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4.2专家系统理论及方法介绍

4.2.1专家系统概述：

人工智能（ArtificialIntelligence简称AI）被誉为本

世纪的三大科学技术成就之一，受到了世界各国的普

遍重视。而60年代中期作为人工智能的一个应用领域

的专家系统（ExpertSystem简称ES）的出现，使得人

工智能的研究从实验室走向了现实世界。专家系统的

研究同时又推动了人工智能的发展，开创了计算机求

解非数值问题的有效途径，它和自然语言理解以及机

器人技术一起已成为人工智能研究最活跃的三大领

域。随着它的飞跃发展，世界各国已经在化学分析、

医疗诊断、地质勘探、气象预报、故障处理、语音识

别、图象处理、过程控制、农业、经济和军事等领域

研制了大量的专家系统，有些系统声称在性能上已达

到甚至超过了同领域中人类专家的水平，它的应用已

开始产生巨大的经济效益。目前，专家系统已渗入到

各个领域，并受到各行各业的普遍重视。

4.2.2什么是专家系统：

专家系统是迅速发展起来的一个人工智能的应用

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领域。设计一个专家系统，其基本思想是使计算机在

工作过程中能竭尽全力地来模拟领域专家解决实际问

题的过程，即模拟领域专家如何运用他们的知识与经

验来解决实际问题的方法和步骤。所以专家系统实际

上是一个（或一组）能在某特定领域内，以人类专家

水平去解决该领域中困难问题的计算机程序。由于专

家系统的功能主要依赖于大量的知识，这些知识均存

在于知识库中，通过推理机按一定的推理策略去解决

问题，所以它也被称为知识基系统。专家系统是研究

用解决某专门问题的专家知识来建立人机系统的方法

和技术。由于知识在专家系统中起着决定性的作用，

所以一般将建立专家系统的工作过程及应用知识到工

程实际的过程称为知识工程。

4.2.3专家系统的特点：

专家系统是一种基于知识的智能程序，它与传统的

程序相比有如下特点：

(1).具有启发性；

专家系统运用领域内的理论与常识性知识以及专

家长期实践中积累起来的宝贵经验，这些经验通常没

有严谨的理论依据，很难保证其在各种情况下的普遍

正确性，但在一定条件下解决问题，它们往往简洁而

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有效，能够起到有效的简化问题或快速求解问题的作

用。这使计算机的应用范围大大地扩大了。因为，世

界上的大部分工作不是数值计算性的，而是以知识为

基础，通过推理来完成的。

(2).具有透明性；

专家系统能解释本身的推理过程，给出求解过程的

推理路径，使系统具有一种透明的界面。它又能完成

向用户提供咨询的任务，加强了用户对专家系统的可

接受性，也为专家系统的改进、完善提供了方便。

(3).具有灵活性；

专家系统由于知识库和推理机的相对对立，使它可

以方便地在非编辑状态下不断对知识进行增删和修

改，有利于知识库的扩充及完善，不断提高系统的性

能。另外专家系统强调符号处理，并希望有一个理想

的人机接口，做到专家或用户能以一种接近自然语言

的语言甚至口语形式同系统进行信息的交流。这些都

是传统程序所不具备的特点。

4.2.4专家系统的分类：