专家系统简介
专家系统的一般结构
专家系统的一般结构一、简介专家系统是一种基于人类知识的计算机系统，它采取了人类专家的知识和经验作为计算机系统的智力决策依据，被用来解决困难的决策问题。
专家系统可以模拟专家的经验和行为，在给定的应用领域内，给出精确的结果，同时专家系统也能够克服一些传统计算机科学研究中的困难，比如，自然语言、模糊逻辑、概念表示等方面。
专家系统包括：知识库、推理机制、接口机制和终端用户界面。
知识库存储专家知识，推理机制利用专家知识进行问题求解，接口机制将系统和外部知识源相连接，而终端用户界面提供操作系统的人机交互方式和功能，允许终端用户调用和使用专家系统。
二、专家系统的一般结构专家系统的一般结构包括：知识模型，推理模型，存储模型，规则模型，排序模型，输入/输出模型和用户界面。
1. 知识模型确定了专家系统建立的基本知识结构，它定义了文本体系、概念、属性和关系之间的关系，而系统实现的知识表示形式是有自己特定语言，这种特定的语言是由人工构建的，可以将专家知识进行抽象和概括，以满足系统的需要。
2. 推理模型是专家系统实现的核心，它的功能是使用知识模型中定义的知识，以及系统存储的知识，进行智能决策推理，以实现具体的决策任务。
3. 存储模型是实现专家系统的知识存储，它定义了系统当前的知识状态，并存储系统的输入和输出信息。
4. 规则模型是实现专家系统的描述性知识，它定义了系统做出决策时所需要的一系列规则，这些规则可以通过推理模型进行描述性推理，规则模型通常以规则库的形式存在，包括前置条件、决策结果和推出规则等。
5. 排序模型是专家系统确定推理场景下的优先顺序，它利用系统中存储的专家知识，对出现的不同推理决策选项，进行价值比较，以便选出最优解，实现系统的决策。
6. 输入/输出模型是与外部系统进行通信时使用的接口，它使用标准语言将系统外部的信息和系统内部的信息进行编码和解码，实现系统和外部系统的交互。
7. 用户界面是专家系统提供给终端用户的界面，它是专家系统的外壳，包括文本框、按钮、菜单、视图等，实现了人机交互界面的功能，使终端用户能够处理自己的问题。
第7章专家系统资料
3.2 知识获取 知识获取是建造专家系统的关键一步，也是较为
困难的一步，被称为建造专家系统的“瓶颈”。知识 获取大体有三种途径。
1.人工获取 人工获取，即计算机人员（或知识工程师）与领 域专家合作，对有关领域知识和专家知识，进行挖掘、 搜集、分析、综合、整理、归纳，然后以某种表示形 式存入知识库。
服务器
知识库
推理机
Web Server
知识库
推理机
人—机界面
Internet
人—机界面
客户（机）
Browser
图5 专家系统的客户(机)/服务器结构及浏览器/服务器结构
3、专家系统设计与实现
3.1 ES设计的原则
根据ES的特点，在设计中应遵循下列原则： ⑴ 专门任务。ES设计应面向专家知识和经验行之有效的
A→B A B
3.动态数据库 动态数据库也称全局数据库、综合数据库、工作 存储器、黑板等，它是存放初始证据事实、推理结果 和控制信息的场所，或者说它是上述各种数据构成的 集合。 4.人机界面 这里的人机界面指的是最终用户与专家系统的交 互界面。 5.解释模块 解释程序模块专门负责向用户解释专家系统的行 为和结果。
传统编程 数据处理步骤的描述和使用 与程序员理解水平相等 与过程型为主 处理模型 对大数据库进行处理 数值处理 重复计算过程 困难 困难 不容易做到在运行中解释 顺序的批处理 算法式
1.4 专家系统的类型 关于专家系统的分类，目前还无定论。仅从几个不
同的侧面对此进行讨论。 1.按用途分类 按用途分类，专家系统可分为：诊断型、解释型、
预测型、决策型、设计型、规划型、控制型、调度型等 几种类型。
2.按输出结果分类 按输出结果分类，专家系统可分为分析型和设计型。
第六章专家系统
8. 调试专家系统 (expert system for debugging)
• 任务 对失灵的对象给出处理意见和方法 • 特点 同时具有规划、设计、预报和诊断等专
家系统的功能 • 例子 新产品或新系统调试，被修设备调整。
在这方面的实例还比较少见
9. 教学专家系统 (expert system for instruction)
一般应用程序
专家系统
把其应用领域的问题 把问题求解的知识 求解知识单独组成一 隐含地编入程序。 个实体。即为知识库。 把知识组织为两级： 将知识组织成三级； 数据级和程序级。 数据、知识库和控制。
专家系统的主要组成部分
• 知识库（Knowledge Base） • 综合数据库（Global Database） • 推理机（Reasoning Machine） • 解释器（Explanator） • 人机接口（Interface）
专家系统的用途分类：
▪ 解释专家系统 ▪ 预测专家系统 ▪ 诊断专家系统 ▪ 设计专家系统 ▪ 规划专家系统
▪ 监视专家系统 ▪ 控制专家系统 ▪ 调试专家系统 ▪ 教学专家系统 ▪ 修理专家系统
1.解释专家系统 (expert system for interpretation)
• 任务 通过对已知信息与数据的分析与解释，确定它们的涵义； • 特点
• 特点 – 能够了解被诊断对象或客体各组成部分的特性以及它们之 间的联系 – 能够区分一种现象及其所掩盖的另一种现象 – 能够向用户提出测量的数据，并从不确切信息中得出尽可 能正确的诊断
• 例子 有医疗诊断，电子机械和软件故障诊断等 抗生素治疗MYCIN、肝功能检验PUFF、青光眼治疗的
第二章 专家系统概述
启发性 透明性 灵活性
第五节 专家系统分类
可按不同的标准进行分类.例如: 可按不同的标准进行分类.例如: 应用领域分类 可分为医疗,勘探,数学, 分类. 按应用领域分类.可分为医疗,勘探,数学,物 理,化学,气象,生物等; 化学,气象,生物等; 知识表示技术分类 基于规则的,逻辑的, 分类. 按知识表示技术分类.基于规则的,逻辑的,语 义网络,框架的专家系统等; 义网络,框架的专家系统等; 推理策略分 正向,反向,双向等; 按推理策略分.正向,反向,双向等; 采用不精确推理技术分 确定理论, 按采用不精确推理技术分.确定理论,主观 Bayes,模糊理论,D/S理论推理技术ES; 理论推理技术ES Bayes,模糊理论,D/S理论推理技术ES; 结构分 单和群ES ES; 按结构分.单和群ES;
第三节 专家系统的功能与结构
3.1: 3.1:功能
专家系统应当具备以下几个功能: 专家系统应当具备以下几个功能: 存储专业领域知识; 存储专业领域知识; 存储具体问题求解过程中的初始数据和推理过程中的各信息 与数据; 与数据; 利用已有知识解决专业问题; 利用已有知识解决专业问题; 对推理过程和结论作出必要的解释; 对推理过程和结论作出必要的解释; 提供用户接口; 提供用户接口; 提供知识获取,知识库修改完善等维护手段; 提供知识获取,知识库修改完善等维护手段;
事实:客观事物的状态,属性,特征及事物间关系. 事实:客观事物的状态,属性,特征及事物间关系. 信念:主要指事实的含义规则,语义说明. 信念:主要指事实的含义规则,语义说明. 启发式: 启发式:指能表达前提和结论间因果关系的一种形 式.
二:算法和启发式程序
算法是为求解一类问题而规定的一个可被机 械执行的确定步骤的有穷序列,具有如下性质: 械执行的确定步骤的有穷序列,具有如下性质: 通用性:能求解问题范围内的全部问题; 通用性:能求解问题范围内的全部问题; 确定性:算法中的问题求解状态, 确定性:算法中的问题求解状态,求解步骤应该 是精确唯一的. 是精确唯一的. 有效性:问题范围内的任何具体问题带入算法后, 有效性:问题范围内的任何具体问题带入算法后, 都可经有限步骤,达到期望结果. 都可经有限步骤,达到期望结果.
故障诊断专家系统介绍
故障诊断专家系统
人工神经网络
一、概述
1.定义及特点 2.目前的应用情况
x1 w1
i
二、基本原理
故障诊断专家系统
(3) 诊断型(Diagnosis)专家系统 这类系统根据输入 信息推断出处理对象中可能存在 的故障，如计算机 硬件故障诊断系统DART、核反应堆故障诊断系统 REACTOR、感染病诊 断与治疗系统MYCIN、旋 转机械故障诊断系统EXPLORE-EX、透平机械故障 诊断专家系统TUBMAC等。
(9) 控制型(Control)专家系统 这类系统能自动控 制系统的全部行为，通常用手生产过程的实时控 制，如维持钻机最佳钻探流特征的MUD系统、 MVS操作系统的监督控制系统YES／MVS等。
(10) 教育型(1nstruction)专家系统 这类系统能诊 断并纠正学生的行为，主要用于教学和培训，多 为诊断型和调试型的结合体，如GUIDON和 STEAMER等。
故障诊断专家系统
人工智能研究者们已提出了许多种知识表示方法， 如产生式表示、框架式表示、语义网络表示、逻辑 性表示、对象—属性—值三元组表示、过程表示和 面向对象的表示等，这些不同的表示方法各有其优 缺点和最适用的领域。
2) 产生式系统的基本组成 一个典型的产生式专家系统通常由规则库(RuleBase)、
x1
y1
x1
y1
x2
x2
y2
xn
yn
xn
yn
单层前 向网络
多层前 向网络
5-专家系统
人工智能原理
知识库
• 包括两部分 已知的同当前问题有关的数据信息； 进行推理时要用到的一般知识和领域知识。 • 知识以规则、网络和过程等形式表示。
14
人工智能原理
• 调度器：按照系统建造者所给的控制知识从议程中选择一个 项作为系统下一步要执行的动作 • 执行器：应用知识库及黑板中记录的信息，执行调度器所选 定的动作。 • 协调器：得到新数据或新假设时，对已得到的结果进行修正， 以保持结果前后一致。
军事指挥调度系统 ROPES机器人规划专家系统 汽车和火车运行调度专家系统 小麦和水稻施肥专家系统。
27
人工智能原理
(6) 监视专家系统 • 任务：
对系统、对象或过程的行为进行不断观察，并把观察到的行为与其应 当具有的行为进行比较，以发现异常情况，发出警报。
• 特点：
系统应具有快速反应能力，在造成事故之前及时发出警报。 系统发出的警报要有很高的准确性。 系统能够随时间和条件的变化而动态地处理其输入信息。
中科院数学研究所研制了专家系统开发环境“天马” 中科院计算所研制了面向对象专家系统开发工具“OKPS”。 5
人工智能原理
专家系统的特点
• 启发性 运用专家的知识与经验进行推理、判断和决策。
• 透明性 解释本身的推理过程和回答用户提出的问题，让用户了解 推理过程，提高对专家系统的信赖感。 • 灵活性 不断增长知识，修改原有知识，不断更新。
(4) 解释器(explanator)
• 向用户解释专家系统的行为，包括解释推理结论的正确性以及系统输 出其它候选解的原因。
(5) 接口(interface)
• 又称界面，使系统与用户进行对话，使用户能够输入必要的数据、提 出问题和了解推理过程及推理结果等。
专家系统简介
专家系统是一类具有专门知识和经验的计算机智能程序系统，通过对人类专家的问题求解能力的建模，采用人工智能中的知识表示和知识推理技术来模拟通常由专家才能解决的复杂问题，达到具有与专家同等解决问题能力的水平。
这种基于知识的系统设计方法是以知识库和推理机为中心而展开的，即专家系统 = 知识库 + 推理机它把知识从系统中与其他部分分离开来。
专家系统强调的是知识而不是方法。
很多问题没有基于算法的解决方案，或算法方案太复杂，采用专家系统，可以利用人类专家拥有丰富的知识，因此专家系统也称为基于知识的系统（Knowledge-Based Systems）。
一般说来，一个专家系统应该具备以下三个要素：（1）具备某个应用领域的专家级知识；（2）能模拟专家的思维；（3）能达到专家级的解题水平。
专家系统与传统的计算机程序的主要区别如表7.1所示。
表7.1 专家系统与传统的计算机程序的主要区别列项传统的计算机程序专家系统适用范围无限制封闭世界假设建造一个专家系统的过程可以称为“知识工程”，它是把软件工程的思想应用于设计基于知识的系统。
知识工程包括下面几个方面：（1）从专家那里获取系统所用的知识（即知识获取）（2）选择合适的知识表示形式（即知识表示）（3）进行软件设计（4）以合适的计算机编程语言实现。
专家系统的发展史1965年斯坦福大学的费根鲍姆（E.A. Feigenbaum）和化学家勒德贝格（J. Lederberg）合作研制DENDRAL 系统，使得人工智能的研究以推理算法为主转变为以知识为主。
20世纪70年代，专家系统的观点逐渐被人们接受，许多专家系统相继研发成功，其中较具代表性的有医药专家系统MYCIN、探矿专家系统PROSPECTOR等。
20世纪80年代，专家系统的开发趋于商品化，创造了巨大的经济效益。
1977年美国斯坦福大学计算机科学家费根鲍姆 (E.A.Feigenballm)在第五届国际人工智能联合会议上提出知识工程的新概念。
专家系统的概述
专家系统的概述专家系统呢，整体来看是一种很有趣也很有用的计算机程序系统。
我给你讲讲我理解的这个系统的框架哈。
大致分这几个主要部分吧。
首先得有知识库，这个知识库就像是专家的大脑存储的知识，它里面包含了特定领域大量的事实和规则。
比如说，要是一个医疗专家系统，那知识库里头就有很多疾病的症状、病因、诊断方法和治疗方案这些内容。
然后就是推理机了，这可是核心内容之一。
它就像是一个思维的引擎，能根据知识库中的知识对输入的问题进行推理。
举个例子，如果是上面说的医疗专家系统，你输入一系列身体不舒服的症状，像头痛、发热、咳嗽，推理机就从知识库中找与之匹配的疾病知识，通过分析推理得出可能的疾病诊断。
还有用户接口也很重要，这个部分主要是让用户能方便地和专家系统交互的通道。
用户可以把自己的问题通过这个接口输入进去，得到系统给的答案。
就像是咱们去医院前台挂号之后，然后跟医生叙述病情这个互动过程，用户接口就是这个桥梁。
除了这几个，还有数据库负责存储中间结果和相关数据，知识获取机构负责更新和扩充知识库。
比如说随着医学研究不断有新的疾病或者治疗方法被发现，知识获取机构就把这些新内容添加到知识库当中。
不过在我理解这个专家系统的过程中，也遇到过困惑。
比如说这个推理机的工作逻辑有时候是很复杂的，很难一下子完全清楚到底是怎样在那么多的知识里准确判断和推理的。
领悟的话，就是后来明白了这些部分之间相互依赖相互配合，少了哪个部分这个专家系统都不能很好地工作。
主要脉络就是这样的知识进入知识库，推理机利用知识库应对用户输入，交互过程中的各种数据存储在数据库，新知识不断更新知识库，然后这些流程都通过用户接口一个环节拉通，这就是专家系统大概的情况啦。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
Analysis of the expert system and the technical problem ofunemploymentWu MingmingHubei University of Education,Wuhan,ChinaAbstract:in twenty-first Century, a large number of unemployment of our generation is an indisputable fact. The cause that causes unemployment said Fungous, seems to have a reason. In this paper, the unique angle of view, from the aspects of innovation on the expert system as the representative of the Internet technology, the science and technology, especially the expert systemof the explosive development of the technology of the continuing rise in unemployment.Keywords: expert system, technology business, Internet technology.专家系统和技术性失业问题浅析吴明明湖北第二师范学院计算机学院，武汉，中国摘要：21世纪，我们这一代人的大量失业已是不争的事实。
导致失业的原因各说风云，似乎都有道理。
本文以独特的视角，从以专家系统为代表的互联网技术的不断革新方面来说，得到了科学技术尤其是专家系统的爆炸性的发展导致了技术性失业的不断增加的事实。
关键词：专家系统，技术性事业，互联网技术。
引言随着专家系统(Expert System，简称ES)的深度发展，越来越多的工作可以被计算机技术取代。
或许在一定时间之内无法完全取代人类从事的所有工作，但是计算机技术已经体现出了取代人类从事的某些工作的巨大的爆发力。
换而言之，在企业生产规模不变的情况下（保守估计），所能提供的岗位已经大为缩减。
随之而来导致的是大批量的人员失业，技术性失业已经渐渐进入人们的视线。
1、专家系统1.1专家系统简介专家系统（Expert System)，顾名思义，是一种在特定领域内具有专家水平解决问题能力的智能程序系统。
它应用人工智能技术和计算机技术，根据已存储的专家级的知识、经验等同过推理得出更好更适合的解决问题的方法。
模拟专家的思维，解决特定方向的问题，它属于人工智能的一个分支。
1.2 专家系统构造专家系统通常是由人机接口、中间数据库、推理机、解释机构、知识获取机构和知识库6个部分构成。
专家系统的体系结构随专家系统的类型、功能和规模的不同，而有所差异。
其基本结构图如图1所示。
图1 专家系统基本结构图1.3 专家系统分类专家系统按任务类型可分为：解释型、预测型、诊断型、调试型、维修型、规划型、设计型、监护型、控制型、教育型等。
1.4 专家系统的基本要求及特点1.4.1一般来说，一个专家系统要具备下面的三个要素:（1）具备某个应用领域的专家级知识；（2）能模拟专家的思维；（3）能达到专家级的解题水平1.4.2一般来说，一个专家系统要具备下面的特点：(1) 具有专家水平的专门知识专家系统为了能够像人类专家那样去解决实际问题，就必须具有专家级的知识，知识越丰富，解决问题的能力就越强。
(2) 能有效地推理专家系统的根本任务是求解现实问题。
解决问题就要根据用户所提供的问题来和数据库里面的答案进行匹配，这就必须要有推理能力。
(3) 具有获取知识的能力专家系统最基础是知识，为了得到知识就必须具有获取知识的能力。
(4) 具有灵活性专家系统一般都采用知识库和推理机制分离的构造原理，只要抽去最重要知识库中的知识，它就是一个专家系统外壳。
如果要建立另外一个功能类似的专家系统时，只要把相应的知识装入到该外壳的知识库中就可以了。
(5) 具有透明性所谓的透明性是指系统自身及其行（具体的就是机器给出的答案）为能被用户所理解。
专家系统由于具有了解释机制和数据库的相互结合，使人们在应用它的时候，不仅得到了正确的答案，而且还可以知道得到答案的依据，更能增加数据的可信度。
(6) 具有交互性专家系统一般都是交互式的，一方面是与专家对话获取知识，另一方面与用户对话以得到问题的本身，再经过对数据库的匹配来回答用户的询问。
(7) 具有实用性专家系统是根据特定问题的实际需求开发的，这一特点就决定了它在特定环境下具有坚实的应用背景。
(8) 具有一定的复杂性及难度专家系统拥有知识，可以运用知识进行推理，模拟人类的思维过程。
但是，人类的知识是丰富多彩的，思维方式也是多种多样的。
因此，要真正实现对人类思维的模拟，是一件非常困难的工作，并有赖于其他许多学科的共同发展。
1.5 专家系统工作过程专家系统的基本工作流程是，专家通过人机接口回答系统的提问，然后将专家输入的信息（即专家回答问题的答案）通过知识获取机构存储到知识库，当用户有解答相关问题答案的需求时，推理机会连接知识数据库，根据问题与知识库中各个规则的条件进行匹配，并把被匹配规则的结论存放到中间数据库中。
最后，专家系统将得出最终结论由解释机构通过人机接口呈现给最终用户。
2、技术性失业技术性失业顾名思义是由于技术进步所导致的失业。
在互联网技术不断发展的过程中，技术进步的必然趋势就是生产中越发集中地采用了密集性技术和越来越先进的设备替代了以人工为主的劳动。
这样，对人工依赖性的减少必然导致人们的大量失业。
再者，在技术性增长的过程中，资本品相对价格的下降和人工劳动力价格的相对上升也加剧了机器取代工人的趋势，从而也加重了这种失业。
3、专家系统和技术性失业的联系及其影响专家系统技术的爆炸性发展确实使我们的生活更加的美好了，但是这也导致了一系列的不利因素，而且是不可忽视的。
有数据显示，在2008年的金融危机中，美国丧失了大量的劳动岗位。
现在还有1200万的人们没有工作（这个1200万指的是有意愿工作的人），而政府所能提供给人们的工作岗位每个月大概是14万左右，要知道14万这个数字连当月的新增人口都不够。
以这样的速度增加，要使1200万（在还不保证增加的情况下）完全就业还要7年之久。
我们完全有理由，有信心相信在这7年的过程中，科学技术肯定会更加的发达，人们面对技术性这个不可回避因素所要承受的压力肯定也会越发的严重，那失业情况会比现在更加的糟糕。
以前确实也出现过这样的情况，就像火车出现后，在中华大地上延续了上千年的镖局就消失了一样。
但是这一次和之前还是有着根本的区别的，这一次比之前所有的技术的革新都要迅速，都要彻底。
因为这一次改变的是互联网，而互联网在我们生活中是最底层的建筑，互联网相对于我们就像windows系统相对于电脑一样，它的改变是一种由下向上的，是一种最彻底的改变，随着它的改变，我们所生活的社会都要跟变了，它所带来的影响也较之以前更加的彻底，更加的具有破坏力。
4、结束语承认技术性失业的存在并不意味着我们应该排斥技术的进步。
回顾历史，我们可以看出，主流经济学对失业问题的研究主要集中于劳动力市场。
不同流派分别基于对劳动力市场的不同假设，得出各自不同的结论，而很少注意劳动力市场以外的因素，特别是很少关注技术进步对就业的影响。
本篇文章从专家系统的爆发式的发展这一独特角度来解释技了术性失业这一根本问题。
References【1】 Liu xia College students structural unemployment governance at present stage [J]. Reform and strategic. 2013 (3)【2】 Wang Shanyi Marx and the enlightenment theory of wage -- the wage system of our country's [J]. theory. 2011 (01)【3】 Wu shanxue. Sound China characteristics of the intellectual property administrative and law enforcement system [J]. journal. 2010 (04)【4】 Cheng Xianli. Revelation [J]. party construction and talent Mao Sui and Ma cover. 1998 (06)【5】 [America] Eric Brinjolson, Andrew MaiKeFei and the machine running thingsLibrary Electronic Press 2013【6】KuangMin. From the standpoint of promoting employment of college students' unemployment insurance system in our country and improve [J]. Journal of higher correspondence (philosophy and social sciences edition), 2012 (8)【7】Sun Yanan university graduate unemployment derived risk research [D]. 2012, capital university of economics and business【8】Cheng Yonghong. Technical unemployment: fiction or reality [J]. 2003 (05) economist.。