1、.內蒙古科技大學2014/2015 學年第一學期人工智能結課報告課程號：76807376-01考試方式：結課報告 使用專業(yè)、年級：計算機應用2012-3,4任課教師：陳淋艷班級：12級計算機3班學號：1276807336姓名：王志鵬目 錄前言3一、專家系統(tǒng)簡介4二、關鍵字：5三、專家系統(tǒng)概念和理論6四、專家系統(tǒng)的發(fā)展概況7五、專家系統(tǒng)的應用分析8六、專家系統(tǒng)的發(fā)展前景12七、專家系統(tǒng)的總結13八、學習心得14參考文獻15前言人工智能是經過40多年發(fā)展起來的一門綜合性學科，它旨在研究如何利用計算機等現(xiàn)代工具設計模擬人類智能行為的系統(tǒng)。在眾多的人工智能應用領域中，專家系統(tǒng)是30多年來發(fā)展起來的一種

2、最具代表性的智能應用系統(tǒng)，它旨在研究如何設計基于知識的計算機程序系統(tǒng)來模擬人類專家求解專門問題的能力。專家系統(tǒng)是人工智能中最活躍的一個分支，是人工智能發(fā)展最重要的推動力。由于人類對自身的思維規(guī)律和智能行為仍在探索中，因此，人工智能與專家系統(tǒng)仍然是一門開放的年輕學科。近幾年來，人工智能與專家系統(tǒng)的研究越來越深入，新的思想、新的理論以及新的方法與技術不斷涌現(xiàn)，新的研究成果不斷充實著這一研究領域，尤其是模糊邏輯與神經網絡及其結合的研究已成為當前人工智能或智能模擬的重要研究方向，學術論文數(shù)以千計，應用成果迭出。一、專家系統(tǒng)簡介 摘要:自從1965年世界上第一個專家系統(tǒng)DENDRAL問世以來，專家系統(tǒng)的

3、技術和應用，在短短的30年間獲得了長足的進步和發(fā)展。特別是20世紀80年代中期以后，隨著知識工程技術的日漸豐富和成熟，各種各樣的實用專家系統(tǒng)如雨后春筍般地在世界各地不斷涌現(xiàn)。構建專家系統(tǒng)用到的思維方式可能是各種認知工具中最難的,因為它需要形式推理與邏輯推理,建構專家系統(tǒng)需要智力上的參與和挑戰(zhàn)。本文首先介紹了專家系統(tǒng)的概念和理論及發(fā)展概況，并著重分析他們的應用和發(fā)展前景。二、關鍵字：專家系統(tǒng)、人工智能、專家控制 引言 將人工智能理論和專家系統(tǒng)技術很好的融合，可充分利用現(xiàn)代計算機技術模擬專家的推理和思維過程, 得出正確的判斷和解決方案，他們的應用廣泛，前景美好。21世紀是智能科學、生命科學及其信息

4、集成并融合的時代，作為現(xiàn)代信息技術的精髓，人工智能技術自然成為了新世紀科學技術的前沿和焦點，專家系統(tǒng)是從人工智能領域的研究發(fā)展而來的。專家控制系統(tǒng)是新興的一門學科，它是以知識為基礎，把人工智能領域的專家系統(tǒng)技術與控制理論方法相結合，進行靈活的控制并實現(xiàn)復雜問題的控制，專家控制涉及低層控制和高層控制兩個方面專家系統(tǒng)。可以說是應用于某一專門領域，擁有該領域相當數(shù)量的專家級知識，能模擬專家的思維，能達到專家級水平，能像專家一樣解決困難和復雜的實際問題的計算機(軟件)系統(tǒng)。 三、專家系統(tǒng)概念和理論 人工智能領域中發(fā)展起來的專家系統(tǒng)是一種在特定領域內基于知識的具有專家智能水平的計算機程序。它通過模擬專家

5、的思維過程，利用人類專家知識和解決問題的經驗方法來處理專家領域的難題，對于知識的控制系統(tǒng)，它的核心控制器是體現(xiàn)知識推理的機制和結構。在不同的控制要求的情況下，專家控制系統(tǒng)的結構不一樣。專家系統(tǒng)是一個具有大量的專門知識與經驗的程序系統(tǒng)，它應用人工智能技術和計算機技術，根據(jù)某領域一個或多個專家提供的知識和經驗，進行推理和判斷，模擬人類專家的決策過程，以便解決那些需要人類專家處理的復雜問題，簡而言之，專家系統(tǒng)是一種模擬人類專家解決領域問題的計算機程序系統(tǒng)。 我們知道“專家”就是專門家，是某一專門領域的行家里手。專家之所以是專家，是因為他（她）解決問題時具有超凡的能力和水平。專家之所以具有超凡的能力和

6、水平，是因為 (1)專家擁有豐富的專業(yè)知識和實踐經驗，或者說他（她）擁有豐富的理論知識和經驗知識，特別是經驗知識； (2)專家具有獨特的思維方式，即獨特的分析問題和解決問題的方法和策略在眾多的人工智能應用領域中，專家系統(tǒng)是近30年來發(fā)展起來的一種極富代表性的智能應用系統(tǒng)，旨在研究如何設計一種基于知識的計算機程序系統(tǒng)來模仿人類專家求解專門問題的能力?，F(xiàn)在專家系統(tǒng)已成為人工智能中的一個獨立發(fā)展的重要分支。四、專家系統(tǒng)的發(fā)展概況 1、產生 世界第一個專家系統(tǒng)叫DENDRAL，它是由美國斯坦福大學的費根鮑姆教授于1965 年開發(fā)的。 2、發(fā)展 與DENDRAL 系統(tǒng)同時開發(fā)的，還有數(shù)學專家系統(tǒng)MACS

7、YMA。它是一個 大型的人機交互式系統(tǒng)。 3、趨勢進入20 世紀90 年代，模糊技術、神經網絡和面向對象等新技術迅速崛起，為專家系統(tǒng)注入了新的活力。五、專家系統(tǒng)的應用分析 1、專家系統(tǒng)有七個組成部分， 每一個成份在構建專家系統(tǒng)中都是十分重 要的。具體組成部分為：用戶、當前問題信息、用戶界面、知識庫、專家編輯器、 推理機、解決方案。如下圖1 所示； 知識采集子系統(tǒng)解釋子系統(tǒng)啟發(fā)式知識庫用戶接口推理引起專家用戶知識規(guī)劃圖1 專家系統(tǒng)基本結構2、專家系統(tǒng)開發(fā)的基本步驟 采用原型技術的專家系統(tǒng)開發(fā)基本過程如下圖2 所示，它可分為設計初始知 識庫、原型系統(tǒng)開發(fā)與試驗、知識庫的改進與歸納三個主要步驟。圖2

8、 建立專家系統(tǒng)的步驟3、專家系統(tǒng)的具體應用分析 3.1、由于專家系統(tǒng)就是一種計算機應用系統(tǒng)，所以，其應用范圍沒有什么限制。如它可以代替高級醫(yī)生看病、開處方，可以協(xié)助地質學家估計礦藏量、確定打井位置，可以代替育種專家提出各種雜交親本的選配方案，可以根據(jù)市場以及生產中提出的數(shù)據(jù)和信息，依據(jù)一定的數(shù)學方法科學地安排生產流程，等等。例如：基于模糊技術的模糊專家系統(tǒng)模型是建立在模糊數(shù)學基礎上的，這樣產生了基于模糊規(guī)則的專家控制系統(tǒng)，也叫做模糊專家控制系統(tǒng)。模糊專家系統(tǒng)采用隸屬度和模糊集合來表示信息，并利用模糊技術推理的方法來對獲得的信息進一步推理，模糊專家控制可以對得到的信息進行全部或部分的利用模糊技術

9、來獲取知識，表示知識并運用。它的核心是模糊推理機，可以根據(jù)模糊知識庫中的不確定性進行推理、策略、解決系統(tǒng)問題，并給出認為合理的控制命令。此控制方法可應用于模型不太充分、不太精確，甚至不存在的復雜對象。3.2、專家系統(tǒng)的意義專家系統(tǒng)是一種智能計算機系統(tǒng)，所以，專家系統(tǒng)將計算機的應用提高到了一個新的高度和水平。專家系統(tǒng)的建立，實現(xiàn)了人類專家的“分身”和“延年”使專家們豐富而寶貴的知識和經驗能不受時間和空間的限制，而得到最大限度地傳播和應用，從而產生最大的社會效益和經濟效益。3.3、專家系統(tǒng)特點簡介3.3.1、具有專家水平的專業(yè)知識 ES 要解決只有人類專家才能解決的復雜問題就必須依賴于專家的知識，

10、也是知識庫系統(tǒng)的共同特點。知識越豐富，質量越高，解決問題的能力就越強。3.3.2、能進行有效的推理 ES要利用專家知識求解領域的具體問題，而問題求解過程就是一個推理過程，所以專家系統(tǒng)必須有推理機構。 ES 的核心是知識庫和推理機。 3.3.3、具有啟發(fā)性ES 除要利用大量專業(yè)知識外，還必須利用經驗的判斷知識來對求解問題作出多個假設。依據(jù)某些條件選定一個假設，使推理繼續(xù)進行。3.3.4、具有靈活性在專家系統(tǒng)的體系結構中，知識庫與推理機既相互聯(lián)系、又相互獨立。 3.3.5、具有透明性專家系統(tǒng)能夠解釋本身的推理過程和回答用戶提出的問題，以便讓用戶能夠了解推理過程，提高對專家系統(tǒng)的信賴感。3.3.6、

11、具有交互性專家系統(tǒng)具有較好的人機界面。一方面需要與領域專家或知識工程師進行對話以獲取知識，另一方面也需要不斷從用戶處獲得所需要的已知事實并回答用戶的詢問。3.3.7、能根據(jù)不確定的知識進行與推理領域專家解決問題大多是經驗性的，這些經驗性的知識表示出來往往是不精確的，問題本身提供的信息往往也不精確，ES就是要利用這些模糊的信息和知識進行推理，得出結論。六、專家系統(tǒng)的發(fā)展前景 專家系統(tǒng)與人工智能作為一個整體的研究才剛剛開始, 離我們的目標還很遙遠,技術的發(fā)展總是超乎人們的想象,要準確地預測專家系統(tǒng)與人工智能的未來是不可能的。但是,從目前的一些前瞻性研究可以看出,未來專家系統(tǒng)會向 以下幾種類型發(fā)展：

12、解釋專家系統(tǒng)、預測專家系統(tǒng)、診斷專家系統(tǒng)、設計專家系統(tǒng)、規(guī)劃專家系統(tǒng)、監(jiān)視專家系統(tǒng)、控制專家系統(tǒng)、調試專家系統(tǒng)、教學專家系統(tǒng)、修理專家系統(tǒng)等。 七、專家系統(tǒng)的總結目前專家系統(tǒng)的應用領域相當廣泛，無論是學術界還是應用領域都呈現(xiàn)出了良好的發(fā)展和應用前景，要求我們必須加大研究和投入力度，以使人工人工智能和專家系統(tǒng)一直處于計算機技術的前沿,其研究的理論和發(fā)現(xiàn)在很大程度上將決定計算機技術?？刂瓶茖W與技術的發(fā)展方向，今天, 已經有很多專家系統(tǒng)研究的成果進人人們的日常生活將來,專家系統(tǒng)技術的發(fā)展將會給人們的生活、工作和教育等帶來更大的影響智能的發(fā)展能為人類服務。 八、學習心得通過這學期的學習，我對人工智能有

13、一定的感性認識，個人覺得人工智能是一門極富挑戰(zhàn)性的科學，從事這項工作的人必須懂得計算機知識，心理學和哲學。人工智能是包括十分廣泛的科學，它由不同的領域組成，如機器學習，計算機視覺等等，總的來說，人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的工作。人工智能在很多領域得到了發(fā)展，在我們的日常生活和學習中發(fā)揮了重要的作用。如：機器編譯，機器編譯是利用計算機把一種自然語言轉變成另一種自然語言的過程，用以完成這一過程的軟件系統(tǒng)叫做機器翻譯系統(tǒng)。利用這些機器翻譯系統(tǒng)我們可以很方便的完成一些語言翻譯工作。目前，國內的機器翻譯軟件有很多，富有代表性意義的是“金山詞霸”，它可以迅速的查詢英文單詞和詞組句子翻譯，重要的是它可以提供發(fā)音功