1、實(shí)例講解專家系統(tǒng)工作原理根據(jù)視頻和拓展資料理解學(xué)習(xí),壽光中學(xué)王建強(qiáng)對(duì)專家系統(tǒng)工作原理知識(shí)學(xué)習(xí)總結(jié)如下、專家系統(tǒng)的構(gòu)成般完整的專家系統(tǒng)應(yīng)包括人機(jī)接口、推理機(jī)、知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)獲取器和解釋機(jī)構(gòu)部分。領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)工程師用戶二、專家系統(tǒng)的工作原理般的專家系統(tǒng)是通過(guò)推理機(jī)與知識(shí)庫(kù)和綜合數(shù)據(jù)庫(kù)的交互作用來(lái)求解領(lǐng)域問(wèn)題的，其大過(guò)程如下:根據(jù)用戶的問(wèn)題對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行搜索,尋找有關(guān)的知識(shí)；（匹配）2)根據(jù)有關(guān)的知識(shí)和系統(tǒng)的控制策略形成解決問(wèn)題的途徑，從而構(gòu)成一個(gè)假設(shè)方案集合;3)對(duì)假設(shè)方案集合進(jìn)行排序，并挑選其中在某些準(zhǔn)則下為最優(yōu)的假設(shè)方案；（沖突解決）4)根據(jù)挑選的假設(shè)方案去求解具體問(wèn)題；（執(zhí)行）5)如果該

2、方案不能真正解決問(wèn)題,則回溯到假設(shè)方案序列中的下一個(gè)假設(shè)方案，重復(fù)求問(wèn)題;6）循環(huán)執(zhí)行上述過(guò)程,直到問(wèn)題已經(jīng)解決或所有可能的求解方案都不能解決問(wèn)題而宣告“解”為止。1、正向推理在專家系統(tǒng)中，對(duì)知識(shí)應(yīng)用的順序和選擇過(guò)程稱為控制策略，它決定著如何推理以及采用種推理方式。正向推理（ForwardReasoning）和反向推理（ReverseReasoning）就是兩種重要的控制策略。h蘇格拉底d匚二是人類上圖所示實(shí)例中，知識(shí)庫(kù)中的規(guī)則:IF蘇格拉底=TURETHEN男人=TURE.IF男人=TURETHEN人類=TURE.IF人類=TURETHEN會(huì)死的=TURE.解釋機(jī)構(gòu)：順序規(guī)則建議取得由來(lái)。顯

3、示：會(huì)死的=TRUE應(yīng)用規(guī)則：IF人類=TRUETHEN會(huì)死的=TRUE.顯示：男人=TRUE應(yīng)用規(guī)則：IF蘇格拉底=TRUETHEN男人=TRUE.顯示：人類=TRUE應(yīng)用規(guī)則：IF男人=TRUETHEN人類=TRUE.你說(shuō)：蘇格拉底=TRUE建議證實(shí).總結(jié)：推理機(jī)的工作過(guò)程如下:(1)推理機(jī)將知識(shí)庫(kù)中的規(guī)則前提與這些事實(shí)進(jìn)行匹配；一般是將每條規(guī)則的前提取出來(lái)，驗(yàn)證這些前提是否在數(shù)據(jù)庫(kù)中，若都在，則匹配成功;不然的話，則取下一條規(guī)則進(jìn)行匹配(2)把匹配成功的規(guī)則的結(jié)論作為新的事實(shí)添加到綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中。(3)用更新后的綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中的事實(shí)，重復(fù)上面兩個(gè)步驟，直到某個(gè)事實(shí)就是意想中的結(jié)【實(shí)例講解】實(shí)

4、例1:動(dòng)物識(shí)別專家。在推理過(guò)程中，會(huì)同時(shí)推出幾個(gè)結(jié)論。如:有毛發(fā)、會(huì)吃肉、有斑點(diǎn)一一首先推出金錢豹有黑色條紋一一再推出老虎有蹄再推出斑馬IF該動(dòng)物用乳汁哺育幼子=trueTHEN哺孚L動(dòng)物=true.IF該動(dòng)物有毛發(fā)=trueTHEN哺孚L動(dòng)物=true.IF該動(dòng)物會(huì)吃肉=trueTHEN食肉動(dòng)物=true.IF該動(dòng)物有犬齒=trueAND該動(dòng)物有爪=trueAND該動(dòng)物眼視前方=trueTHEN食肉動(dòng)物=true.IF哺乳動(dòng)物=trueAND該動(dòng)物有蹄=trueTHEN蹄類動(dòng)物=true.IF哺乳動(dòng)物=trueAND該動(dòng)物是反芻動(dòng)物=trueTHEN蹄類動(dòng)物=true.IF哺乳動(dòng)物=true

5、AND食肉動(dòng)物=trueAND有暗斑點(diǎn)=trueTHEN該動(dòng)物是金錢豹=true.IF哺乳動(dòng)物=trueAND食肉動(dòng)物=trueAND有黑色條紋=trueTHEN該動(dòng)物是老虎=true.IF蹄類動(dòng)物=trueAND有黑色條紋=trueTHEN該動(dòng)物是斑馬=true.IF蹄類動(dòng)物=trueAND有長(zhǎng)脖子=trueAND有長(zhǎng)腿=trueTHEN該動(dòng)物是長(zhǎng)頸鹿=true.實(shí)例2:農(nóng)產(chǎn)品專家系統(tǒng)規(guī)則庫(kù)：R1:IF食物為綠色=TURETHEN它是農(nóng)產(chǎn)品=TURE.R2:IF食物為精包裝=TURETHEN它是高檔食品=TURE.R3:IF食物為冷凍食品或農(nóng)產(chǎn)品=TURETHEN它是易壞食品=TURE.R4

6、:IF食物重5KG且價(jià)廉又不易壞食品=TURETHEN它是家庭通用食品=TURE.R5:IF食品易壞，食物重5KG=TURETHEN它是牛肉=TURE.R6:IF食物重5KG,且為農(nóng)產(chǎn)品=TURETHEN它是西瓜=TURE.數(shù)據(jù)庫(kù)初始值為“食物為綠色，重5KG”【正向推理過(guò)程解析】：(1)第一次匹配，R1觸發(fā)，綜合數(shù)據(jù)庫(kù)更新數(shù)據(jù)為W1“它是農(nóng)產(chǎn)品，食物為綠色，重5KG”；(2)以W1為匹配數(shù)據(jù)，第二次匹配，R1、R3、R6觸發(fā)，R1已執(zhí)行，將其刪除，執(zhí)行R3,綜合數(shù)據(jù)庫(kù)更新數(shù)據(jù)為W2“它是農(nóng)產(chǎn)品，易壞食品，食物為綠色，重5KG”(3)以W2為匹配數(shù)據(jù)，第三次匹配，R1、R3、R5、R6觸發(fā)，R

7、1、R3已執(zhí)行，將它們刪除，執(zhí)行R5,綜合數(shù)據(jù)庫(kù)更新數(shù)據(jù)為W3“它是農(nóng)產(chǎn)品，它是牛肉，易壞食品，食物為綠色，重5KG”，得出結(jié)論是牛肉，與事實(shí)相違，此步因R5的不精確導(dǎo)致推理出錯(cuò)；(4)重復(fù)以W2為匹配數(shù)據(jù)，第三次匹配，R1、R3、R5、R6觸發(fā)，R1、R3、R5刪除，執(zhí)行R6,綜合數(shù)據(jù)庫(kù)更新數(shù)據(jù)為W4“它是農(nóng)產(chǎn)品，它是西瓜，易壞食品，食物為綠色，重5KG”；(5)以W4為匹配數(shù)據(jù)，第四次匹配，R1、R3、R5、R6觸發(fā)，R1、R3、R5R6都已執(zhí)行，全部刪除，所有規(guī)則匹配完畢，所以綜合數(shù)據(jù)庫(kù)W4“它是農(nóng)產(chǎn)品，它是西瓜，易壞食品，食物為綠色，重5KG”，得到問(wèn)題的求解。2、反向推理反向推理(R

8、everseReasoning)就是用戶或系統(tǒng)提出一些假設(shè)，然后系統(tǒng)來(lái)驗(yàn)證這些假設(shè)的真假性。它的推理過(guò)程可以理解為從目標(biāo)出發(fā)，反向使用規(guī)則進(jìn)行推理。其具體過(guò)程如下：1)看假設(shè)是否在綜合數(shù)據(jù)庫(kù)當(dāng)中，若在，則假設(shè)成立，推理結(jié)束或進(jìn)行下一個(gè)假設(shè)的驗(yàn)證，否則，進(jìn)行下一步。2)判斷這些假設(shè)是不是證據(jù)結(jié)點(diǎn)，若是，系統(tǒng)向用戶提問(wèn)。否則進(jìn)入下一步。3)找出結(jié)論部分包含這些假設(shè)的規(guī)則，把這些規(guī)則的所有前提作為新的假設(shè)。重復(fù)1、2、3步。開始3、不精確推理不確定推理，又稱不精確推理(InexactReasoning),是指由于證據(jù)的不確定、規(guī)則的不確定或研究方法的不確定，導(dǎo)致推理的結(jié)果的不確定。表示不確定信息的基

9、本思想就是：將推理過(guò)程中所涉及的“事實(shí)”和“規(guī)則”都賦上一個(gè)“可信度因子”，即事實(shí)或規(guī)則的確信程度。可信度因子一般可以取閉區(qū)間1,1中的任何一個(gè)值，如果完全確定的話可信度因子就是1,完全否定則取-1。通常我們用CF來(lái)表示可信度。例如，規(guī)則：ifAthenBCF(B,A)設(shè)：CF(A)表示前提條件A的可信度；CF(B)表示結(jié)論B的可信度；CF(B,A)表示從A推出B的可信度（可能性），即該規(guī)則的可信度。n前提為單個(gè)條件時(shí)CF(B)=CF(B,A)-CF(A)例如，規(guī)則的可信度為100%,即CF(B,A)=1,則CF(B)=CF(A)?！厩疤釛l件以“AND'連接時(shí)】如果前提A以“AND&#

10、39;連接了多個(gè)條件，例如A=(A1CA2-A3),則取前提條件中可信度的最小值作為A的可信度。CF(A)=CF(A1A2cA3)=min(CF(A1),CF(A2),CF(A3)CF(B)=CF(B,A)CF(A)=CF(B,A)-min(CF(A1),CF(A2),CF(A3)【前提條件以“OR'連接時(shí)】如果前提A以“OR'連接了多個(gè)條件，例如A=(A1A2A3),則取多個(gè)條件中可信度的最大值作為A的可信度。CF(A)=CF(A1jA2，jA3)=max(CF(A1),CF(A2),CF(A3)CF(B)=CF(B,A)-CF(A)=CF(B,A)-max(CF(A1),CF(A2),CF(A3)例：試求得出結(jié)論“金錢豹”的可信度，即計(jì)