1、管理信息系統(tǒng) 2版第第 2 頁頁2021-12-12第10章 人工智能與決策支持 管理信息系統(tǒng) 2版第第 3 頁頁2021-12-12學(xué)習(xí)目的學(xué)習(xí)目的了解人工智能及其應(yīng)用領(lǐng)域；了解專家系統(tǒng)及其組成結(jié)構(gòu)；理解決策支持與人工智能技術(shù)的關(guān)系；了解智能決策支持系統(tǒng)；結(jié)合實(shí)際理解智能代理的應(yīng)用。管理信息系統(tǒng) 2版第第 4 頁頁2021-12-12本講內(nèi)容本講內(nèi)容人工智能 專家系統(tǒng) 智能決策支持系統(tǒng) 智能代理 管理信息系統(tǒng) 2版第第 5 頁頁2021-12-12人工智能人工智能人工智能技術(shù)的領(lǐng)域人工智能技術(shù)的領(lǐng)域?qū)＜蚁到y(tǒng)專家系統(tǒng) q專家系統(tǒng)是基于知識(shí)的信息系統(tǒng)，由類似于人類專家的能貯存知識(shí)及進(jìn)行推理的硬件

2、和軟件組成。 自然語言處理自然語言處理q自然語言處理（natural language processing）可以讓計(jì)算機(jī)理解以人類自然語言下達(dá)的命令并做出相應(yīng)的反應(yīng)。管理信息系統(tǒng) 2版第第 6 頁頁2021-12-12人工智能人工智能人工智能技術(shù)的領(lǐng)域人工智能技術(shù)的領(lǐng)域語音（聲音）識(shí)別語音（聲音）識(shí)別 q語音理解（speech understanding）通過計(jì)算機(jī)來對(duì)口語進(jìn)行認(rèn)知和理解。q例如許多公司已經(jīng)在其呼叫中心運(yùn)用這種技術(shù)。 計(jì)算機(jī)視覺與情景識(shí)別計(jì)算機(jī)視覺與情景識(shí)別 q視覺識(shí)別（visual recognization）是計(jì)算機(jī)智能和決策的附加功能，它可以將機(jī)器傳感器（如照相機(jī)）接受

3、到的視覺信息數(shù)字化。q如機(jī)器人運(yùn)動(dòng)、傳感器速度和生產(chǎn)線質(zhì)量等。管理信息系統(tǒng) 2版第第 7 頁頁2021-12-12人工智能人工智能人工智能技術(shù)的領(lǐng)域人工智能技術(shù)的領(lǐng)域模糊邏輯模糊邏輯 q模糊邏輯是一項(xiàng)語言術(shù)語處理技術(shù)。它拓展了邏輯的概念，從簡(jiǎn)單的對(duì)或錯(cuò)到部分（甚至是連續(xù)）正確。 案例推理案例推理 q案例推理（case-based reasoning，cbr）將專家過去的經(jīng)驗(yàn)以案例的形式表達(dá)出來，形成案例庫。 管理信息系統(tǒng) 2版第第 8 頁頁2021-12-12人工智能人工智能人工智能技術(shù)的領(lǐng)域人工智能技術(shù)的領(lǐng)域模糊邏輯模糊邏輯 q模糊邏輯是一項(xiàng)語言術(shù)語處理技術(shù)。它拓展了邏輯的概念，從簡(jiǎn)單的對(duì)或

4、錯(cuò)到部分（甚至是連續(xù)）正確。 案例推理案例推理 q案例推理（case-based reasoning，cbr）將專家過去的經(jīng)驗(yàn)以案例的形式表達(dá)出來，形成案例庫。 管理信息系統(tǒng) 2版第第 9 頁頁2021-12-12人工智能人工智能人工智能技術(shù)的領(lǐng)域人工智能技術(shù)的領(lǐng)域模糊邏輯模糊邏輯 q模糊邏輯是一項(xiàng)語言術(shù)語處理技術(shù)。它拓展了邏輯的概念，從簡(jiǎn)單的對(duì)或錯(cuò)到部分（甚至是連續(xù)）正確。 案例推理案例推理 q案例推理（case-based reasoning，cbr）將專家過去的經(jīng)驗(yàn)以案例的形式表達(dá)出來，形成案例庫。 管理信息系統(tǒng) 2版第第 10 頁頁2021-12-12人工智能人工智能人工智能技術(shù)的領(lǐng)域

5、人工智能技術(shù)的領(lǐng)域神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) q神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)主要致力于用計(jì)算機(jī)機(jī)制模擬人腦的學(xué)習(xí)過程。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人類神經(jīng)系統(tǒng)高度簡(jiǎn)化的模型，能夠顯示出學(xué)習(xí)、歸納和抽象的能力。圖10.1 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)如何工作管理信息系統(tǒng) 2版第第 11 頁頁2021-12-12人工智能人工智能人工智能技術(shù)的領(lǐng)域人工智能技術(shù)的領(lǐng)域遺傳算法遺傳算法 q遺傳算法（genetic algorithms）依據(jù)達(dá)爾文的自然選擇和優(yōu)勝劣汰的進(jìn)化理論，針對(duì)具體問題，給出大量解決辦法，并從中選擇最佳的解決方法。q遺傳算法適用于解決有多種可行方案的決策問題，因?yàn)樗鼈兛捎眠x擇、交叉和變異得出許多不同方案并進(jìn)行評(píng)價(jià)。管理信息系統(tǒng) 2版第第 12 頁頁2

6、021-12-12人工智能人工智能人工智能技術(shù)的領(lǐng)域人工智能技術(shù)的領(lǐng)域語音（聲音）識(shí)別語音（聲音）識(shí)別 q語音理解（speech understanding）通過計(jì)算機(jī)來對(duì)口語進(jìn)行認(rèn)知和理解。q例如許多公司已經(jīng)在其呼叫中心運(yùn)用這種技術(shù)。 計(jì)算機(jī)視覺與情景識(shí)別計(jì)算機(jī)視覺與情景識(shí)別 q視覺識(shí)別（visual recognization）是計(jì)算機(jī)智能和決策的附加功能，它可以將機(jī)器傳感器（如照相機(jī)）接受到的視覺信息數(shù)字化。q如機(jī)器人運(yùn)動(dòng)、傳感器速度和生產(chǎn)線質(zhì)量等。管理信息系統(tǒng) 2版第第 13 頁頁2021-12-12人工智能人工智能人工智能技術(shù)的領(lǐng)域人工智能技術(shù)的領(lǐng)域語音（聲音）識(shí)別語音（聲音）識(shí)別

7、q語音理解（speech understanding）通過計(jì)算機(jī)來對(duì)口語進(jìn)行認(rèn)知和理解。q例如許多公司已經(jīng)在其呼叫中心運(yùn)用這種技術(shù)。 計(jì)算機(jī)視覺與情景識(shí)別計(jì)算機(jī)視覺與情景識(shí)別 q視覺識(shí)別（visual recognization）是計(jì)算機(jī)智能和決策的附加功能，它可以將機(jī)器傳感器（如照相機(jī)）接受到的視覺信息數(shù)字化。q如機(jī)器人運(yùn)動(dòng)、傳感器速度和生產(chǎn)線質(zhì)量等。管理信息系統(tǒng) 2版第第 14 頁頁2021-12-12本講內(nèi)容本講內(nèi)容人工智能 專家系統(tǒng) 智能決策支持系統(tǒng) 智能代理 管理信息系統(tǒng) 2版第第 15 頁頁2021-12-12專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)q專家系統(tǒng)是一種以知識(shí)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，是一

8、種運(yùn)用推理能力得出結(jié)論的人工智能系統(tǒng)。專家系統(tǒng)就像某個(gè)領(lǐng)域的人類專家一樣，它可以通過對(duì)問題進(jìn)行推理得出相應(yīng)的結(jié)論，或者推薦合適的建議；q例如，它們被用來輔助設(shè)計(jì)新產(chǎn)品或新系統(tǒng)、提高醫(yī)療衛(wèi)生的質(zhì)量、決定信用卡的信貸額度等。管理信息系統(tǒng) 2版第第 16 頁頁2021-12-12專家系統(tǒng)專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 圖10.2 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 管理信息系統(tǒng) 2版第第 17 頁頁2021-12-12專家系統(tǒng)專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 知識(shí)庫知識(shí)庫q知識(shí)庫中存儲(chǔ)了專家系統(tǒng)所用的所有相關(guān)信息、數(shù)據(jù)、規(guī)則、案例和關(guān)系。q一般來說，知識(shí)庫中容納了規(guī)則、框架、語義網(wǎng)、案例和模式匹配等信息。

9、推理機(jī)推理機(jī)q推理機(jī)是基于規(guī)則和事實(shí)來執(zhí)行演繹和推理的，它同樣也具有執(zhí)行基于概率推理或模式匹配的模糊推理的能力。q推理機(jī)進(jìn)行檢驗(yàn)所使用的兩種主要方法是：向前推理和向后推理。向前推理是從事實(shí)出發(fā)，向前推進(jìn)直到找到結(jié)論的推理過程。向后推理是一種從結(jié)論出發(fā)，向后追溯到支持結(jié)論的事實(shí)的推理過程。 管理信息系統(tǒng) 2版第第 18 頁頁2021-12-12專家系統(tǒng)專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)專家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 知識(shí)獲取和解釋子系統(tǒng)知識(shí)獲取和解釋子系統(tǒng)q知識(shí)獲?。╧nowledge acquisition）過程是一個(gè)復(fù)雜的過程。大多數(shù)的專家系統(tǒng)在不斷改進(jìn)，通過使用知識(shí)獲取子系統(tǒng)可以在知識(shí)庫中加入新的規(guī)則。一般來說，知

10、識(shí)庫中容納了規(guī)則、框架、語義網(wǎng)、案例和模式匹配等信息。q解釋子系統(tǒng)是用來解釋求解過程的，它可讓用戶理解專家系統(tǒng)是如何得到某個(gè)結(jié)論的。用戶界面用戶界面 q用戶界面使用戶向?qū)＜蚁到y(tǒng)輸入命令和信息，并從中獲得信息。一個(gè)專家系統(tǒng)的優(yōu)劣通常與它的界面的品質(zhì)和功能密切相關(guān)。q用戶界面設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)主要在于人所關(guān)注的方面，如使用便捷、可靠性高、出錯(cuò)率低等。同時(shí)，用戶界面的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能地考慮交互方法的適應(yīng)性。 管理信息系統(tǒng) 2版第第 19 頁頁2021-12-12專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)集成專家系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)集成 圖10.3 專家系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)集成結(jié)構(gòu)圖 管理信息系統(tǒng) 2版第第 20 頁頁2

11、021-12-12專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)集成專家系統(tǒng)與決策支持系統(tǒng)集成 專家系統(tǒng)（es）和決策支持系統(tǒng)(dss)相結(jié)合，既能充分發(fā)揮專家系統(tǒng)以知識(shí)推理形式解決定性分析問題的特點(diǎn)；qesq定性分析又能發(fā)揮決策支持系統(tǒng)以模型計(jì)算為核心的解決定量分析問題的特點(diǎn)，充分做到定性和定量分析的有機(jī)結(jié)合，使得解決問題的能力和范圍都得到很大的發(fā)展。qdssq定量分析管理信息系統(tǒng) 2版第第 21 頁頁2021-12-12專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)開發(fā)及使用人員專家系統(tǒng)開發(fā)及使用人員 領(lǐng)域?qū)＜翌I(lǐng)域?qū)＜翌I(lǐng)域?qū)＜沂侵赣兄S富的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，能夠解決某個(gè)專門領(lǐng)域的問題的個(gè)人或群體。 知識(shí)工程師知識(shí)工程師 知識(shí)

12、工程師是在專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、開發(fā)、實(shí)施和維護(hù)方面受過 培訓(xùn)或有經(jīng)驗(yàn)的人。 知識(shí)用戶知識(shí)用戶 管理信息系統(tǒng) 2版第第 22 頁頁2021-12-12專家系統(tǒng)專家系統(tǒng) 應(yīng)用范疇及優(yōu)缺點(diǎn)應(yīng)用范疇及優(yōu)缺點(diǎn)專家擅長(zhǎng)于診斷、預(yù)測(cè)和計(jì)劃問題，其中最多的應(yīng)用是診斷。表10.1 專家系統(tǒng)的部分優(yōu)越性和局限性 優(yōu)越性局限性不知疲倦，不受情緒影響增加制定決策的及時(shí)性和一致性能對(duì)推理和提議做出解釋便于理解能夠處理不確定性能夠從復(fù)雜的關(guān)系中得出結(jié)論能提供“可移動(dòng)的”知識(shí)所需的知識(shí)并非總能得到局限于較狹窄的范圍無法提煉自己的知識(shí)庫需要更新才能適應(yīng)新的環(huán)境出錯(cuò)的可能性缺乏靈感管理信息系統(tǒng) 2版第第 23 頁頁2021-12-

13、12本講內(nèi)容本講內(nèi)容人工智能 專家系統(tǒng) 智能決策支持系統(tǒng) 智能代理 管理信息系統(tǒng) 2版第第 24 頁頁2021-12-12智能決策支持系統(tǒng)智能決策支持系統(tǒng) 智能決策支持系統(tǒng)的概念智能決策支持系統(tǒng)的概念最早由r.h.bonczek等人于80年代提出，它的功能是，既能處理定量問題，又能處理定性問題。智能決策支持系統(tǒng)的核心思想是將人工智能與其它相關(guān)科學(xué)成果相結(jié)合，使決策支持系統(tǒng)能夠更主動(dòng)地或者對(duì)于非標(biāo)準(zhǔn)化的請(qǐng)求和命令作出反應(yīng)。圖10.4 決策支持系統(tǒng)與人工智能技術(shù)的結(jié)合 決策支持系統(tǒng)dss智能決策支持系統(tǒng)idss人工智能技術(shù)ai管理信息系統(tǒng) 2版第第 25 頁頁2021-12-12智能決策支持系統(tǒng)智

14、能決策支持系統(tǒng) 智能決策支持系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)智能決策支持系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)圖10.5 智能決策支持系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)管理信息系統(tǒng) 2版第第 26 頁頁2021-12-12智能決策支持系統(tǒng)智能決策支持系統(tǒng) 智能決策支持系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)智能決策支持系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) 智能決策支持系統(tǒng)智能決策支持系統(tǒng)3s系統(tǒng)系統(tǒng) q語言系統(tǒng)（ls）的功能主要是把自然語言轉(zhuǎn)化為機(jī)器所能理解的形式，并把機(jī)器對(duì)問題的解答或其他內(nèi)部信息轉(zhuǎn)化為自然語言相應(yīng)的形式輸出。q問題處理系統(tǒng)（pps）必須具有明確的識(shí)別問題的能力，能把問題陳述轉(zhuǎn)化為相應(yīng)可執(zhí)行的解決方案，并且能夠分析問題。q知識(shí)系統(tǒng)（ks）能滿足問題處理系統(tǒng)（pps）對(duì)數(shù)據(jù)、模型、方法

15、和知識(shí)的需求，提供交互式的內(nèi)部通道，使人工智能的知識(shí)推理和運(yùn)籌學(xué)的數(shù)值計(jì)算相結(jié)合成為可能。管理信息系統(tǒng) 2版第第 27 頁頁2021-12-12智能決策支持系統(tǒng)智能決策支持系統(tǒng) 智能決策支持系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)智能決策支持系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) 智能決策支持系統(tǒng)智能決策支持系統(tǒng)3s系統(tǒng)系統(tǒng) 圖10.6 具有自然語言處理功能的智能決策支持系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)用戶lspps數(shù)據(jù)庫知識(shí)庫模型庫ks管理信息系統(tǒng) 2版第第 28 頁頁2021-12-12本講內(nèi)容本講內(nèi)容人工智能 專家系統(tǒng) 智能決策支持系統(tǒng) 智能代理 管理信息系統(tǒng) 2版第第 29 頁頁2021-12-12智能代理智能代理智能代理的定義智能代理的定義 智能代理（

16、intelligent agent，ia）是終端用戶或過程的軟件代理，用來滿足指定的任務(wù)或完成規(guī)定的活動(dòng)。它使用內(nèi)置的或?qū)W習(xí)得到的關(guān)于人或過程的知識(shí)庫，按照用戶的意圖來決策或完成任務(wù)。圖10.7 智能代理與internet internet網(wǎng)智能代理用戶管理信息系統(tǒng) 2版第第 30 頁頁2021-12-12智能代理智能代理智能代理的特點(diǎn)智能代理的特點(diǎn) 智能性與自主性智能性與自主性q智能代理具有知識(shí)且具有推理和學(xué)習(xí)的能力 ；q智能代理是自主運(yùn)作的 。協(xié)作與協(xié)商能力協(xié)作與協(xié)商能力q多個(gè)代理還可以通過協(xié)商或協(xié)作完成超過單個(gè)代理能力范圍的任務(wù) ；機(jī)動(dòng)性或可移動(dòng)性機(jī)動(dòng)性或可移動(dòng)性q代理能從一個(gè)系統(tǒng)移動(dòng)至另一個(gè)系統(tǒng)，以獲取所需的遠(yuǎn)程資源 ；q許多電子商務(wù)代理都是移動(dòng)代理 。管理信息系統(tǒng) 2版第第 31 頁頁2021-12-12智能代理智能代理互聯(lián)網(wǎng)上的智能代理應(yīng)用互聯(lián)網(wǎng)上的智能代理應(yīng)用 電子郵件代理電子郵件代理q這種代理監(jiān)視用戶日常使用郵件的活動(dòng)，并記錄用戶對(duì)特定情形的反應(yīng) ；q電子郵件代理可以控制垃圾郵件，語音提示用戶指定消息的到達(dá) 。智能搜索代理智能搜索代理q代表性的搜索引擎如infoseek, lycos等 ；qfaq文件 。網(wǎng)絡(luò)管理與監(jiān)視網(wǎng)絡(luò)管理與監(jiān)視q許多智能代理可用于監(jiān)視、診斷問題、