专家系统理论与设计原理.docx

专 家 系 统 理 论 与 设 计 原 理

及界面直接关系到人机交流的效率及效果，

问题描述

推理机知识库综合数据库人机交互接

推理机

知识库

综合数据库

人机交互接口

解释接口

知识获取解答、建议和解

知识获取

亡 专家实践

图2-1专家系统结构图四

Fig2·]，由e叩 中四 of釭芦 叩 硕

2.., 解释接口

解释接D基本任务是踩踪井记录推理过程p向用户解释专家系统的行为。解释机构还可以帮助知识 程师发现知识库及推理机中的错误或存在的问题，有利于系统的调试、维护及完善工作9解释机构功能的强弱反映了专家系统的透明度和可信度，它是取倌千用户的一个篮要措施勺

3、

3、

推理机是专家系统的｀大脑气是实现专家系统推理功能的个或一组计算机程序口在专家系统屯推理机根据用户提供的导实，利用知识库中的知识，按照一定的推理方法和求解策略进行推理，求得问题的答案，，推理机和知识库构成了专家系统的核心”4,综合数据郘

综合数据库又称全凡数据库P用于存储问题的初始数据｀推理过程中的过渡数据和信息。

5... 知识序佴］［列

知识库存放考领域专家所提供的专门知识小这些知识包括与领城相关的书本知识、常识性知识以及专家在生产实践中所获传的经验知识心知识库是专家系统的基础，它的建立是开发专家系统的中心任务之一仑

迷立知识库是以知识表示为前提的知识表示是对知识的一种描述，是一种计莞机可以楼受的．｀用于描述知识的数据结构卜目 的是便干计算机存储和利用专家知识凸目前使用较多的知识表示方法有：一阶诮词逻辑表示法、产生式表示法、框架表示法、语义网络 示法、面向对象表示法等守随者专家系统的发展及其应用领域的拓宽，未

来会出现更多、更适用的知识表示方法匀

6、知识获取固

知识获取机构由一组程序组成．其任务是从某些知识湃中有哪些信誉好的足球投注网站员炼专家系统笸题求解所摇要的专门知识牙井把知识轴人到库中t转化为推理机所能识别并利用的形式，建立起性能良好的知识库心专家系统的知识获取一般是由知识工程师与专家系统知识的获取机构共同完成的。专家系统中的知识有很多来源，如课本、论文、经验数据以及系统自身运行的实践等等．其中主要知识来源是领域专家巴知识工程师则通过与专家的直接交流来获取知识内

知识获取方式一般有人工获取、半自动获取和自动获取三种。人工获取方式是通过知识工程师与领域专家合作，对有关倾域知识和专家知识，进行搜案、分析,.整 理、归纳等处理后将有用知识总结出来，用于知识库的建立勺有的 专家系统具有部分学习功能了利 用 某种专门的知识获取系统（如知识辅维软件):t帮助 专家提取、归纳有关知识:t·或者通过系统的运行实践归纳、总结新的知识，井自动记入知识序贮这种 知识 获取方法为半自动获取”还有些专家系统具有自动获取知识的功自七，一般分两种形式：

—种是在系统运行过程中不断地总结经验．井修改和扩充知识库；另—种是开发专门的机器学习系统乍让机器自动从实际问题中获取知识，并坛充知识库中它不仅可以直接与领域专家对话．从专家提供的原始信思中学习知识，而且还能从系统运行实践中总结、归纳出新的知识，发现和改芷自身存在的错误，井不断地自我完善9使知识库遂步趋于完整、，一致志

2 2 专家系统的设计

2_2_1设计原则

在掌握了知识获取、知识表示｀推理机制以及解释器的基本技术后．，就可以进行专家系统的设计工作＂在设计专家系统时卜要遴征以下原则·七

1飞知识与知识处理机构相对独立的原则

专家系统的知识库是不断更新和完菩时 而推理机构是计算机程序的一部分，其维护与更新相对较困难．因此 为适应知识的更新与变化，，培加系统适用性，提 商系统易维护性，，知识库与推理机相对独立是设计专家系统应遵循的首要原则”

2...桉系统功能进行榄块设计原则

椋块化设计是计纬机系统开发的常用方法，为使系统脉络消晰｀易于调试，绝大多数专家系统均采用按系统功能划分栈块的原则于将专家系统划分为几个相对独立的功能模块刁

3..交互性原则

用户使用专家系统或者管埋人员对系统进行维护都需要通过人机交互界面来完成，尤其用户在咨询过程中，需向系统表达相关孝实厅系统则要向用户拍出求解结果及相瑾释信息，另外用户使用系统的过程中芦也可能要回答系统提出的问题，以利系统

更有效地工作，这就需要有 一个良好的人机交互接口来实现:,因此良好的人机交互界面及良好的人机交互能力是专家系统设计必须实现的目标之一”

4、合作原则

专家系统的构造者涉及领域专家｀知识工程师...软件工程师、用户