 ⑴ 分布協(xié)同式的體系結(jié)構(gòu) ⑵ 知識的自動獲取 ⑶ 深層知識的利用 8 幾個著名的專家系統(tǒng) ● 動物識別系統(tǒng) ● MYCIN ● PROSPECTOR ● AM 2023/3/10 90 Wei Changhua 第七章 專家系統(tǒng) 思考題 1 什么是專家系統(tǒng) ？ 2 說出專家系統(tǒng)的特征 。 3 專家系統(tǒng)的瓶頸是什么 ？ 4 國際上第一個研制成功的專家系統(tǒng)是什么 ？ 5 我國第一個研制成功的專家系統(tǒng)是什么 ？ 6 畫出專家系統(tǒng)的通用結(jié)構(gòu)圖 。 7 舉例說明專家系統(tǒng)的研究對于人工智能 ， 乃至于科學研究所起的作用 。 8 說出專家系統(tǒng)與常規(guī)程序的區(qū)別 。 2023/3/10 91 Wei Changhua 第八章 機器學習 1 機器學習的概念 ⑴ 什么是機器學習 ：機器學習是使系統(tǒng)做一些適應性的變化 ， 使得系統(tǒng)在下一次完成類似的任務時比前一次更有效 。 ⑵ 人類學習與機器學習 ● 人類學習是個漫長的過程 ● 人類學習不存在復制的過程 ● 人類學習可以遺忘 ● 人類學習是逐漸積累的過程 2023/3/10 92 Wei Changhua ⑶ 機器學習系統(tǒng) ：機器學習系統(tǒng)是在一定程度上實現(xiàn)機器學習的軟件 ， 也就是說如果一個系統(tǒng)能夠從某個過程或環(huán)境的未知特征中學習到有關(guān)信息 ， 并能把學到的信息用于對未來的估計 、 分類 、 決策或控制 ， 以便改進系統(tǒng)的性能 ， 那么它就是一個學習系統(tǒng) 。 2 學習系統(tǒng)模型 ：一個學習系統(tǒng)至少應具有以下幾部分 ● 環(huán)境：包括工作對象和外界條件 ● 學習環(huán)節(jié)：它通過對環(huán)境的搜索獲取外部信息 ， 然后經(jīng)分析 、 綜合 、 類比 、 推理等思維過程獲得知識 ， 并竟這些知識送入知識庫 。 ●