第六章先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)6.1專(zhuān)家系統(tǒng)概述6.2基于規(guī)則和基于框架的專(zhuān)家系統(tǒng)6.3模糊專(zhuān)家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)6.4基于Web的專(zhuān)家系統(tǒng)6.5分布式和協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)6.6專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)第六章先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)6.1專(zhuān)家系統(tǒng)概述16.1專(zhuān)家系統(tǒng)概述專(zhuān)家系統(tǒng)和先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)(1/2)一、專(zhuān)家系統(tǒng)的概念專(zhuān)家系統(tǒng)是一種具有大量專(zhuān)門(mén)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的智能程序系統(tǒng)，它能運(yùn)用領(lǐng)域?qū)＜叶嗄攴e累的經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)門(mén)知識(shí)，模擬領(lǐng)域?qū)＜业乃季S過(guò)程，解決該領(lǐng)域中需要專(zhuān)家才能解決的復(fù)雜問(wèn)題。專(zhuān)家系統(tǒng)是人工智能應(yīng)用研究的主要領(lǐng)域第一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)----1968年費(fèi)根鮑姆等人研制成功（DENDRAL--化學(xué)結(jié)構(gòu)分析），實(shí)現(xiàn)了人工智能從理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用，從一般思維方法探討轉(zhuǎn)入專(zhuān)門(mén)知識(shí)運(yùn)用的重大突破目前專(zhuān)家系統(tǒng)和自然語(yǔ)言理解、智能機(jī)器人一起并列為人工智能研究最活躍的三大領(lǐng)域

6.1專(zhuān)家系統(tǒng)概述一、專(zhuān)家系統(tǒng)的概念2二、專(zhuān)家系統(tǒng)的基本類(lèi)型按求解問(wèn)題的性質(zhì)分類(lèi)--海葉斯—羅斯（F·Heyes--Roth）解釋專(zhuān)家系統(tǒng)預(yù)測(cè)專(zhuān)家系統(tǒng)診斷專(zhuān)家系統(tǒng)設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)規(guī)劃專(zhuān)家系統(tǒng)監(jiān)視專(zhuān)家系統(tǒng)控制專(zhuān)家系統(tǒng)調(diào)試專(zhuān)家系統(tǒng)教學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)修理專(zhuān)家系統(tǒng)二、專(zhuān)家系統(tǒng)的基本類(lèi)型按求解問(wèn)題的性質(zhì)分類(lèi)--海葉斯—羅斯31.解釋專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforinterpretation)任務(wù)：通過(guò)對(duì)已知信息和數(shù)據(jù)的分析與解釋?zhuān)_定它們的涵義

特點(diǎn)數(shù)據(jù)量很大，常不準(zhǔn)確、有錯(cuò)誤、不完全能從不完全的信息中得出解釋?zhuān)⒛軐?duì)數(shù)據(jù)做出某些假設(shè)推理過(guò)程可能很復(fù)雜和很長(zhǎng)例子

語(yǔ)音理解、圖象分析、系統(tǒng)監(jiān)視、化學(xué)結(jié)構(gòu)分析和信號(hào)解釋等1.解釋專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforin42.預(yù)測(cè)專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforprediction)任務(wù)：根據(jù)現(xiàn)狀預(yù)測(cè)未來(lái)情況。特點(diǎn)系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化，且可能是不準(zhǔn)確和不完全系統(tǒng)需要有適應(yīng)時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)模型例子有氣象預(yù)報(bào)、軍事預(yù)測(cè)等2.預(yù)測(cè)專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforp53.診斷專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemfordiagnosis)任務(wù)：根據(jù)輸入信息找出診斷對(duì)象中存在的故障

特點(diǎn)能夠了解被診斷對(duì)象或客體各組成部分的特性以及它們之間的聯(lián)系能夠區(qū)分一種現(xiàn)象及其所掩蓋的另一種現(xiàn)象能夠向用戶(hù)提出測(cè)量的數(shù)據(jù)，并從不確切信息中得出盡可能正確的診斷例子有醫(yī)療診斷等3.診斷專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemford64.設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemfordesign)任務(wù)：根據(jù)給定的要求形成所需的方案或圖樣描述

特點(diǎn)從多種約束中得到符合要求的設(shè)計(jì)系統(tǒng)需要檢索較大的可能解空間能試驗(yàn)性地構(gòu)造出可能設(shè)計(jì)，易于修改能夠使用已有設(shè)計(jì)來(lái)解釋當(dāng)前新的設(shè)計(jì)例子

VAX計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)等4.設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemford75.規(guī)劃專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforplanning)任務(wù)

：根據(jù)給定目標(biāo)，擬定行動(dòng)規(guī)劃

特點(diǎn)所要規(guī)劃的目標(biāo)可能是動(dòng)態(tài)的或靜態(tài)的，需要對(duì)未來(lái)動(dòng)作做出預(yù)測(cè)所涉及的問(wèn)題可能很復(fù)雜例子

軍事指揮調(diào)度系統(tǒng)、ROPES機(jī)器人規(guī)劃專(zhuān)家系統(tǒng)、汽車(chē)和火車(chē)運(yùn)行調(diào)度專(zhuān)家系統(tǒng)等。5.規(guī)劃專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforpl86.監(jiān)視專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemformonitoring)任務(wù)

對(duì)系統(tǒng)、對(duì)象或過(guò)程的行為進(jìn)行不斷觀察，并把觀察到的行為與其應(yīng)當(dāng)具有的行為進(jìn)行比較，以發(fā)現(xiàn)異常情況，發(fā)出警報(bào)特點(diǎn)系統(tǒng)應(yīng)具有快速反應(yīng)能力系統(tǒng)發(fā)出的警報(bào)要有很高的準(zhǔn)確性系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)地處理其輸入信息例子粘蟲(chóng)測(cè)報(bào)專(zhuān)家系統(tǒng)6.監(jiān)視專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemformo97.控制專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforcontrol)任務(wù)：自動(dòng)控制系統(tǒng)的全部行為，用于實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)

特點(diǎn)

控制專(zhuān)家系統(tǒng)具有解釋、預(yù)報(bào)、診斷、規(guī)劃和執(zhí)行等多種功能例子空中交通管制、商業(yè)管理、自主機(jī)器人控制、作戰(zhàn)管理、生產(chǎn)過(guò)程控制和生產(chǎn)質(zhì)量控制等7.控制專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforc108.調(diào)試專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemfordebugging)

任務(wù)

：給出已知故障的排除方案。

特點(diǎn)

同時(shí)具有規(guī)劃、設(shè)計(jì)、預(yù)報(bào)和診斷等專(zhuān)家系統(tǒng)的功能例子：可用于新產(chǎn)品或新系統(tǒng)的調(diào)試，也可用于維修站進(jìn)行被修設(shè)備的調(diào)整、測(cè)量與試驗(yàn)。在這方面的實(shí)例還比較少見(jiàn)。8.調(diào)試專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemford119.教學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforinstruction)任務(wù)：是根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)、弱點(diǎn)和基礎(chǔ)知識(shí)，以最適當(dāng)?shù)慕贪负徒虒W(xué)方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)和輔導(dǎo)。特點(diǎn)同時(shí)具有診斷和調(diào)試等功能具有良好的人機(jī)界面例子：美國(guó)麻省理工學(xué)院的MACSYMA符號(hào)積分與定理證明系統(tǒng)我國(guó)一些大學(xué)開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和物理智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)以及聾啞人語(yǔ)言訓(xùn)練專(zhuān)家系統(tǒng)等

9.教學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemfori1210.修理專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforrepair)

任務(wù)

對(duì)發(fā)生故障的對(duì)象(系統(tǒng)或設(shè)備)進(jìn)行處理，使其恢復(fù)正常工作功能

：同時(shí)具有診斷、調(diào)試、計(jì)劃和執(zhí)行等功能

例子：美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的ACI電話和有線電視維護(hù)修理系統(tǒng)

10.修理專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemfor13先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)的概念先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)是指在傳統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，引入一些新思想、新技術(shù)所產(chǎn)生的新型專(zhuān)家系統(tǒng)。先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)的特性(1)并行分布式處理功能(2)多專(zhuān)家協(xié)同工作(3)更強(qiáng)的自學(xué)習(xí)能力(4)更新的推理機(jī)制(5)自糾錯(cuò)和自完善能力(6)先進(jìn)的智能接口(7)更多的先進(jìn)技術(shù)被引入和融合先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)的概念14先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)的類(lèi)型1、分布式專(zhuān)家系統(tǒng)

具有分布處理能力及多專(zhuān)家系統(tǒng)、多知識(shí)元的協(xié)同處理能力的專(zhuān)家系統(tǒng)。

2、協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)群專(zhuān)家系統(tǒng)。采用多專(zhuān)家協(xié)同工作方式的專(zhuān)家系統(tǒng)。3、模糊專(zhuān)家系統(tǒng)采用模糊技術(shù)處理不確定性問(wèn)題的專(zhuān)家系統(tǒng)。4、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)

運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建造的專(zhuān)家系統(tǒng)，目前還處于研究階段。

5、基于Web的專(zhuān)家系統(tǒng)

利用Web瀏覽器實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的專(zhuān)家系統(tǒng)。是傳統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)和Web數(shù)據(jù)交換技術(shù)的集成。先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)的類(lèi)型1、分布式專(zhuān)家系統(tǒng)15人機(jī)接口數(shù)據(jù)庫(kù)推理機(jī)知識(shí)獲取用戶(hù)知識(shí)庫(kù)領(lǐng)域?qū)＜褹I專(zhuān)家解釋模塊圖10.1專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

盡管不同類(lèi)型的專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)會(huì)存在一定差異，但其基本結(jié)構(gòu)還是大致相同的。通常，一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)由知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、推理機(jī)、解釋模塊、知識(shí)獲取模塊和人機(jī)接口6大部分所組成。如下圖所示：三、專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)人機(jī)接口數(shù)據(jù)庫(kù)推理機(jī)知識(shí)獲取用戶(hù)知識(shí)庫(kù)領(lǐng)域?qū)＜褹16（一）人機(jī)接口是人與系統(tǒng)進(jìn)行信息交流的媒介，它為用戶(hù)提供了直觀方便的交互作用手段需進(jìn)行內(nèi)部表示形式與外部表示形式的轉(zhuǎn)換多樣：如自然語(yǔ)言、編輯軟件等如：在硬件、軟件配置不高時(shí)可采用菜單方式或命令語(yǔ)言方式接口命令的一般類(lèi)型：獲取知識(shí)命令：領(lǐng)域?qū)＜一蛑R(shí)工程師向知識(shí)庫(kù)輸入知識(shí)提交問(wèn)題命令：用戶(hù)向?qū)＜蚁到y(tǒng)提交待求解問(wèn)題提交解釋命令：當(dāng)用戶(hù)對(duì)專(zhuān)家系統(tǒng)給出的結(jié)論不理解或希望給出依據(jù)時(shí)，通過(guò)此命令請(qǐng)求系統(tǒng)給予解釋知識(shí)檢索及維護(hù)命令：知識(shí)工程師用此命令對(duì)知識(shí)進(jìn)行檢索、查閱知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)，以便進(jìn)行增、刪、改（一）人機(jī)接口是人與系統(tǒng)進(jìn)行信息交流的媒介，它為用戶(hù)提供了直17（二）知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)基本任務(wù)：把知識(shí)輸入到知識(shí)庫(kù)中，并負(fù)責(zé)維持知識(shí)的一致性及完整性，建立起性能良好的知識(shí)庫(kù)方式：知識(shí)工程師向領(lǐng)域?qū)＜耀@取知識(shí)，再通過(guò)相應(yīng)的知識(shí)編輯軟件把知識(shí)送入到知識(shí)庫(kù)；或：

系統(tǒng)直接與領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)話獲取知識(shí)（系統(tǒng)具有部分學(xué)習(xí)功能）或

通過(guò)系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)踐歸納、總結(jié)出新的知識(shí)（二）知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)基本任務(wù)：18（三）知識(shí)庫(kù)及其管理系統(tǒng)1、知識(shí)庫(kù)：用于存儲(chǔ)某領(lǐng)域?qū)＜蚁到y(tǒng)的專(zhuān)門(mén)知識(shí)，包括事實(shí)、可行操作與規(guī)則等。

2、知識(shí)庫(kù)的建立----要解決知識(shí)獲取和知識(shí)表示3、知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)知識(shí)庫(kù)中知識(shí)的組織、檢索、維護(hù)等專(zhuān)家系統(tǒng)的其他部分若要與知識(shí)庫(kù)發(fā)生聯(lián)系均通過(guò)管理系統(tǒng)完成一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)的能力依賴(lài)于知識(shí)庫(kù)中所存儲(chǔ)知識(shí)的數(shù)量和質(zhì)量，其可用性、確定性和完善性決定了一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。（三）知識(shí)庫(kù)及其管理系統(tǒng)1、知識(shí)庫(kù)：用于存儲(chǔ)某領(lǐng)域?qū)＜蚁到y(tǒng)的19（四）推理機(jī)1、任務(wù)：模擬領(lǐng)域?qū)＜业乃季S過(guò)程，控制并執(zhí)行對(duì)問(wèn)題的求解根據(jù)當(dāng)前的數(shù)據(jù)，利用知識(shí)庫(kù)的知識(shí)，按照一定的推理策略去解決所提出的問(wèn)題2、推理方式：?jiǎn)l(fā)推理和算法推理、正向推理和反向推理及正反向相結(jié)合推理、串行推理和并行推理等3、一般應(yīng)用程序與專(zhuān)家系統(tǒng)的主要區(qū)別：一般應(yīng)用程序把問(wèn)題求解的知識(shí)隱含地編入程序，而專(zhuān)家系統(tǒng)則把其應(yīng)用領(lǐng)域的問(wèn)題求解知識(shí)單獨(dú)組成一個(gè)實(shí)體，即為知識(shí)庫(kù)。一般應(yīng)用程序把知識(shí)組織為兩級(jí)：數(shù)據(jù)級(jí)和程序級(jí)；大多數(shù)專(zhuān)家系統(tǒng)則將知識(shí)組織成三級(jí)；數(shù)據(jù)、知識(shí)庫(kù)和控制（知識(shí)庫(kù)的處理是通過(guò)與知識(shí)庫(kù)分開(kāi)的控制策略進(jìn)行的）。（四）推理機(jī)1、任務(wù)：模擬領(lǐng)域?qū)＜业乃季S過(guò)程，控制并執(zhí)行對(duì)問(wèn)20（五）數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)1、數(shù)據(jù)庫(kù)----“黑板”、“綜合數(shù)據(jù)庫(kù)”(動(dòng)態(tài)庫(kù)、上下文庫(kù))初始事實(shí)、問(wèn)題描述、中間結(jié)果、最終結(jié)果、運(yùn)行信息（如推出結(jié)果的知識(shí)鏈）等2、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行管理、與一般程序設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)庫(kù)管理一樣，只是應(yīng)使數(shù)據(jù)的表示方法與知識(shí)的表示方法保持一致。（六）解釋機(jī)構(gòu)-------是專(zhuān)家系統(tǒng)區(qū)別于一般程序的重要特征之一1、任務(wù)回答用戶(hù)提出的“為什么？”、“結(jié)論是如何得出的？”等2、構(gòu)成-----一組程序

跟蹤并記錄推理過(guò)程，當(dāng)用戶(hù)提出詢(xún)問(wèn)需要給出解釋時(shí)，根據(jù)問(wèn)題的要求分別做處理，最后把解釋用約定的形式通過(guò)人機(jī)接口輸出給用戶(hù)。（五）數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)1、數(shù)據(jù)庫(kù)----“黑板”、“綜合數(shù)216.2基于規(guī)則和基于框架的專(zhuān)家系統(tǒng)一、基于規(guī)則的專(zhuān)家系統(tǒng)基于規(guī)則的專(zhuān)家系統(tǒng)是指采用產(chǎn)生式知識(shí)表示方法的專(zhuān)家系統(tǒng)。它以產(chǎn)生式系統(tǒng)為基礎(chǔ)，是專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中常用的一種方式，其最基本的工作模型如圖所示。在該模型中，規(guī)則庫(kù)是基于規(guī)則專(zhuān)家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)；事實(shí)庫(kù)也稱(chēng)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，是用來(lái)存放推理前的已知事實(shí)和推理過(guò)程中所得到的中間結(jié)論的；推理機(jī)是基于規(guī)則專(zhuān)家系統(tǒng)的推理機(jī)構(gòu)。推理機(jī)規(guī)則庫(kù)事實(shí)庫(kù)6.2基于規(guī)則和基于框架的專(zhuān)家系統(tǒng)一、基于規(guī)則的專(zhuān)家系22專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)例迄今為止，專(zhuān)家系統(tǒng)尚缺乏統(tǒng)一的理論來(lái)指導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建造。隨著應(yīng)用范圍的不同，專(zhuān)家系統(tǒng)所采用的方法可能有很大差別。

MYClN系統(tǒng)MYClN系統(tǒng)是由斯坦福大學(xué)開(kāi)發(fā)的，從1972年開(kāi)始，于1974年基本完成。它是一個(gè)用于診斷和治療血液感染性疾病的專(zhuān)家咨詢(xún)系統(tǒng)。該系統(tǒng)功能比較全面，是一個(gè)典型的基于規(guī)則的專(zhuān)家系統(tǒng)。為了處理事實(shí)和規(guī)則的不確定性，MYCIN系統(tǒng)采用非精確推理。

對(duì)MYCIN系統(tǒng)所作的正式鑒定表明在對(duì)細(xì)菌血癥和腦膜炎病人的診斷和選擇處方方面，MYCIN系統(tǒng)比傳染病方面的專(zhuān)家高明。但到目前為止，系統(tǒng)還不能用于臨床，其主要原因是系統(tǒng)缺乏傳染病方面的全面知識(shí)。

專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)例迄今為止，專(zhuān)家系統(tǒng)尚缺乏統(tǒng)一的理論來(lái)指導(dǎo)系統(tǒng)的23專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)例MYCIN系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)和兩個(gè)庫(kù)組成：

動(dòng)態(tài)庫(kù)：存放正在進(jìn)行診斷的病人的情況，包括癥狀、化驗(yàn)結(jié)果、系統(tǒng)推導(dǎo)出的中間結(jié)果和最終結(jié)論等。知識(shí)庫(kù)：存放用于治療與診斷疾病的靜態(tài)數(shù)據(jù)與知識(shí)。咨詢(xún)子系統(tǒng)：即推理機(jī)，根據(jù)知識(shí)庫(kù)中的診斷知識(shí)與動(dòng)態(tài)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行推理，作出咨詢(xún)決策。解釋子系統(tǒng)：回答用戶(hù)用簡(jiǎn)單的英語(yǔ)句子詢(xún)問(wèn)的問(wèn)題。問(wèn)題可以涉及當(dāng)前的決策及系統(tǒng)的一般知識(shí)。每個(gè)咨詢(xún)決策作出后自動(dòng)進(jìn)入該系統(tǒng)。知識(shí)獲取子系統(tǒng)：協(xié)助感染病專(zhuān)家對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)充和修改。系統(tǒng)可以對(duì)專(zhuān)家輸入的英文語(yǔ)句進(jìn)行分析，并將其轉(zhuǎn)化成內(nèi)部的規(guī)則形式專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)例MYCIN系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)和兩個(gè)庫(kù)組成：24專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)例例如：規(guī)則092

如果：(1)存在一種需要治療的機(jī)體。(2)已經(jīng)考慮了其它可能存在的機(jī)體，即使它們?cè)诋?dāng)前培養(yǎng)物中還沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)

則：(1)根據(jù)敏感性數(shù)據(jù)編制能有效地抑制需要治療的機(jī)體的治療方案清單。(2)從已編制的清單中選擇最佳的治療方案。否則：指出患者不需治療：專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)例例如：規(guī)則09225二、基于框架的專(zhuān)家系統(tǒng)基于框架的專(zhuān)家系統(tǒng)：指采用框架知識(shí)表示方法的專(zhuān)家系統(tǒng)。它以框架系統(tǒng)為基礎(chǔ)，具有較好的結(jié)構(gòu)化特性。結(jié)構(gòu)：這種專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)也與前面圖所示的專(zhuān)家系統(tǒng)類(lèi)似，主要區(qū)別：在于知識(shí)庫(kù)中知識(shí)表示和組織方式，綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中事實(shí)的表示方式，推理機(jī)的推理方法和系統(tǒng)推理過(guò)程的控制策略等。二、基于框架的專(zhuān)家系統(tǒng)基于框架的專(zhuān)家系統(tǒng)：指采用框架知識(shí)表示26一、模糊專(zhuān)家系統(tǒng)模糊專(zhuān)家系統(tǒng)是指采用模糊技術(shù)來(lái)處理不確定性的一類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)。模糊專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)類(lèi)似，一般由模糊知識(shí)庫(kù)、模糊數(shù)據(jù)庫(kù)、模糊推理機(jī)、知識(shí)獲取模塊、解釋模塊和人機(jī)接口6部分所組成。如下圖：人機(jī)接口模糊數(shù)據(jù)庫(kù)模糊推理機(jī)模糊知識(shí)獲取用戶(hù)模糊知識(shí)庫(kù)領(lǐng)域?qū)＜褹I專(zhuān)家解釋模塊圖10.3模糊專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)6.3模糊專(zhuān)家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)一、模糊專(zhuān)家系統(tǒng)人機(jī)接口模糊數(shù)據(jù)庫(kù)模糊推理機(jī)模糊27學(xué)習(xí)示例知識(shí)庫(kù)學(xué)習(xí)算法知識(shí)獲取用戶(hù)推理機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖10.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)解釋器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)集成所得到的一種專(zhuān)家系統(tǒng)。它將傳統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)的顯式的知識(shí)表示方法變?yōu)榛谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)及其連接權(quán)值的隱式知識(shí)表示，把基于邏輯的串行推理技術(shù)變?yōu)榛谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行聯(lián)想和自適應(yīng)推理。二、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)學(xué)習(xí)示例知識(shí)庫(kù)學(xué)習(xí)算法知識(shí)獲取用戶(hù)推理機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)28基于Web的專(zhuān)家系統(tǒng)是Web數(shù)據(jù)交換技術(shù)與傳統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)集成所得到的一種先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)。它利用Web瀏覽器實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，基于Web專(zhuān)家系統(tǒng)中的各類(lèi)用戶(hù)都可通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)專(zhuān)家系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)上，它由瀏覽器、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器三個(gè)層次所組成，包括Web接口、推理機(jī)、知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和解釋器。Web瀏覽器數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器普通用戶(hù)領(lǐng)域?qū)＜褹I專(zhuān)家圖基于Web專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)用服務(wù)器解釋器數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)庫(kù)Web接口推理機(jī)6.4基于Web的專(zhuān)家系統(tǒng)基于Web的專(zhuān)家系統(tǒng)是Web數(shù)據(jù)交換技術(shù)與傳29這是兩種不同的先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)，它們各自的側(cè)重點(diǎn)不一樣。分布式專(zhuān)家系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)并行和分布，而協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)則強(qiáng)調(diào)協(xié)作與協(xié)同。

分布式專(zhuān)家系統(tǒng)分布式專(zhuān)家系統(tǒng)（DistributedExpertSystem,DES）是具有并行分布處理特征的專(zhuān)家系統(tǒng)，它可以把一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)的功能分解后，分布到多個(gè)處理機(jī)上去并行執(zhí)行，從而在總體上提高系統(tǒng)的處理效率。其運(yùn)行環(huán)境可以是緊密耦合的多處理器系統(tǒng)，也可以是松耦合的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)（CooperativeExpertSystem,CES）亦稱(chēng)群專(zhuān)家系統(tǒng)，是一種能綜合若干個(gè)相近領(lǐng)域或同一領(lǐng)域內(nèi)不同方面專(zhuān)家系統(tǒng)相互協(xié)作、共同解決單個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)無(wú)法解決的更廣領(lǐng)域或更復(fù)雜問(wèn)題的專(zhuān)家系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)上它們有一定的相似之處，它們都涉及到多個(gè)分專(zhuān)家系統(tǒng)。但在功能上卻有較大差異，分布式專(zhuān)家系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是功能分布和知識(shí)分布，它要求系統(tǒng)必須在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上并行運(yùn)行；而協(xié)調(diào)式專(zhuān)家系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的則是各專(zhuān)家系統(tǒng)之間的協(xié)同，各分專(zhuān)家系統(tǒng)可以在不同節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，也可以在同一個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行。

6.5分布式專(zhuān)家系統(tǒng)和協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)這是兩種不同的先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)，它們各自的側(cè)重點(diǎn)不一樣。30一、開(kāi)發(fā)步驟

采用原型技術(shù)的專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程如下圖所示，它可分為設(shè)計(jì)初始知識(shí)庫(kù)、原型系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與試驗(yàn)、知識(shí)庫(kù)的改進(jìn)與歸納三個(gè)主要步驟。

知識(shí)化改進(jìn)再設(shè)計(jì)問(wèn)題圖建立專(zhuān)家系統(tǒng)的步驟概念化知識(shí)形式化概念規(guī)則化化結(jié)構(gòu)形式合理化規(guī)則重新闡述6.6專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)一、開(kāi)發(fā)步驟知識(shí)化改進(jìn)再設(shè)計(jì)問(wèn)題圖建立專(zhuān)家系統(tǒng)的31三個(gè)主要步驟1、設(shè)計(jì)初始知識(shí)庫(kù)問(wèn)題知識(shí)化知識(shí)概念化概念形式化形式規(guī)則化規(guī)則合理化2、原型系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與試驗(yàn)3、知識(shí)庫(kù)的改進(jìn)和歸納三個(gè)主要步驟1、設(shè)計(jì)初始知識(shí)庫(kù)32一個(gè)實(shí)用的專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程通常分為：認(rèn)識(shí)、概念化、形式化、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試五個(gè)階段。一個(gè)實(shí)用的專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程通常分為：認(rèn)識(shí)、概念化、形式化、33認(rèn)識(shí)階段知識(shí)工程師通過(guò)與領(lǐng)域?qū)＜业暮献?，?duì)領(lǐng)域問(wèn)題進(jìn)行需求分析。包括認(rèn)識(shí)系統(tǒng)需要處理的問(wèn)題范圍、類(lèi)型和各種重要特征、預(yù)期的效益等，并確定領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)類(lèi)型的結(jié)構(gòu)，以及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)所需的各種資源，如軟件、硬件、人員、經(jīng)費(fèi)和時(shí)間等。概念化階段把問(wèn)題求解所需要的各種專(zhuān)門(mén)知識(shí)概念化，確定概念之間的關(guān)系，并對(duì)任務(wù)進(jìn)行劃分，確定求解問(wèn)題的控制流程和約束條件。認(rèn)識(shí)階段34形式化階段把已經(jīng)整理出來(lái)的概念、概念間的關(guān)系以及領(lǐng)域?qū)ｉT(mén)知識(shí)用適合于計(jì)算機(jī)表示和處理的形式化方法描述出來(lái)，并選擇合適的系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)，確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、推理規(guī)則以及控制策略，建立問(wèn)題求解模型。實(shí)現(xiàn)階段把建立的形式模型映射到具體的計(jì)算機(jī)軟硬件環(huán)境中，選取適用的語(yǔ)言或工具建立可執(zhí)行的原型系統(tǒng)。測(cè)試階段通過(guò)運(yùn)行大量的實(shí)例，檢測(cè)原型系統(tǒng)的正確性以及性能等各種系統(tǒng)目標(biāo)是否達(dá)到。形式化階段35專(zhuān)家系統(tǒng)知識(shí)工程師領(lǐng)域?qū)＜页槿≈R(shí)檢驗(yàn)知識(shí)圖知識(shí)獲取的任務(wù)輸入知識(shí)二、知識(shí)獲取泛指把領(lǐng)域?qū)＜医鉀Q問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)變?yōu)閷?zhuān)家系統(tǒng)解決問(wèn)題所需要的專(zhuān)門(mén)知識(shí)。專(zhuān)家系統(tǒng)知識(shí)工程師領(lǐng)域?qū)＜页槿≈R(shí)檢驗(yàn)知識(shí)圖知識(shí)獲取的36（一）任務(wù)1、知識(shí)的抽取對(duì)知識(shí)源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、識(shí)別、理解、分類(lèi)、關(guān)聯(lián)、歸納等數(shù)據(jù)挖掘手段抽取出知識(shí)，建立知識(shí)庫(kù)。2、知識(shí)表示將知識(shí)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別或運(yùn)用的形式3、知識(shí)的輸入4、知識(shí)的檢測(cè)：保證知識(shí)的完整性和一致性（二）知識(shí)的獲取方式1、非自動(dòng)知識(shí)獲?。ㄈ斯ひ浦玻┤斯ぶR(shí)獲取半自動(dòng)化知識(shí)獲?。豪糜?jì)算機(jī)進(jìn)行輔助以獲取知識(shí)的系統(tǒng)，是目前機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域研究的主要內(nèi)容。這種系統(tǒng)能利用計(jì)算機(jī)通過(guò)內(nèi)建的各種數(shù)據(jù)分析模型與算法，對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)或?qū)嶋H問(wèn)題進(jìn)行分析處理、歸納、總結(jié)或發(fā)現(xiàn)一些尚未為專(zhuān)家系統(tǒng)掌握或認(rèn)識(shí)的新知識(shí)。并將其送入系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)，使其知識(shí)不斷完善豐富。（一）任務(wù)37科技文獻(xiàn)領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)工程師知識(shí)編輯器知識(shí)庫(kù)閱讀對(duì)話2、自動(dòng)知識(shí)獲取

通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)獲取知識(shí)文字、圖象識(shí)別語(yǔ)音識(shí)別文字、圖象領(lǐng)域?qū)＜依斫鈿w納翻譯知識(shí)庫(kù)影響知識(shí)的一致性與完整性因素:1）領(lǐng)域?qū)＜姨峁┑闹R(shí)中存在某些不一致、不完整、甚至錯(cuò)誤的知識(shí)2）知識(shí)工程師未能準(zhǔn)確、全面地理解領(lǐng)域?qū)＜业囊鈭D，使得所形成的知識(shí)條款隱含著種種錯(cuò)誤3）采用的知識(shí)表示模式不適當(dāng)，不能把領(lǐng)域知識(shí)準(zhǔn)確地表示出來(lái)4）對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行增、刪、改時(shí)沒(méi)有充分考慮到可能產(chǎn)生的影響?？萍嘉墨I(xiàn)知識(shí)知識(shí)知識(shí)庫(kù)閱讀對(duì)話2、自動(dòng)知識(shí)獲取

38常用的專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境可按其性質(zhì)分為程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、骨架型工具、語(yǔ)言型工具、開(kāi)發(fā)環(huán)境及一些新型專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具等。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言包括人工智能語(yǔ)言和通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它們是專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的最基礎(chǔ)的語(yǔ)言工具。人工智能語(yǔ)言的主要代表有以LISP為代表的函數(shù)型語(yǔ)言和以PROLOG為代表的邏輯型語(yǔ)言等；通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的主要代表有C、C++和JAVA等。骨架型工具骨架型工具也稱(chēng)為專(zhuān)家系統(tǒng)外殼，它是由一些已經(jīng)成熟的具體專(zhuān)家系統(tǒng)演變來(lái)的。其演變方法是，抽去這些專(zhuān)家系統(tǒng)中的具體知識(shí)，保留它們的體系結(jié)構(gòu)和功能，再把領(lǐng)域?qū)Ｓ玫慕缑娓臑橥ㄓ媒缑?，這樣，就可得到相應(yīng)的專(zhuān)家系統(tǒng)外殼。語(yǔ)言型工具語(yǔ)言型工具是一種通用型專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具，它是不依賴(lài)于任何已有專(zhuān)家系統(tǒng)，不針對(duì)任何具體領(lǐng)域，完全重新設(shè)計(jì)的一類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具。與骨架系統(tǒng)相比，語(yǔ)言型工具具有更大的靈活性和通用性，并且對(duì)數(shù)據(jù)及知識(shí)的存取和查詢(xún)提供了更多的控制手段。常用的語(yǔ)言型工具有CLIPS和OSP等。開(kāi)發(fā)環(huán)境專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境是一種為高效率開(kāi)發(fā)專(zhuān)家系統(tǒng)而設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)的大型智能計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境一般由調(diào)試輔助工具、輸入輸出設(shè)施、解釋設(shè)施和知識(shí)編輯器4個(gè)典型部件所組成。6.6專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)開(kāi)發(fā)工具與環(huán)境常用的專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境可按其性質(zhì)分為程序設(shè)計(jì)語(yǔ)39一、骨架型開(kāi)發(fā)工具借用以前開(kāi)發(fā)好的專(zhuān)家系統(tǒng)，將描述領(lǐng)域知識(shí)的規(guī)則從原系統(tǒng)中“挖掉”，只保留其獨(dú)立于問(wèn)題領(lǐng)域知識(shí)的推理機(jī)部分，這樣形成的工具稱(chēng)為骨架型工具如EMYCIN、KAS以及EXPERT等。這類(lèi)工具因其控制策略是預(yù)先給定的，使用起來(lái)很方便，用戶(hù)只須將具體領(lǐng)域的知識(shí)明確地

表示成為一些規(guī)則

就可以了。這樣，可以把主要精力放在具體概念和規(guī)則的整理上，而不是像使用傳統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言建立專(zhuān)家系統(tǒng)那樣，將大部分時(shí)間花費(fèi)在開(kāi)發(fā)系統(tǒng)的過(guò)程結(jié)構(gòu)上，從而大大提高了專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)效率。這類(lèi)工具往往交互性很好，用戶(hù)可以方便地與之對(duì)話，并能提供很強(qiáng)的對(duì)結(jié)果進(jìn)行解釋的功能。一、骨架型開(kāi)發(fā)工具借用以前開(kāi)發(fā)好的專(zhuān)家系統(tǒng)，將描述領(lǐng)域知識(shí)的40存在問(wèn)題

主要骨架是固定的，除了規(guī)則以外，用戶(hù)不可改變?nèi)魏螙|西

1．原有骨架可能不適合于所求解的問(wèn)題。2．推理機(jī)中的控制結(jié)構(gòu)可能不符合專(zhuān)家新的求解問(wèn)題的方法。3．原有的規(guī)則語(yǔ)言,可能不能完全表示所求解領(lǐng)域的知識(shí)。4．解問(wèn)題的專(zhuān)門(mén)領(lǐng)域知識(shí)可能不可識(shí)別地隱藏在原有系統(tǒng)中。

基于這些原因，使得骨架型工具的應(yīng)用范圍很窄，只能用來(lái)解決與原系統(tǒng)相類(lèi)似的問(wèn)題。EMYCIN是一個(gè)典型的骨架型工具，它是由著名的用于對(duì)細(xì)菌感染病進(jìn)行診斷的MYCI系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的，因而它所適應(yīng)的對(duì)象是那些需要提供基本情況數(shù)據(jù)，并能提供解釋和分析的咨詢(xún)系統(tǒng)，尤其適合于診斷這一類(lèi)演繹問(wèn)題。這類(lèi)問(wèn)題有一個(gè)共同的特點(diǎn)是具有大量的不可靠的輸入數(shù)據(jù)，并且其可能的解空間是事先可列舉出來(lái)的。

存在問(wèn)題主要骨架是固定的，除了規(guī)則以外，用戶(hù)不可改變?nèi)魏螙|41二、語(yǔ)言型開(kāi)發(fā)工具

它們并不與具體的體系和范例有緊密的聯(lián)系，也不偏于具體問(wèn)題的求解策略和表示方法。提供給用戶(hù)的是建立專(zhuān)家系統(tǒng)所需要的基本機(jī)制，其控制策略也不固定于一種或幾種形式，用戶(hù)可以通過(guò)一定手段來(lái)影響其控制策略。語(yǔ)言型工具的結(jié)構(gòu)變化范圍廣泛，表示靈活，所適應(yīng)的范圍要比骨架型工具廣泛得多。像OPS5、OPS83、RLL及ROSIE等，均屬于這一類(lèi)工具。

語(yǔ)言型工具為維護(hù)其廣泛的應(yīng)用范圍，不得不考慮眾多的在開(kāi)發(fā)專(zhuān)家系統(tǒng)中可能會(huì)遇到的各種問(wèn)題，因而使用起來(lái)比較困難，用戶(hù)不易掌握，對(duì)于具體領(lǐng)域知識(shí)的表示也比骨架型工具困難一些，而且在與用戶(hù)的對(duì)話方面和對(duì)結(jié)果的解釋方面也往往不如骨架型工具。語(yǔ)言型工具中一個(gè)較典型的例子是OPS5，它以產(chǎn)生式系統(tǒng)為基礎(chǔ)，綜合了通用

的控制和表示機(jī)制，向用戶(hù)

提供建立專(zhuān)家系統(tǒng)所需要的基本功能。在OPS5中，預(yù)先沒(méi)有規(guī)定任何符號(hào)的具體含義和符號(hào)之間的

任何關(guān)系，所有符號(hào)的含義和它們之間的關(guān)系，均由用戶(hù)所寫(xiě)的產(chǎn)生式規(guī)則所決定，并且將控制策略作為一種知識(shí)對(duì)待，同其他的領(lǐng)域知識(shí)一樣地被用來(lái)表示推理，用戶(hù)可以通過(guò)規(guī)則的形式來(lái)影響系統(tǒng)所選用的控制策略。

二、語(yǔ)言型開(kāi)發(fā)工具它們并不與具體的體系和范例有緊密的聯(lián)系，42三、構(gòu)造輔助工具

由一些程序模塊組成，有些程序能夠幫助獲得和表達(dá)領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)，有些程序能夠幫助設(shè)計(jì)正在構(gòu)造的專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。它主要分成兩類(lèi)，一類(lèi)是設(shè)計(jì)輔助工具，另一類(lèi)是知識(shí)獲取輔助工具。1．AGEAGE是由美國(guó)斯坦福大學(xué)用INTERLISP語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)的專(zhuān)家系統(tǒng)工具，這一系統(tǒng)能幫助知識(shí)工程師設(shè)計(jì)和構(gòu)造專(zhuān)家系統(tǒng)。AGE給用戶(hù)提供了一整套像積木塊那樣的組件，利用它能夠“裝配”成專(zhuān)家系統(tǒng)。

2．TEIRESIASTEIRESIAS系統(tǒng)能幫助知識(shí)工程師把一個(gè)領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)植入知識(shí)庫(kù)，是一個(gè)典型的知識(shí)獲取工具，它利用元知識(shí)來(lái)進(jìn)行知識(shí)獲取和管理。TEIRESIAS系統(tǒng)具有下列功能：

（１）

知識(shí)獲取：TEIRESIAS能理解專(zhuān)家以特定的非口語(yǔ)化的自然語(yǔ)言表達(dá)的領(lǐng)域知識(shí)。

（２）

知識(shí)庫(kù)調(diào)試：它能

幫助用戶(hù)發(fā)現(xiàn)知識(shí)庫(kù)的

缺陷、提出修改建議，用戶(hù)不必了解知識(shí)庫(kù)的細(xì)節(jié)就可方便地調(diào)試知識(shí)庫(kù)。

（３）

推理指導(dǎo)：它能利用元知識(shí)對(duì)系統(tǒng)的推理進(jìn)行指導(dǎo)。

（４）

系統(tǒng)維護(hù)：它可幫助專(zhuān)家查找系統(tǒng)診斷錯(cuò)誤的原因，并在專(zhuān)家指導(dǎo)下進(jìn)行修正或?qū)W習(xí)

。

（５）

運(yùn)行監(jiān)控：能對(duì)系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)和診斷推理過(guò)程進(jìn)行監(jiān)控。

三、構(gòu)造輔助工具由一些程序模塊組成，有些程序能夠幫助獲得和43四、支撐環(huán)境

指幫助進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的工具，它常被作為知識(shí)工程語(yǔ)言的一部分。工具支撐環(huán)境僅是一個(gè)附帶的軟件包，以便使用戶(hù)界面更友好。它包括四個(gè)典型組件：調(diào)試輔助工具輸入輸出設(shè)施解釋設(shè)施知識(shí)庫(kù)編輯器。

四、支撐環(huán)境指幫助進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的工具，它常被作為知識(shí)工程語(yǔ)44第六章先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)6.1專(zhuān)家系統(tǒng)概述6.2基于規(guī)則和基于框架的專(zhuān)家系統(tǒng)6.3模糊專(zhuān)家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)6.4基于Web的專(zhuān)家系統(tǒng)6.5分布式和協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)6.6專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)第六章先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)6.1專(zhuān)家系統(tǒng)概述456.1專(zhuān)家系統(tǒng)概述專(zhuān)家系統(tǒng)和先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)(1/2)一、專(zhuān)家系統(tǒng)的概念專(zhuān)家系統(tǒng)是一種具有大量專(zhuān)門(mén)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的智能程序系統(tǒng)，它能運(yùn)用領(lǐng)域?qū)＜叶嗄攴e累的經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)門(mén)知識(shí)，模擬領(lǐng)域?qū)＜业乃季S過(guò)程，解決該領(lǐng)域中需要專(zhuān)家才能解決的復(fù)雜問(wèn)題。專(zhuān)家系統(tǒng)是人工智能應(yīng)用研究的主要領(lǐng)域第一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)----1968年費(fèi)根鮑姆等人研制成功（DENDRAL--化學(xué)結(jié)構(gòu)分析），實(shí)現(xiàn)了人工智能從理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用，從一般思維方法探討轉(zhuǎn)入專(zhuān)門(mén)知識(shí)運(yùn)用的重大突破目前專(zhuān)家系統(tǒng)和自然語(yǔ)言理解、智能機(jī)器人一起并列為人工智能研究最活躍的三大領(lǐng)域

6.1專(zhuān)家系統(tǒng)概述一、專(zhuān)家系統(tǒng)的概念46二、專(zhuān)家系統(tǒng)的基本類(lèi)型按求解問(wèn)題的性質(zhì)分類(lèi)--海葉斯—羅斯（F·Heyes--Roth）解釋專(zhuān)家系統(tǒng)預(yù)測(cè)專(zhuān)家系統(tǒng)診斷專(zhuān)家系統(tǒng)設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)規(guī)劃專(zhuān)家系統(tǒng)監(jiān)視專(zhuān)家系統(tǒng)控制專(zhuān)家系統(tǒng)調(diào)試專(zhuān)家系統(tǒng)教學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)修理專(zhuān)家系統(tǒng)二、專(zhuān)家系統(tǒng)的基本類(lèi)型按求解問(wèn)題的性質(zhì)分類(lèi)--海葉斯—羅斯471.解釋專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforinterpretation)任務(wù)：通過(guò)對(duì)已知信息和數(shù)據(jù)的分析與解釋?zhuān)_定它們的涵義

特點(diǎn)數(shù)據(jù)量很大，常不準(zhǔn)確、有錯(cuò)誤、不完全能從不完全的信息中得出解釋?zhuān)⒛軐?duì)數(shù)據(jù)做出某些假設(shè)推理過(guò)程可能很復(fù)雜和很長(zhǎng)例子

語(yǔ)音理解、圖象分析、系統(tǒng)監(jiān)視、化學(xué)結(jié)構(gòu)分析和信號(hào)解釋等1.解釋專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforin482.預(yù)測(cè)專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforprediction)任務(wù)：根據(jù)現(xiàn)狀預(yù)測(cè)未來(lái)情況。特點(diǎn)系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)隨時(shí)間變化，且可能是不準(zhǔn)確和不完全系統(tǒng)需要有適應(yīng)時(shí)間變化的動(dòng)態(tài)模型例子有氣象預(yù)報(bào)、軍事預(yù)測(cè)等2.預(yù)測(cè)專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforp493.診斷專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemfordiagnosis)任務(wù)：根據(jù)輸入信息找出診斷對(duì)象中存在的故障

特點(diǎn)能夠了解被診斷對(duì)象或客體各組成部分的特性以及它們之間的聯(lián)系能夠區(qū)分一種現(xiàn)象及其所掩蓋的另一種現(xiàn)象能夠向用戶(hù)提出測(cè)量的數(shù)據(jù)，并從不確切信息中得出盡可能正確的診斷例子有醫(yī)療診斷等3.診斷專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemford504.設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemfordesign)任務(wù)：根據(jù)給定的要求形成所需的方案或圖樣描述

特點(diǎn)從多種約束中得到符合要求的設(shè)計(jì)系統(tǒng)需要檢索較大的可能解空間能試驗(yàn)性地構(gòu)造出可能設(shè)計(jì)，易于修改能夠使用已有設(shè)計(jì)來(lái)解釋當(dāng)前新的設(shè)計(jì)例子

VAX計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)等4.設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemford515.規(guī)劃專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforplanning)任務(wù)

：根據(jù)給定目標(biāo)，擬定行動(dòng)規(guī)劃

特點(diǎn)所要規(guī)劃的目標(biāo)可能是動(dòng)態(tài)的或靜態(tài)的，需要對(duì)未來(lái)動(dòng)作做出預(yù)測(cè)所涉及的問(wèn)題可能很復(fù)雜例子

軍事指揮調(diào)度系統(tǒng)、ROPES機(jī)器人規(guī)劃專(zhuān)家系統(tǒng)、汽車(chē)和火車(chē)運(yùn)行調(diào)度專(zhuān)家系統(tǒng)等。5.規(guī)劃專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforpl526.監(jiān)視專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemformonitoring)任務(wù)

對(duì)系統(tǒng)、對(duì)象或過(guò)程的行為進(jìn)行不斷觀察，并把觀察到的行為與其應(yīng)當(dāng)具有的行為進(jìn)行比較，以發(fā)現(xiàn)異常情況，發(fā)出警報(bào)特點(diǎn)系統(tǒng)應(yīng)具有快速反應(yīng)能力系統(tǒng)發(fā)出的警報(bào)要有很高的準(zhǔn)確性系統(tǒng)能夠動(dòng)態(tài)地處理其輸入信息例子粘蟲(chóng)測(cè)報(bào)專(zhuān)家系統(tǒng)6.監(jiān)視專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemformo537.控制專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforcontrol)任務(wù)：自動(dòng)控制系統(tǒng)的全部行為，用于實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)

特點(diǎn)

控制專(zhuān)家系統(tǒng)具有解釋、預(yù)報(bào)、診斷、規(guī)劃和執(zhí)行等多種功能例子空中交通管制、商業(yè)管理、自主機(jī)器人控制、作戰(zhàn)管理、生產(chǎn)過(guò)程控制和生產(chǎn)質(zhì)量控制等7.控制專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforc548.調(diào)試專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemfordebugging)

任務(wù)

：給出已知故障的排除方案。

特點(diǎn)

同時(shí)具有規(guī)劃、設(shè)計(jì)、預(yù)報(bào)和診斷等專(zhuān)家系統(tǒng)的功能例子：可用于新產(chǎn)品或新系統(tǒng)的調(diào)試，也可用于維修站進(jìn)行被修設(shè)備的調(diào)整、測(cè)量與試驗(yàn)。在這方面的實(shí)例還比較少見(jiàn)。8.調(diào)試專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemford559.教學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforinstruction)任務(wù)：是根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)、弱點(diǎn)和基礎(chǔ)知識(shí)，以最適當(dāng)?shù)慕贪负徒虒W(xué)方法對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)和輔導(dǎo)。特點(diǎn)同時(shí)具有診斷和調(diào)試等功能具有良好的人機(jī)界面例子：美國(guó)麻省理工學(xué)院的MACSYMA符號(hào)積分與定理證明系統(tǒng)我國(guó)一些大學(xué)開(kāi)發(fā)的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和物理智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)以及聾啞人語(yǔ)言訓(xùn)練專(zhuān)家系統(tǒng)等

9.教學(xué)專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemfori5610.修理專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemforrepair)

任務(wù)

對(duì)發(fā)生故障的對(duì)象(系統(tǒng)或設(shè)備)進(jìn)行處理，使其恢復(fù)正常工作功能

：同時(shí)具有診斷、調(diào)試、計(jì)劃和執(zhí)行等功能

例子：美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室的ACI電話和有線電視維護(hù)修理系統(tǒng)

10.修理專(zhuān)家系統(tǒng)

(expertsystemfor57先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)的概念先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)是指在傳統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，引入一些新思想、新技術(shù)所產(chǎn)生的新型專(zhuān)家系統(tǒng)。先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)的特性(1)并行分布式處理功能(2)多專(zhuān)家協(xié)同工作(3)更強(qiáng)的自學(xué)習(xí)能力(4)更新的推理機(jī)制(5)自糾錯(cuò)和自完善能力(6)先進(jìn)的智能接口(7)更多的先進(jìn)技術(shù)被引入和融合先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)的概念58先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)的類(lèi)型1、分布式專(zhuān)家系統(tǒng)

具有分布處理能力及多專(zhuān)家系統(tǒng)、多知識(shí)元的協(xié)同處理能力的專(zhuān)家系統(tǒng)。

2、協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)群專(zhuān)家系統(tǒng)。采用多專(zhuān)家協(xié)同工作方式的專(zhuān)家系統(tǒng)。3、模糊專(zhuān)家系統(tǒng)采用模糊技術(shù)處理不確定性問(wèn)題的專(zhuān)家系統(tǒng)。4、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)

運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建造的專(zhuān)家系統(tǒng)，目前還處于研究階段。

5、基于Web的專(zhuān)家系統(tǒng)

利用Web瀏覽器實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互的專(zhuān)家系統(tǒng)。是傳統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)和Web數(shù)據(jù)交換技術(shù)的集成。先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)的類(lèi)型1、分布式專(zhuān)家系統(tǒng)59人機(jī)接口數(shù)據(jù)庫(kù)推理機(jī)知識(shí)獲取用戶(hù)知識(shí)庫(kù)領(lǐng)域?qū)＜褹I專(zhuān)家解釋模塊圖10.1專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)

盡管不同類(lèi)型的專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)會(huì)存在一定差異，但其基本結(jié)構(gòu)還是大致相同的。通常，一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)由知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、推理機(jī)、解釋模塊、知識(shí)獲取模塊和人機(jī)接口6大部分所組成。如下圖所示：三、專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)人機(jī)接口數(shù)據(jù)庫(kù)推理機(jī)知識(shí)獲取用戶(hù)知識(shí)庫(kù)領(lǐng)域?qū)＜褹60（一）人機(jī)接口是人與系統(tǒng)進(jìn)行信息交流的媒介，它為用戶(hù)提供了直觀方便的交互作用手段需進(jìn)行內(nèi)部表示形式與外部表示形式的轉(zhuǎn)換多樣：如自然語(yǔ)言、編輯軟件等如：在硬件、軟件配置不高時(shí)可采用菜單方式或命令語(yǔ)言方式接口命令的一般類(lèi)型：獲取知識(shí)命令：領(lǐng)域?qū)＜一蛑R(shí)工程師向知識(shí)庫(kù)輸入知識(shí)提交問(wèn)題命令：用戶(hù)向?qū)＜蚁到y(tǒng)提交待求解問(wèn)題提交解釋命令：當(dāng)用戶(hù)對(duì)專(zhuān)家系統(tǒng)給出的結(jié)論不理解或希望給出依據(jù)時(shí)，通過(guò)此命令請(qǐng)求系統(tǒng)給予解釋知識(shí)檢索及維護(hù)命令：知識(shí)工程師用此命令對(duì)知識(shí)進(jìn)行檢索、查閱知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)，以便進(jìn)行增、刪、改（一）人機(jī)接口是人與系統(tǒng)進(jìn)行信息交流的媒介，它為用戶(hù)提供了直61（二）知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)基本任務(wù)：把知識(shí)輸入到知識(shí)庫(kù)中，并負(fù)責(zé)維持知識(shí)的一致性及完整性，建立起性能良好的知識(shí)庫(kù)方式：知識(shí)工程師向領(lǐng)域?qū)＜耀@取知識(shí)，再通過(guò)相應(yīng)的知識(shí)編輯軟件把知識(shí)送入到知識(shí)庫(kù)；或：

系統(tǒng)直接與領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)話獲取知識(shí)（系統(tǒng)具有部分學(xué)習(xí)功能）或

通過(guò)系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)踐歸納、總結(jié)出新的知識(shí)（二）知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)基本任務(wù)：62（三）知識(shí)庫(kù)及其管理系統(tǒng)1、知識(shí)庫(kù)：用于存儲(chǔ)某領(lǐng)域?qū)＜蚁到y(tǒng)的專(zhuān)門(mén)知識(shí)，包括事實(shí)、可行操作與規(guī)則等。

2、知識(shí)庫(kù)的建立----要解決知識(shí)獲取和知識(shí)表示3、知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)知識(shí)庫(kù)中知識(shí)的組織、檢索、維護(hù)等專(zhuān)家系統(tǒng)的其他部分若要與知識(shí)庫(kù)發(fā)生聯(lián)系均通過(guò)管理系統(tǒng)完成一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)的能力依賴(lài)于知識(shí)庫(kù)中所存儲(chǔ)知識(shí)的數(shù)量和質(zhì)量，其可用性、確定性和完善性決定了一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)性能的優(yōu)劣。（三）知識(shí)庫(kù)及其管理系統(tǒng)1、知識(shí)庫(kù)：用于存儲(chǔ)某領(lǐng)域?qū)＜蚁到y(tǒng)的63（四）推理機(jī)1、任務(wù)：模擬領(lǐng)域?qū)＜业乃季S過(guò)程，控制并執(zhí)行對(duì)問(wèn)題的求解根據(jù)當(dāng)前的數(shù)據(jù)，利用知識(shí)庫(kù)的知識(shí)，按照一定的推理策略去解決所提出的問(wèn)題2、推理方式：?jiǎn)l(fā)推理和算法推理、正向推理和反向推理及正反向相結(jié)合推理、串行推理和并行推理等3、一般應(yīng)用程序與專(zhuān)家系統(tǒng)的主要區(qū)別：一般應(yīng)用程序把問(wèn)題求解的知識(shí)隱含地編入程序，而專(zhuān)家系統(tǒng)則把其應(yīng)用領(lǐng)域的問(wèn)題求解知識(shí)單獨(dú)組成一個(gè)實(shí)體，即為知識(shí)庫(kù)。一般應(yīng)用程序把知識(shí)組織為兩級(jí)：數(shù)據(jù)級(jí)和程序級(jí)；大多數(shù)專(zhuān)家系統(tǒng)則將知識(shí)組織成三級(jí)；數(shù)據(jù)、知識(shí)庫(kù)和控制（知識(shí)庫(kù)的處理是通過(guò)與知識(shí)庫(kù)分開(kāi)的控制策略進(jìn)行的）。（四）推理機(jī)1、任務(wù)：模擬領(lǐng)域?qū)＜业乃季S過(guò)程，控制并執(zhí)行對(duì)問(wèn)64（五）數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)1、數(shù)據(jù)庫(kù)----“黑板”、“綜合數(shù)據(jù)庫(kù)”(動(dòng)態(tài)庫(kù)、上下文庫(kù))初始事實(shí)、問(wèn)題描述、中間結(jié)果、最終結(jié)果、運(yùn)行信息（如推出結(jié)果的知識(shí)鏈）等2、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行管理、與一般程序設(shè)計(jì)中的數(shù)據(jù)庫(kù)管理一樣，只是應(yīng)使數(shù)據(jù)的表示方法與知識(shí)的表示方法保持一致。（六）解釋機(jī)構(gòu)-------是專(zhuān)家系統(tǒng)區(qū)別于一般程序的重要特征之一1、任務(wù)回答用戶(hù)提出的“為什么？”、“結(jié)論是如何得出的？”等2、構(gòu)成-----一組程序

跟蹤并記錄推理過(guò)程，當(dāng)用戶(hù)提出詢(xún)問(wèn)需要給出解釋時(shí)，根據(jù)問(wèn)題的要求分別做處理，最后把解釋用約定的形式通過(guò)人機(jī)接口輸出給用戶(hù)。（五）數(shù)據(jù)庫(kù)及其管理系統(tǒng)1、數(shù)據(jù)庫(kù)----“黑板”、“綜合數(shù)656.2基于規(guī)則和基于框架的專(zhuān)家系統(tǒng)一、基于規(guī)則的專(zhuān)家系統(tǒng)基于規(guī)則的專(zhuān)家系統(tǒng)是指采用產(chǎn)生式知識(shí)表示方法的專(zhuān)家系統(tǒng)。它以產(chǎn)生式系統(tǒng)為基礎(chǔ)，是專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中常用的一種方式，其最基本的工作模型如圖所示。在該模型中，規(guī)則庫(kù)是基于規(guī)則專(zhuān)家系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)；事實(shí)庫(kù)也稱(chēng)綜合數(shù)據(jù)庫(kù)，是用來(lái)存放推理前的已知事實(shí)和推理過(guò)程中所得到的中間結(jié)論的；推理機(jī)是基于規(guī)則專(zhuān)家系統(tǒng)的推理機(jī)構(gòu)。推理機(jī)規(guī)則庫(kù)事實(shí)庫(kù)6.2基于規(guī)則和基于框架的專(zhuān)家系統(tǒng)一、基于規(guī)則的專(zhuān)家系66專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)例迄今為止，專(zhuān)家系統(tǒng)尚缺乏統(tǒng)一的理論來(lái)指導(dǎo)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與建造。隨著應(yīng)用范圍的不同，專(zhuān)家系統(tǒng)所采用的方法可能有很大差別。

MYClN系統(tǒng)MYClN系統(tǒng)是由斯坦福大學(xué)開(kāi)發(fā)的，從1972年開(kāi)始，于1974年基本完成。它是一個(gè)用于診斷和治療血液感染性疾病的專(zhuān)家咨詢(xún)系統(tǒng)。該系統(tǒng)功能比較全面，是一個(gè)典型的基于規(guī)則的專(zhuān)家系統(tǒng)。為了處理事實(shí)和規(guī)則的不確定性，MYCIN系統(tǒng)采用非精確推理。

對(duì)MYCIN系統(tǒng)所作的正式鑒定表明在對(duì)細(xì)菌血癥和腦膜炎病人的診斷和選擇處方方面，MYCIN系統(tǒng)比傳染病方面的專(zhuān)家高明。但到目前為止，系統(tǒng)還不能用于臨床，其主要原因是系統(tǒng)缺乏傳染病方面的全面知識(shí)。

專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)例迄今為止，專(zhuān)家系統(tǒng)尚缺乏統(tǒng)一的理論來(lái)指導(dǎo)系統(tǒng)的67專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)例MYCIN系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)和兩個(gè)庫(kù)組成：

動(dòng)態(tài)庫(kù)：存放正在進(jìn)行診斷的病人的情況，包括癥狀、化驗(yàn)結(jié)果、系統(tǒng)推導(dǎo)出的中間結(jié)果和最終結(jié)論等。知識(shí)庫(kù)：存放用于治療與診斷疾病的靜態(tài)數(shù)據(jù)與知識(shí)。咨詢(xún)子系統(tǒng)：即推理機(jī)，根據(jù)知識(shí)庫(kù)中的診斷知識(shí)與動(dòng)態(tài)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行推理，作出咨詢(xún)決策。解釋子系統(tǒng)：回答用戶(hù)用簡(jiǎn)單的英語(yǔ)句子詢(xún)問(wèn)的問(wèn)題。問(wèn)題可以涉及當(dāng)前的決策及系統(tǒng)的一般知識(shí)。每個(gè)咨詢(xún)決策作出后自動(dòng)進(jìn)入該系統(tǒng)。知識(shí)獲取子系統(tǒng)：協(xié)助感染病專(zhuān)家對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行擴(kuò)充和修改。系統(tǒng)可以對(duì)專(zhuān)家輸入的英文語(yǔ)句進(jìn)行分析，并將其轉(zhuǎn)化成內(nèi)部的規(guī)則形式專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)例MYCIN系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)和兩個(gè)庫(kù)組成：68專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)例例如：規(guī)則092

如果：(1)存在一種需要治療的機(jī)體。(2)已經(jīng)考慮了其它可能存在的機(jī)體，即使它們?cè)诋?dāng)前培養(yǎng)物中還沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)

則：(1)根據(jù)敏感性數(shù)據(jù)編制能有效地抑制需要治療的機(jī)體的治療方案清單。(2)從已編制的清單中選擇最佳的治療方案。否則：指出患者不需治療：專(zhuān)家系統(tǒng)實(shí)例例如：規(guī)則09269二、基于框架的專(zhuān)家系統(tǒng)基于框架的專(zhuān)家系統(tǒng)：指采用框架知識(shí)表示方法的專(zhuān)家系統(tǒng)。它以框架系統(tǒng)為基礎(chǔ)，具有較好的結(jié)構(gòu)化特性。結(jié)構(gòu)：這種專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)也與前面圖所示的專(zhuān)家系統(tǒng)類(lèi)似，主要區(qū)別：在于知識(shí)庫(kù)中知識(shí)表示和組織方式，綜合數(shù)據(jù)庫(kù)中事實(shí)的表示方式，推理機(jī)的推理方法和系統(tǒng)推理過(guò)程的控制策略等。二、基于框架的專(zhuān)家系統(tǒng)基于框架的專(zhuān)家系統(tǒng)：指采用框架知識(shí)表示70一、模糊專(zhuān)家系統(tǒng)模糊專(zhuān)家系統(tǒng)是指采用模糊技術(shù)來(lái)處理不確定性的一類(lèi)專(zhuān)家系統(tǒng)。模糊專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)類(lèi)似，一般由模糊知識(shí)庫(kù)、模糊數(shù)據(jù)庫(kù)、模糊推理機(jī)、知識(shí)獲取模塊、解釋模塊和人機(jī)接口6部分所組成。如下圖：人機(jī)接口模糊數(shù)據(jù)庫(kù)模糊推理機(jī)模糊知識(shí)獲取用戶(hù)模糊知識(shí)庫(kù)領(lǐng)域?qū)＜褹I專(zhuān)家解釋模塊圖10.3模糊專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)6.3模糊專(zhuān)家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)一、模糊專(zhuān)家系統(tǒng)人機(jī)接口模糊數(shù)據(jù)庫(kù)模糊推理機(jī)模糊71學(xué)習(xí)示例知識(shí)庫(kù)學(xué)習(xí)算法知識(shí)獲取用戶(hù)推理機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖10.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)解釋器神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)集成所得到的一種專(zhuān)家系統(tǒng)。它將傳統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)的顯式的知識(shí)表示方法變?yōu)榛谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)及其連接權(quán)值的隱式知識(shí)表示，把基于邏輯的串行推理技術(shù)變?yōu)榛谏窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)的并行聯(lián)想和自適應(yīng)推理。二、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家系統(tǒng)學(xué)習(xí)示例知識(shí)庫(kù)學(xué)習(xí)算法知識(shí)獲取用戶(hù)推理機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)家網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)72基于Web的專(zhuān)家系統(tǒng)是Web數(shù)據(jù)交換技術(shù)與傳統(tǒng)專(zhuān)家系統(tǒng)集成所得到的一種先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)。它利用Web瀏覽器實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，基于Web專(zhuān)家系統(tǒng)中的各類(lèi)用戶(hù)都可通過(guò)瀏覽器訪問(wèn)專(zhuān)家系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)上，它由瀏覽器、應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器三個(gè)層次所組成，包括Web接口、推理機(jī)、知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)和解釋器。Web瀏覽器數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器普通用戶(hù)領(lǐng)域?qū)＜褹I專(zhuān)家圖基于Web專(zhuān)家系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)用服務(wù)器解釋器數(shù)據(jù)庫(kù)知識(shí)庫(kù)Web接口推理機(jī)6.4基于Web的專(zhuān)家系統(tǒng)基于Web的專(zhuān)家系統(tǒng)是Web數(shù)據(jù)交換技術(shù)與傳73這是兩種不同的先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)，它們各自的側(cè)重點(diǎn)不一樣。分布式專(zhuān)家系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)并行和分布，而協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)則強(qiáng)調(diào)協(xié)作與協(xié)同。

分布式專(zhuān)家系統(tǒng)分布式專(zhuān)家系統(tǒng)（DistributedExpertSystem,DES）是具有并行分布處理特征的專(zhuān)家系統(tǒng)，它可以把一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)的功能分解后，分布到多個(gè)處理機(jī)上去并行執(zhí)行，從而在總體上提高系統(tǒng)的處理效率。其運(yùn)行環(huán)境可以是緊密耦合的多處理器系統(tǒng)，也可以是松耦合的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)（CooperativeExpertSystem,CES）亦稱(chēng)群專(zhuān)家系統(tǒng)，是一種能綜合若干個(gè)相近領(lǐng)域或同一領(lǐng)域內(nèi)不同方面專(zhuān)家系統(tǒng)相互協(xié)作、共同解決單個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)無(wú)法解決的更廣領(lǐng)域或更復(fù)雜問(wèn)題的專(zhuān)家系統(tǒng)。從結(jié)構(gòu)上它們有一定的相似之處，它們都涉及到多個(gè)分專(zhuān)家系統(tǒng)。但在功能上卻有較大差異，分布式專(zhuān)家系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的是功能分布和知識(shí)分布，它要求系統(tǒng)必須在多個(gè)節(jié)點(diǎn)上并行運(yùn)行；而協(xié)調(diào)式專(zhuān)家系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)的則是各專(zhuān)家系統(tǒng)之間的協(xié)同，各分專(zhuān)家系統(tǒng)可以在不同節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行，也可以在同一個(gè)節(jié)點(diǎn)上運(yùn)行。

6.5分布式專(zhuān)家系統(tǒng)和協(xié)同式專(zhuān)家系統(tǒng)這是兩種不同的先進(jìn)專(zhuān)家系統(tǒng)，它們各自的側(cè)重點(diǎn)不一樣。74一、開(kāi)發(fā)步驟

采用原型技術(shù)的專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程如下圖所示，它可分為設(shè)計(jì)初始知識(shí)庫(kù)、原型系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與試驗(yàn)、知識(shí)庫(kù)的改進(jìn)與歸納三個(gè)主要步驟。

知識(shí)化改進(jìn)再設(shè)計(jì)問(wèn)題圖建立專(zhuān)家系統(tǒng)的步驟概念化知識(shí)形式化概念規(guī)則化化結(jié)構(gòu)形式合理化規(guī)則重新闡述6.6專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)一、開(kāi)發(fā)步驟知識(shí)化改進(jìn)再設(shè)計(jì)問(wèn)題圖建立專(zhuān)家系統(tǒng)的75三個(gè)主要步驟1、設(shè)計(jì)初始知識(shí)庫(kù)問(wèn)題知識(shí)化知識(shí)概念化概念形式化形式規(guī)則化規(guī)則合理化2、原型系統(tǒng)開(kāi)發(fā)與試驗(yàn)3、知識(shí)庫(kù)的改進(jìn)和歸納三個(gè)主要步驟1、設(shè)計(jì)初始知識(shí)庫(kù)76一個(gè)實(shí)用的專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程通常分為：認(rèn)識(shí)、概念化、形式化、實(shí)現(xiàn)和測(cè)試五個(gè)階段。一個(gè)實(shí)用的專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)過(guò)程通常分為：認(rèn)識(shí)、概念化、形式化、77認(rèn)識(shí)階段知識(shí)工程師通過(guò)與領(lǐng)域?qū)＜业暮献?，?duì)領(lǐng)域問(wèn)題進(jìn)行需求分析。包括認(rèn)識(shí)系統(tǒng)需要處理的問(wèn)題范圍、類(lèi)型和各種重要特征、預(yù)期的效益等，并確定領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)類(lèi)型的結(jié)構(gòu)，以及系統(tǒng)開(kāi)發(fā)所需的各種資源，如軟件、硬件、人員、經(jīng)費(fèi)和時(shí)間等。概念化階段把問(wèn)題求解所需要的各種專(zhuān)門(mén)知識(shí)概念化，確定概念之間的關(guān)系，并對(duì)任務(wù)進(jìn)行劃分，確定求解問(wèn)題的控制流程和約束條件。認(rèn)識(shí)階段78形式化階段把已經(jīng)整理出來(lái)的概念、概念間的關(guān)系以及領(lǐng)域?qū)ｉT(mén)知識(shí)用適合于計(jì)算機(jī)表示和處理的形式化方法描述出來(lái)，并選擇合適的系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)，確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、推理規(guī)則以及控制策略，建立問(wèn)題求解模型。實(shí)現(xiàn)階段把建立的形式模型映射到具體的計(jì)算機(jī)軟硬件環(huán)境中，選取適用的語(yǔ)言或工具建立可執(zhí)行的原型系統(tǒng)。測(cè)試階段通過(guò)運(yùn)行大量的實(shí)例，檢測(cè)原型系統(tǒng)的正確性以及性能等各種系統(tǒng)目標(biāo)是否達(dá)到。形式化階段79專(zhuān)家系統(tǒng)知識(shí)工程師領(lǐng)域?qū)＜页槿≈R(shí)檢驗(yàn)知識(shí)圖知識(shí)獲取的任務(wù)輸入知識(shí)二、知識(shí)獲取泛指把領(lǐng)域?qū)＜医鉀Q問(wèn)題的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)變?yōu)閷?zhuān)家系統(tǒng)解決問(wèn)題所需要的專(zhuān)門(mén)知識(shí)。專(zhuān)家系統(tǒng)知識(shí)工程師領(lǐng)域?qū)＜页槿≈R(shí)檢驗(yàn)知識(shí)圖知識(shí)獲取的80（一）任務(wù)1、知識(shí)的抽取對(duì)知識(shí)源數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、識(shí)別、理解、分類(lèi)、關(guān)聯(lián)、歸納等數(shù)據(jù)挖掘手段抽取出知識(shí)，建立知識(shí)庫(kù)。2、知識(shí)表示將知識(shí)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別或運(yùn)用的形式3、知識(shí)的輸入4、知識(shí)的檢測(cè)：保證知識(shí)的完整性和一致性（二）知識(shí)的獲取方式1、非自動(dòng)知識(shí)獲?。ㄈ斯ひ浦玻┤斯ぶR(shí)獲取半自動(dòng)化知識(shí)獲?。豪糜?jì)算機(jī)進(jìn)行輔助以獲取知識(shí)的系統(tǒng)，是目前機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域研究的主要內(nèi)容。這種系統(tǒng)能利用計(jì)算機(jī)通過(guò)內(nèi)建的各種數(shù)據(jù)分析模型與算法，對(duì)訓(xùn)練數(shù)據(jù)或?qū)嶋H問(wèn)題進(jìn)行分析處理、歸納、總結(jié)或發(fā)現(xiàn)一些尚未為專(zhuān)家系統(tǒng)掌握或認(rèn)識(shí)的新知識(shí)。并將其送入系統(tǒng)知識(shí)庫(kù)，使其知識(shí)不斷完善豐富。（一）任務(wù)81科技文獻(xiàn)領(lǐng)域?qū)＜抑R(shí)工程師知識(shí)編輯器知識(shí)庫(kù)閱讀對(duì)話2、自動(dòng)知識(shí)獲取

通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)獲取知識(shí)文字、圖象識(shí)別語(yǔ)音識(shí)別文字、圖象領(lǐng)域?qū)＜依斫鈿w納翻譯知識(shí)庫(kù)影響知識(shí)的一致性與完整性因素:1）領(lǐng)域?qū)＜姨峁┑闹R(shí)中存在某些不一致、不完整、甚至錯(cuò)誤的知識(shí)2）知識(shí)工程師未能準(zhǔn)確、全面地理解領(lǐng)域?qū)＜业囊鈭D，使得所形成的知識(shí)條款隱含著種種錯(cuò)誤3）采用的知識(shí)表示模式不適當(dāng)，不能把領(lǐng)域知識(shí)準(zhǔn)確地表示出來(lái)4）對(duì)知識(shí)庫(kù)進(jìn)行增、刪、改時(shí)沒(méi)有充分考慮到可能產(chǎn)生的影響。科技文獻(xiàn)知識(shí)知識(shí)知識(shí)庫(kù)閱讀對(duì)話2、自動(dòng)知識(shí)獲取

82常用的專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具和環(huán)境可按其性質(zhì)分為程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言、骨架型工具、語(yǔ)言型工具、開(kāi)發(fā)環(huán)境及一些新型專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具等。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言包括人工智能語(yǔ)言和通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。它們是專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的最基礎(chǔ)的語(yǔ)言工具。人工智能語(yǔ)言的主要代表有以LISP為代表的函數(shù)型語(yǔ)言和以PROLOG為代表的邏輯型語(yǔ)言等；通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的主要代表有C、C++和JAVA等。骨架型工具骨架型工具也稱(chēng)為專(zhuān)家系統(tǒng)外殼，它是由一些已經(jīng)成熟的具體專(zhuān)家系統(tǒng)演變來(lái)的。其演變方法是，抽去這些專(zhuān)家系統(tǒng)中的具體知識(shí)，保留它們的體系結(jié)構(gòu)和功能，再把領(lǐng)域?qū)Ｓ玫慕缑娓臑橥ㄓ媒缑?，這樣，就可得到相應(yīng)的專(zhuān)家系統(tǒng)外殼。語(yǔ)言型工具語(yǔ)言型工具是一種通用型專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具，它是不依賴(lài)于任何