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专家系统知识题解答

第七章专家系统

7.1.答：

（1）专家系统的定义

费根鲍姆（E．A．Feigenbaum）：专家系统是⼀种智能的计算机程序，它运⽤知识和推理步骤来解决只有专家才能解决的“

复杂问题”

专家系统是基于知识的系统，⽤于在某种特定的领域中运⽤领域专家多年积累的经验和专门知识，求解需要专家才能解决的困

难问题

保存和⼤⾯积推⼴各种专家的宝贵知识

博采众长

⽐⼈类专家更可靠，更灵活

（2）专家系统的特点

①具有专家⽔平的专门知识

专家系统中的知识按其在问题求解中的作⽤可分为三个层次：数据级、知识库级和控制级

数据级知识（动态数据）：具体问题所提供的初始事实及在问题求解过程中所产⽣的中间结

论、最终结论

数据级知识通常存放于数据库中

知识库级知识：专家的知识，这⼀类知识是构成专家系统的基础

⼀个系统性能⾼低取决于这种知识质量和数量

控制级知识（元知识）：关于如何运⽤前两种知识的知识

在问题求解中的有哪些信誉好的足球投注网站策略、推理⽅法

②能进⾏有效的推理

推理机构——能根据⽤户提供的已知事实，通过运⽤知识库中的知识，进⾏有效的推理，以实现

问题的求解.专家系统的核⼼是知识库和推理机

③具有启发性

除能利⽤⼤量专业知识外，还必须利⽤经验判断知识来对求解问题作出多个假设（依据某些条件

选定⼀个假设，使推理继续进⾏）

④能根据不确定（不精确）的知识进⾏推理

综合利⽤模糊的信息和知识进⾏推理，得出结论

⑤具有灵活性

知识库与推理机相互独⽴，使系统易于扩充，具有较⼤的灵活性

⑥具有透明性

⼀般有解释机构，所以具有较好的透明性

解释机构向⽤户解释推理过程，回答“Why？”、“How？”等问题

⑦具有交互性

⼀般都为交互式系统，具有较好的⼈机界⾯

⼀⽅⾯它需要与领域专家或知识⼯程师进⾏对话以获取知识；另⼀⽅⾯它也需要不断地从⽤户处获得所需的已知事实并回答询

问.

7.2.答：专家系统的⼀般结构

⼈机接⼝、推理机、知识库、动态数据库、知识获取机构、解释机构

专

⼈机接⼝

解释机构知识获取机构

知识库

推理机数据库⽤户

领域专家

知识⼯程师

家系统核⼼

知识库：主要⽤来存放领域专家提供的专门知识

(1)知识表达⽅法的选择（最多的三种表⽰⽅法是产⽣式规则、框架和语义⽹络）

①充分表⽰领域知识

②能充分、有效地进⾏推理

③便于对知识的组织、维护与管理

④便于理解与实现

(2)知识库管理冗余和⽭盾⼀致性和完整性安全性

推理机

模拟领域专家的思维过程，控制并执⾏对问题的求解

能根据当前已知的事实，利⽤知识库中的知识，按⼀定的推理⽅法和控制策略进⾏推理，直到得出相应的结论为⽌

推理机包括推理⽅法和控制策略两部分

推理⽅法有精确推理和不精确推理（已在推理章节介绍）

控制策略主要指推理⽅向控制及推理规则选择策略

推理有正向推理、反向推理和正反向混合推理

推理策略⼀般还与有哪些信誉好的足球投注网站策略有关（已在推理章节介绍）

推理机性能/构造与知识的表⽰⽅法有关，但与知识的内容⽆关à保证推理机与知识库的独⽴性，提⾼灵活性

知识获取机构

瓶颈“”，是建造和设计专家系统的关键

基本任务是为专家系统获取知识，建⽴起健全、完善、有效的知识库，以满⾜求解领域问题的需要

要对知识进⾏⼀致性、完整性检测

⼈机接⼝

专家系统与领域专家、知识⼯程师、⼀般⽤户间进⾏交互的界⾯，由⼀组程序及相应的硬件组成，⽤于完成输⼊输出⼯作

更新、完善、扩充知识库；推理过程中⼈机交互；结束时显⽰结果内部表⽰形式与外部表⽰形式的转换

数据库

⼜称⿊板“”、综合数据库“”或动态数据库“”，主要⽤于存放⽤户提供的初始事实、问题描述及系统运⾏过程中得到的中间结果、

最终结果等信息

数据库是推理机不可缺少的⼯作场地，同时由于它可记录推理过程中的各种有关信息，⼜为解释机构提供了回答⽤户咨询的依

据（需相应的数据库管理程序）

解释机构：回答⽤户提出的问题，解释系统的推理过程，使系统对⽤户透明

7.3答：

(1)传统程序是依据某⼀确定的算法和数据结构来求解某⼀确定的问题，⽽专家系统是依据知识和推理来求解问题，这是专家

系统与传统程序的最⼤区别.

传统程序=数据结构+算法

专家系统=知识+推理

(2)传统程序把关于问题求解的知识隐含于程序中，⽽专家系统则将知识与运⽤知识的过程即推理机分离.（使专家系统具有更

⼤的灵活性，使系统易于修改）

(3)从处理对象来看，传统程序主要是⾯向数值计算和数据处理，⽽专家系统则⾯向符号处理.传统程序处理的数据多是精确

的，对数据的检索是基于模式的布尔匹配，⽽专家系统处理的数据和知识⼤多是不精确的