專(zhuān)家系統(tǒng)習(xí)題解答.doc

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1、第七章 專(zhuān)家系統(tǒng) 7.1.答： （1）專(zhuān)家系統(tǒng)的定義 費(fèi)根鮑姆（E．A．Feigenbaum）：“專(zhuān)家系統(tǒng)是一種智能的計(jì)算機(jī)程序，它運(yùn)用知識(shí)和推理步驟來(lái)解決只有專(zhuān)家才能解決的復(fù)雜問(wèn)題” 專(zhuān)家系統(tǒng)是基于知識(shí)的系統(tǒng)，用于在某種特定的領(lǐng)域中運(yùn)用領(lǐng)域?qū)＜叶嗄攴e累的經(jīng)驗(yàn)和專(zhuān)門(mén)知識(shí)，求解需要專(zhuān)家才能解決的困難問(wèn)題 保存和大面積推廣各種專(zhuān)家的寶貴知識(shí) 博采眾長(zhǎng) 比人類(lèi)專(zhuān)家更可靠，更靈活 （2）專(zhuān)家系統(tǒng)的特點(diǎn) ①具有專(zhuān)家水平的專(zhuān)門(mén)知識(shí) 專(zhuān)家系統(tǒng)中的知識(shí)按其在問(wèn)題求解中的作用可分為三個(gè)層次：數(shù)據(jù)級(jí)、知識(shí)庫(kù)級(jí)和控制級(jí) 數(shù)據(jù)級(jí)知識(shí)（動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)）：具體問(wèn)題所提供的初始事

2、實(shí)及在問(wèn)題求解過(guò)程中所產(chǎn)生的中間結(jié)論、最終結(jié)論 數(shù)據(jù)級(jí)知識(shí)通常存放于數(shù)據(jù)庫(kù)中 知識(shí)庫(kù)級(jí)知識(shí)：專(zhuān)家的知識(shí)，這一類(lèi)知識(shí)是構(gòu)成專(zhuān)家系統(tǒng)的基礎(chǔ) 一個(gè)系統(tǒng)性能高低取決于這種知識(shí)質(zhì)量和數(shù)量 控制級(jí)知識(shí)（元知識(shí)）：關(guān)于如何運(yùn)用前兩種知識(shí)的知識(shí) 在問(wèn)題求解中的搜索策略、推理方法 ②能進(jìn)行有效的推理 推理機(jī)構(gòu)——能根據(jù)用戶提供的已知事實(shí)，通過(guò)運(yùn)用知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)，進(jìn)行有效的推理，以實(shí)現(xiàn)問(wèn)題的求解.專(zhuān)家系統(tǒng)的核心是知識(shí)庫(kù)和推理機(jī) ③具有啟發(fā)性 除能利用大量專(zhuān)業(yè)知識(shí)外，還必須利用經(jīng)驗(yàn)判斷知識(shí)來(lái)對(duì)求解問(wèn)題作出多個(gè)假設(shè)（依據(jù)某些條件選定一個(gè)假設(shè)，使推理繼續(xù)進(jìn)行） ④

3、能根據(jù)不確定（不精確）的知識(shí)進(jìn)行推理 綜合利用模糊的信息和知識(shí)進(jìn)行推理，得出結(jié)論 ⑤具有靈活性 知識(shí)庫(kù)與推理機(jī)相互獨(dú)立，使系統(tǒng)易于擴(kuò)充，具有較大的靈活性 ⑥具有透明性 一般有解釋機(jī)構(gòu)，所以具有較好的透明性 解釋機(jī)構(gòu)向用戶解釋推理過(guò)程，回答“Why？”、“How？”等問(wèn)題 ⑦具有交互性 一般都為交互式系統(tǒng)，具有較好的人機(jī)界面 一方面它需要與領(lǐng)域?qū)＜一蛑R(shí)工程師進(jìn)行對(duì)話以獲取知識(shí)；另一方面它也需要不斷地從用戶處獲得所需的已知事實(shí)并回答詢問(wèn). 7.2.答：專(zhuān)家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu) 人機(jī)接口、推理機(jī)、知識(shí)庫(kù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)、知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)、解釋機(jī)構(gòu) 知識(shí)庫(kù)

4、：主要用來(lái)存放領(lǐng)域?qū)＜姨峁┑膶?zhuān)門(mén)知識(shí) (1) 知識(shí)表達(dá)方法的選擇（最多的三種表示方法是產(chǎn)生式規(guī)則、框架和語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)） ① 充分表示領(lǐng)域知識(shí) ② 能充分、有效地進(jìn)行推理 ③ 便于對(duì)知識(shí)的組織、維護(hù)與管理 ④ 便于理解與實(shí)現(xiàn) (2) 知識(shí)庫(kù)管理冗余和矛盾一致性和完整性安全性 推理機(jī) 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 能根據(jù)當(dāng)前已知的事實(shí)，利用知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)，按一定的推理方法和控制策略進(jìn)行推理，直到得出相應(yīng)的結(jié)論為止 推理機(jī)包括推理方法和控制策略兩部分 推理方法有精確推理和不精確推理（已在推理章節(jié)介紹） 控制策略主要指推理方向控制及推理規(guī)

5、則選擇策略 推理有正向推理、反向推理和正反向混合推理 推理策略一般還與搜索策略有關(guān)（已在推理章節(jié)介紹） 推理機(jī)性能/構(gòu)造與知識(shí)的表示方法有關(guān)，但與知識(shí)的內(nèi)容無(wú)關(guān)保證推理機(jī)與知識(shí)庫(kù)的獨(dú)立性，提高靈活性 知識(shí)獲取機(jī)構(gòu) “瓶頸”，是建造和設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)的關(guān)鍵 基本任務(wù)是為專(zhuān)家系統(tǒng)獲取知識(shí)，建立起健全、完善、有效的知識(shí)庫(kù)，以滿足求解領(lǐng)域問(wèn)題的需要 要對(duì)知識(shí)進(jìn)行一致性、完整性檢測(cè) 人機(jī)接口 專(zhuān)家系統(tǒng)與領(lǐng)域?qū)＜摇⒅R(shí)工程師、一般用戶間進(jìn)行交互的界面，由一組程序及相應(yīng)的硬件組成，用于完成輸入輸出工作 更新、完善、擴(kuò)充知識(shí)庫(kù)；推理過(guò)程中人機(jī)交互；結(jié)束時(shí)顯示結(jié)果

6、內(nèi)部表示形式與外部表示形式的轉(zhuǎn)換 數(shù)據(jù)庫(kù) 又稱(chēng)“黑板”、“綜合數(shù)據(jù)庫(kù)”或“動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)”，主要用于存放用戶提供的初始事實(shí)、問(wèn)題描述及系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中得到的中間結(jié)果、最終結(jié)果等信息 數(shù)據(jù)庫(kù)是推理機(jī)不可缺少的工作場(chǎng)地，同時(shí)由于它可記錄推理過(guò)程中的各種有關(guān)信息，又為解釋機(jī)構(gòu)提供了回答用戶咨詢的依據(jù)（需相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序） 解釋機(jī)構(gòu)：回答用戶提出的問(wèn)題，解釋系統(tǒng)的推理過(guò)程，使系統(tǒng)對(duì)用戶透明 7.3答： (1) 傳統(tǒng)程序是依據(jù)某一確定的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)求解某一確定的問(wèn)題，而專(zhuān)家系統(tǒng)是依據(jù)知識(shí)和推理來(lái)求解問(wèn)題，這是專(zhuān)家系統(tǒng)與傳統(tǒng)程序的最大區(qū)別. 傳統(tǒng)程序 = 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) + 算

7、法 專(zhuān)家系統(tǒng) = 知識(shí) + 推理 (2) 傳統(tǒng)程序把關(guān)于問(wèn)題求解的知識(shí)隱含于程序中，而專(zhuān)家系統(tǒng)則將知識(shí)與運(yùn)用知識(shí)的過(guò)程即推理機(jī)分離.（使專(zhuān)家系統(tǒng)具有更大的靈活性，使系統(tǒng)易于修改） (3) 從處理對(duì)象來(lái)看，傳統(tǒng)程序主要是面向數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)處理，而專(zhuān)家系統(tǒng)則面向符號(hào)處理.傳統(tǒng)程序處理的數(shù)據(jù)多是精確的，對(duì)數(shù)據(jù)的檢索是基于模式的布爾匹配，而專(zhuān)家系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)和知識(shí)大多是不精確的、模糊的，知識(shí)的模式匹配也多是不精確的. (4) 傳統(tǒng)程序一般不具有解釋功能，而專(zhuān)家系統(tǒng)一般具有解釋機(jī)構(gòu)，可對(duì)自己的行為作出解釋. (5) 傳統(tǒng)程序因?yàn)槭歉鶕?jù)算法來(lái)求解問(wèn)題，所以每次都能產(chǎn)生正確的

8、答案，而專(zhuān)家系統(tǒng)則像人類(lèi)專(zhuān)家那樣工作，通常產(chǎn)生正確的答案，但有時(shí)也會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤的答案（這也是專(zhuān)家系統(tǒng)存在的問(wèn)題之一）.專(zhuān)家系統(tǒng)有能力從錯(cuò)誤中吸取教訓(xùn)，改進(jìn)對(duì)某一工作的問(wèn)題求解能力. (6) 從系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)來(lái)看，傳統(tǒng)程序與專(zhuān)家系統(tǒng)具有不同的結(jié)構(gòu). 7.4答：可行性分析：威特曼（Watermam）從三方面研究如何選擇適合專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的問(wèn)題 (1)什么情況下開(kāi)發(fā)專(zhuān)家系統(tǒng)是可能的? （滿足?。? ① 問(wèn)題的求解主要依靠經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)，而不需要大量運(yùn)用常識(shí)性知識(shí) ② 存在真正的領(lǐng)域?qū)＜?，這也是開(kāi)發(fā)專(zhuān)家系統(tǒng)最重要的要求之一 專(zhuān)家必須能夠描述和解釋他們用于解決領(lǐng)域問(wèn)題的方法 ③ 一般某領(lǐng)

9、域中有多個(gè)專(zhuān)家，他們應(yīng)該對(duì)領(lǐng)域答案的選擇和精確度有基本一致的看法 ④ 任務(wù)易，有明確的開(kāi)發(fā)目標(biāo)，且任務(wù)能被很好地理解 (2)什么情況下開(kāi)發(fā)專(zhuān)家系統(tǒng)是合理的？（之一?。? ① 問(wèn)題的求解能帶來(lái)較高的經(jīng)濟(jì)效益 ② 人類(lèi)專(zhuān)家奇缺，但又十分需要，且十分昂貴 ③ 人類(lèi)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)不斷丟失 ④ 危險(xiǎn)場(chǎng)合需要專(zhuān)門(mén)知識(shí) (3)什么情況下開(kāi)發(fā)專(zhuān)家系統(tǒng)是合適的？（特征！） ① 本質(zhì)——問(wèn)題本質(zhì)上必須能很自然地通過(guò)符號(hào)操作和符號(hào)結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行求解，且問(wèn)題求解時(shí)需要使用啟發(fā)式知識(shí)，需要使用經(jīng)驗(yàn)規(guī)則才能得到答案 ② 復(fù)雜性——問(wèn)題不是太容易且較為重要 ③ 范圍——問(wèn)題需要有適當(dāng)?shù)姆秶?選擇適

10、當(dāng)?shù)姆秶菍?zhuān)家系統(tǒng)的關(guān)鍵，一般有兩個(gè)原則：一是所選任務(wù)的大小可駕馭；二是任務(wù)要有實(shí)用價(jià)值. 7.5答： 專(zhuān)家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 (1)專(zhuān)門(mén)任務(wù) 領(lǐng)域大小 (2)專(zhuān)家合作 反復(fù)磋商，團(tuán)結(jié)協(xié)作 (3)原型設(shè)計(jì) 從“最小系統(tǒng)”到“擴(kuò)充式”開(kāi)發(fā) (4)用戶參與 充實(shí)、完善知識(shí)庫(kù) (5)輔助工具 提高設(shè)計(jì)效率 (6)知識(shí)庫(kù)與推理機(jī)分離 體現(xiàn)特征，靈活 專(zhuān)家系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)步驟 知識(shí)工程比軟件工程更強(qiáng)調(diào)漸進(jìn)性、擴(kuò)充性 重新完善 問(wèn)題識(shí)別 概念化 形式化 實(shí)現(xiàn) 測(cè)試 重新描述 重新設(shè)計(jì) 需求 概念 結(jié)構(gòu) 規(guī)則 (1) 問(wèn)

11、題識(shí)別階段——知識(shí)工程師和專(zhuān)家確定問(wèn)題的重要特點(diǎn)，抓住問(wèn)題各主要方面的特征 ① 確定人員和任務(wù) ② 問(wèn)題識(shí)別：描述問(wèn)題的特征及相應(yīng)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，明確問(wèn)題的類(lèi)型和范圍 ③ 確定資源：確定知識(shí)源、時(shí)間、計(jì)算設(shè)備以及經(jīng)費(fèi)等資源 ④ 確定目標(biāo)：確定問(wèn)題求解的目標(biāo) (2) 概念化階段——主要任務(wù)是揭示描述問(wèn)題所需的關(guān)鍵概念、關(guān)系和控制機(jī)制，子任務(wù)、策略和有關(guān)問(wèn)題求解的約束 ① 什么類(lèi)型的數(shù)據(jù)有用，數(shù)據(jù)之間的關(guān)系如何？ ② 問(wèn)題求解時(shí)包括哪些過(guò)程，這些過(guò)程中有哪些約束？ ③ 問(wèn)題是如何劃分成子問(wèn)題的？ ④ 信息流是什么？哪些信息是由用戶提供的，哪些信息是應(yīng)當(dāng)導(dǎo)出的？

12、 ⑤ 問(wèn)題求解的策略是什么？ (3)形式化階段——把概念化階段概括出來(lái)的關(guān)鍵概念、子問(wèn)題和信息流特征形式化地表示出來(lái) （究竟采用什么形式，要根據(jù)問(wèn)題的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)膶?zhuān)家系統(tǒng)構(gòu)造工具或適當(dāng)?shù)南到y(tǒng)框架） 三個(gè)主要的因素是： 假設(shè)空間 基本的過(guò)程模型 數(shù)據(jù) 形式化階段假設(shè)空間 ① 把概念描述成結(jié)構(gòu)化的對(duì)象，還是處理成基本的實(shí)體？ ② 概念之間的因果關(guān)系或時(shí)空關(guān)系是否重要，是否應(yīng)當(dāng)顯式地表示出來(lái)？ ③ 假設(shè)空間是否有限？ ④ 假設(shè)空間是由預(yù)先確定的類(lèi)型組成的，還是由某種過(guò)程生成的？ ⑤ 是否應(yīng)考慮假設(shè)的層次性？ ⑥ 是否有與最終假設(shè)和中間假設(shè)相關(guān)的不確定

13、性或其它的判定性因素？ ⑦ 是否考慮不同的抽象級(jí)別？ 形式化階段基本的過(guò)程模型 找到可以用于產(chǎn)生解答的基本過(guò)程模型是形式化知識(shí)的重要一步 過(guò)程模型包括行為的和數(shù)學(xué)的模型 （如果專(zhuān)家使用一個(gè)簡(jiǎn)單的行為模型，對(duì)它進(jìn)行分析，就能產(chǎn)生很多重要的概念和關(guān)系） （數(shù)學(xué)模型可以提供附加的問(wèn)題求解信息，或用于檢查知識(shí)庫(kù)中因果關(guān)系的一致性） 形式化階段數(shù)據(jù)的性質(zhì) ① 數(shù)據(jù)是不足的、充足的還是冗余的？ ② 數(shù)據(jù)是否有不確定性？ ③ 對(duì)數(shù)據(jù)的解釋是否依賴(lài)于出現(xiàn)的次序？ ④ 獲取數(shù)據(jù)的代價(jià)是多少？ ⑤ 數(shù)據(jù)是如何得到的？ ⑥ 數(shù)據(jù)的可靠性和精確性如何？ ⑦

14、 數(shù)據(jù)是一致的和完整的嗎？ (4)實(shí)現(xiàn)階段 把形式化知識(shí)變成計(jì)算機(jī)的軟體，即要實(shí)現(xiàn)知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)、人機(jī)接口和解釋系統(tǒng)（知識(shí)的一致性和相容性） 推理機(jī)應(yīng)能模擬領(lǐng)域?qū)＜仪蠼鈫?wèn)題的思維過(guò)程和控制策略 必須很快地實(shí)現(xiàn)（實(shí)現(xiàn)原型系統(tǒng)的目的之一是檢查開(kāi)發(fā)早期階段的設(shè)計(jì)是否有效） (5)測(cè)試階段 通過(guò)運(yùn)行實(shí)例評(píng)價(jià)原型系統(tǒng)以及用于實(shí)現(xiàn)它的表達(dá)形式，從而發(fā)現(xiàn)知識(shí)庫(kù)和推理機(jī)制的缺陷 性能不佳的因素： ① 輸入輸出特性，即數(shù)據(jù)獲取與結(jié)論表示方面存在缺陷 例如，提問(wèn)難于理解、含義模糊，使得存在錯(cuò)誤或不充分的數(shù)據(jù)進(jìn)入系統(tǒng)；結(jié)論過(guò)多或者太少，沒(méi)有適當(dāng)?shù)亟M織和排序，或者詳細(xì)的程度不

15、適當(dāng) ② 推理規(guī)則有錯(cuò)誤、不一致或不完備 ③ 控制策略問(wèn)題，不是按專(zhuān)家采用的“自然順序”解決問(wèn)題 測(cè)試的主要內(nèi)容： ① 可靠性——通過(guò)實(shí)例的求解，檢查系統(tǒng)所得出的結(jié)論是否與已知結(jié)論一致 ② 知識(shí)的一致性——向知識(shí)庫(kù)輸入一些不一致、冗余等有缺陷的知識(shí)，檢查是否可檢測(cè)出來(lái) 檢查是否會(huì)給出不應(yīng)給出的答案 檢測(cè)獲取知識(shí)的正確性（如有某些自動(dòng)獲取知識(shí)功能） ③ 運(yùn)行效率——知識(shí)查詢及推理方面的運(yùn)行效率，找出薄弱環(huán)節(jié)及求解方法與策略方面的問(wèn)題 ④ 解釋能力——一是檢測(cè)能回答哪些問(wèn)題，是否達(dá)到了要求；二是檢測(cè)回答問(wèn)題的質(zhì)量（說(shuō)服力） ⑤ 人機(jī)交互的便利性 7.6

16、答： 專(zhuān)家系統(tǒng)種類(lèi) 解 決 的 問(wèn) 題 解 釋 根據(jù)感知數(shù)據(jù)推理情況描述 診 斷 根據(jù)觀察結(jié)果推斷系統(tǒng)是否有故障 預(yù) 測(cè) 推導(dǎo)給定情況可能產(chǎn)生的后果 設(shè) 計(jì) 根據(jù)給定要求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì) 規(guī) 劃 設(shè)計(jì)動(dòng)作 控 制 控制整個(gè)系統(tǒng)的行為 監(jiān) 督 比較觀察結(jié)果和期望結(jié)果 修 理 執(zhí)行計(jì)劃來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)定的補(bǔ)救措施 教 學(xué) 診斷、調(diào)整、修改學(xué)生行為 調(diào)

17、試 建議故障的補(bǔ)救措施 (1) 解釋型專(zhuān)家系統(tǒng) 能根據(jù)感知數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)分析、推理，從而給出相應(yīng)解釋.（必須能處理不完全、甚至受到干擾的信息，給出一致且正確的解釋?zhuān)? 代表性：DENDRAL（化學(xué)結(jié)構(gòu)說(shuō)明）、PROSPECTOR（地質(zhì)解釋?zhuān)┑? (2) 診斷型專(zhuān)家系統(tǒng) 能根據(jù)取得的現(xiàn)象、數(shù)據(jù)或事實(shí)推斷出系統(tǒng)是否有故障，并能找出產(chǎn)生故障的原因,給出排除故障的方案（目前開(kāi)發(fā)、應(yīng)用得最多的一類(lèi)） 代表性：PUFF（肺功能診斷系統(tǒng)）、PIP（腎臟病診斷系統(tǒng)）、DART（計(jì)算機(jī)硬件故障診斷系統(tǒng)）等 (3) 預(yù)測(cè)型專(zhuān)家系統(tǒng) 能根據(jù)過(guò)去和現(xiàn)在信息（數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)）來(lái)推斷可能發(fā)生和出現(xiàn)的情

18、況 （天氣預(yù)報(bào)、市場(chǎng)預(yù)測(cè)、人口預(yù)測(cè)等） (4) 設(shè)計(jì)型專(zhuān)家系統(tǒng) 能根據(jù)給定要求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì) （工程設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、服裝設(shè)計(jì)） 代表性：XCON（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配置系統(tǒng)）、KBVLSI（VLSI電路設(shè)計(jì)專(zhuān)家系統(tǒng)）等 (5) 規(guī)劃型專(zhuān)家系統(tǒng) 能按給定目標(biāo)擬定總體規(guī)劃、行動(dòng)計(jì)劃、運(yùn)籌優(yōu)化等 （機(jī)器人動(dòng)作控制、軍事規(guī)劃、城市規(guī)劃等） 代表性：NOAH（機(jī)器人規(guī)劃系統(tǒng)）、SECS（幫助化學(xué)家制定有機(jī)合成規(guī)劃的專(zhuān)家系統(tǒng)）、TATR（幫助空軍制訂攻擊敵方機(jī)場(chǎng)計(jì)劃的專(zhuān)家系統(tǒng)）等 (6) 控制型專(zhuān)家系統(tǒng) 能根據(jù)具體情況，控制整個(gè)系統(tǒng)的行為 代表性：Y

19、ES/MVS（幫助監(jiān)控和控制MVS操作系統(tǒng)） (7) 監(jiān)督型專(zhuān)家系統(tǒng) 能完成實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)任務(wù)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)到的現(xiàn)象作出相應(yīng)的分析和處理 代表性：REACTOR（幫助操作人員檢測(cè)和處理核反應(yīng)堆事故） (8) 修理型專(zhuān)家系統(tǒng) 能根據(jù)故障的特點(diǎn)制訂糾錯(cuò)方案，并能實(shí)施該方案排除故障，當(dāng)制訂的方案失效或部分失效時(shí)，能及時(shí)采取相應(yīng)的補(bǔ)救措施 (9) 教學(xué)型專(zhuān)家系統(tǒng) 能根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中所產(chǎn)生的問(wèn)題進(jìn)行分析、評(píng)價(jià)、找出錯(cuò)誤原因，有針對(duì)性地確定教學(xué)內(nèi)容或采取其它有效的教學(xué)手段 代表性：GUIDON（講授有關(guān)細(xì)菌感染性疾病方面的醫(yī)學(xué)知識(shí)） (10) 調(diào)試型專(zhuān)家系統(tǒng) 能根據(jù)

20、相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)被測(cè)試對(duì)象存在的錯(cuò)誤，并能從多種糾錯(cuò)方案中選出適用于當(dāng)前情況的最佳方案，排除錯(cuò)誤 專(zhuān)家系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域已擴(kuò)展到數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、醫(yī)學(xué)、地質(zhì)、氣象、農(nóng)業(yè)、法律、教育、交通運(yùn)輸、機(jī)械、藝術(shù)以及計(jì)算機(jī)科學(xué)本身，甚至滲透到政治、經(jīng)濟(jì)、軍事等重大決策部門(mén)，產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也促進(jìn)了人工智能基本理論和基本技術(shù)的發(fā)展. 7.7答：（1）正向推理：見(jiàn)教材P206圖7.7 （2）反向推理：見(jiàn)教材P212圖7.12 7.8答：（1）知識(shí)獲取的任務(wù) 基本任務(wù)：為專(zhuān)家系統(tǒng)獲取知識(shí)，建立起健全、完善、有效的知識(shí)庫(kù)，以滿足求解領(lǐng)域問(wèn)題需要 ①抽取知識(shí) 識(shí)別、理解、篩

21、選、歸納等，及自學(xué)習(xí) ②知識(shí)的轉(zhuǎn)換 第一步：從專(zhuān)家及文獻(xiàn)資料處抽取的知識(shí)轉(zhuǎn)換為某種知識(shí)表示模式，如產(chǎn)生式規(guī)則、框架等 （知識(shí)工程師完成） 第二步：該模式表示的知識(shí)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)可直接利用的內(nèi)部形式.（輸入及編譯實(shí)現(xiàn)） ③知識(shí)的輸入 知識(shí)編輯器 ④知識(shí)的檢測(cè) 不一致、不完整等 ⑵知識(shí)獲取的模式 ①非自動(dòng)知識(shí)獲取(人工移植)知識(shí)工程師 知識(shí)編輯器 ②自動(dòng)知識(shí)獲取 系統(tǒng)具有獲取知識(shí)的能力，它不僅可以直接與領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)話，從專(zhuān)家提供的原始信息中學(xué)習(xí)到專(zhuān)家系統(tǒng)所需的知識(shí)，而且還能從系統(tǒng)自身的運(yùn)行實(shí)踐中總結(jié)、歸納出新的知識(shí)，發(fā)現(xiàn)知識(shí)中可能存在的錯(cuò)誤，不斷自我完善，建立

22、起性能優(yōu)良、知識(shí)完善的知識(shí)庫(kù) 具有識(shí)別語(yǔ)音、文字、圖像的能力 具有理解、分析、歸納的能力 具有從運(yùn)行實(shí)踐中學(xué)習(xí)的能力 ③半自動(dòng)知識(shí)獲取 7.9答： 正確性 (1)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的正確性 ① 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想的正確性 如目標(biāo)、原則等 ② 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法的正確性 如知識(shí)表達(dá)方法、知識(shí)推理方法、控制策略、解釋方法等 ③ 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)工具的正確性 如正確使用和正確維護(hù) (2)系統(tǒng)測(cè)試的正確性 ① 測(cè)試目的、方法、條件的正確性 ② 測(cè)試結(jié)果、數(shù)據(jù)、記錄的正確性 (3)系統(tǒng)運(yùn)行的正確性 ① 推理結(jié)論、求解結(jié)果、咨詢建議的正確性 ② 推理解釋及可信度估算

23、的正確性 ③ 知識(shí)庫(kù)知識(shí)的正確性 語(yǔ)法、語(yǔ)義和語(yǔ)用及專(zhuān)業(yè)內(nèi)容 有用性 (1)推理結(jié)論、求解結(jié)果、咨詢建議的有用性 (2)系統(tǒng)的知識(shí)水平、可用范圍、易擴(kuò)充性、易更新性等 (3)問(wèn)題的求解能力（解題速度、推理效率），可能場(chǎng)合和環(huán)境 (4)人機(jī)交互的友好性 (5)運(yùn)行可靠性、易維護(hù)性、可移植性 (6)系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性（軟硬件投資、運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)費(fèi)用和系統(tǒng)運(yùn)行取得的直接或間接經(jīng)濟(jì)效益） 7.10答：（1）四種主要的類(lèi)型： ① 用于開(kāi)發(fā)專(zhuān)家系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 ② 骨架系統(tǒng) ③ 通用型知識(shí)表達(dá)語(yǔ)言 ④ 專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境 （2）專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境（工具包）

24、 AGE是斯坦福大學(xué)研制的一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境. AGE是典型的模塊組合式開(kāi)發(fā)工具，為用戶提供了一個(gè)通用的專(zhuān)家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架，并將該框架分解為許多在功能和結(jié)構(gòu)上較為獨(dú)立的的組件部件，這些組件已預(yù)先編制成標(biāo)準(zhǔn)模塊存在系統(tǒng)中. AGE采用了黑板模型來(lái)構(gòu)造專(zhuān)家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框架. 可通過(guò)兩條途徑構(gòu)造自己的專(zhuān)家系統(tǒng)： ① 用戶使用AGE現(xiàn)有的各種組件作為構(gòu)造材料，很方便地來(lái)組合設(shè)計(jì)自己所需的系統(tǒng). ② 用戶通過(guò)AGE的工具界面，定義和設(shè)計(jì)各種所需的組成部件，以構(gòu)造自己的專(zhuān)家系統(tǒng). 應(yīng)用AGE已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一些專(zhuān)家系統(tǒng)，主要用于醫(yī)療診斷、密碼翻譯、軍事科學(xué)等方面. 7.11答： EMYCIN是由MYCIN系統(tǒng)抽去原有的醫(yī)學(xué)領(lǐng)域知識(shí)，保留骨架而形成的系統(tǒng)（產(chǎn)生式規(guī)則表達(dá)知識(shí)、目標(biāo)驅(qū)動(dòng)的反向推理控制策略）. EMYCIN具有MYCIN的全部功能： ① 解釋程序——可以向用戶解釋推理過(guò)程. ② 知識(shí)編輯程序及類(lèi)英語(yǔ)的簡(jiǎn)化會(huì)話語(yǔ)言——提供一開(kāi)發(fā)知識(shí)庫(kù)的環(huán)境，使得開(kāi)發(fā)者可以使用比LISP更接近自然語(yǔ)言的規(guī)則語(yǔ)言來(lái)表示知識(shí). ③ 知識(shí)庫(kù)管理和維護(hù)手段——所提供的開(kāi)發(fā)知識(shí)庫(kù)的環(huán)境還可以在進(jìn)行知識(shí)編輯及輸入時(shí)進(jìn)行語(yǔ)法、一致性、是否矛盾和包含等檢查. ④ 跟蹤和調(diào)試功能 EMYCIN開(kāi)發(fā)的一些專(zhuān)家系統(tǒng)（適合開(kāi)發(fā)各種領(lǐng)域咨詢、診斷型專(zhuān)家系統(tǒng)）. 8 / 8