專家系統(tǒng)的類型

1、專家系統(tǒng)的類型專家系統(tǒng)的類型解釋專家系統(tǒng)解釋專家系統(tǒng) l解釋專家系統(tǒng)的任務(wù)是通過對已知信息和數(shù)據(jù)的分析解釋專家系統(tǒng)的任務(wù)是通過對已知信息和數(shù)據(jù)的分析與解釋，確定它們的涵義。解釋專家系統(tǒng)具有下列特與解釋，確定它們的涵義。解釋專家系統(tǒng)具有下列特點：點：(a) 系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)量很大，而且往往是不準確的、有錯誤的系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)量很大，而且往往是不準確的、有錯誤的或不完全的?；虿煌耆?。(b) 系統(tǒng)能夠從不完全的信息中得出解釋，并能對數(shù)據(jù)做出系統(tǒng)能夠從不完全的信息中得出解釋，并能對數(shù)據(jù)做出某些假設(shè)。某些假設(shè)。(c) 系統(tǒng)的推理過程可能很復(fù)雜和很長，因而要求系統(tǒng)具有對系統(tǒng)的推理過程可能很復(fù)雜和很長，因而要

2、求系統(tǒng)具有對自身的推理過程作出解釋的能力。自身的推理過程作出解釋的能力。作為解釋專家系統(tǒng)的例子有語音理解、圖象分析、系統(tǒng)監(jiān)視、作為解釋專家系統(tǒng)的例子有語音理解、圖象分析、系統(tǒng)監(jiān)視、化學(xué)結(jié)構(gòu)分析和信號解釋等。例如，衛(wèi)星圖象化學(xué)結(jié)構(gòu)分析和信號解釋等。例如，衛(wèi)星圖象(云圖等云圖等)分析、分析、集成電路分析、集成電路分析、DENDRAL化學(xué)結(jié)構(gòu)分析、化學(xué)結(jié)構(gòu)分析、ELAS石油測井石油測井數(shù)據(jù)分析、染色體分類、數(shù)據(jù)分析、染色體分類、PROSPECTOR地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)解釋地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)解釋和丘陵找水等實用系統(tǒng)。和丘陵找水等實用系統(tǒng)。 預(yù)測專家系統(tǒng)預(yù)測專家系統(tǒng) l預(yù)測專家系統(tǒng)的任務(wù)是通過對過去和現(xiàn)在已知狀況的預(yù)

3、測專家系統(tǒng)的任務(wù)是通過對過去和現(xiàn)在已知狀況的分析，推斷未來可能發(fā)生的情況。預(yù)測專家系統(tǒng)具有分析，推斷未來可能發(fā)生的情況。預(yù)測專家系統(tǒng)具有下列特點：下列特點：(a) 系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)隨時間變化，而且可能是不準確和不完全系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)隨時間變化，而且可能是不準確和不完全的。的。(b) 系統(tǒng)需要有適應(yīng)時間變化的動態(tài)模型，能夠從不完全和系統(tǒng)需要有適應(yīng)時間變化的動態(tài)模型，能夠從不完全和不準確的信息中得出預(yù)報，并達到快速響應(yīng)的要求。不準確的信息中得出預(yù)報，并達到快速響應(yīng)的要求。預(yù)測專家系統(tǒng)的例子有氣象預(yù)報、軍事預(yù)測、人口預(yù)測、交預(yù)測專家系統(tǒng)的例子有氣象預(yù)報、軍事預(yù)測、人口預(yù)測、交通預(yù)測、經(jīng)濟預(yù)測和谷物產(chǎn)量預(yù)

4、測等。例如，惡劣氣候通預(yù)測、經(jīng)濟預(yù)測和谷物產(chǎn)量預(yù)測等。例如，惡劣氣候(包括包括暴雨、颶風、冰雹等暴雨、颶風、冰雹等)預(yù)報、戰(zhàn)場前景預(yù)測和農(nóng)作物病蟲害預(yù)預(yù)報、戰(zhàn)場前景預(yù)測和農(nóng)作物病蟲害預(yù)報等專家系統(tǒng)。報等專家系統(tǒng)。 診斷專家系統(tǒng)診斷專家系統(tǒng) l診斷專家系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)觀察到的情況診斷專家系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)觀察到的情況(數(shù)據(jù)數(shù)據(jù))來推斷出某個對來推斷出某個對象機能失常象機能失常(即故障即故障)的原因。診斷專家系統(tǒng)具有下列特點：的原因。診斷專家系統(tǒng)具有下列特點：(a) 能夠了解被診斷對象或客體各組成部分的特性以及它們之間的能夠了解被診斷對象或客體各組成部分的特性以及它們之間的聯(lián)系。聯(lián)系。(b) 能夠區(qū)

5、分一種現(xiàn)象及其所掩蓋的另一種現(xiàn)象。能夠區(qū)分一種現(xiàn)象及其所掩蓋的另一種現(xiàn)象。(c) 能夠向用戶提出測量的數(shù)據(jù)，并從不確切信息中得出盡可能正能夠向用戶提出測量的數(shù)據(jù)，并從不確切信息中得出盡可能正確的診斷。確的診斷。診斷專家系統(tǒng)的例子特別多，有醫(yī)療診斷，電子機械和軟件故障診診斷專家系統(tǒng)的例子特別多，有醫(yī)療診斷，電子機械和軟件故障診斷以及材料失效診斷等。用于抗生素治療的斷以及材料失效診斷等。用于抗生素治療的MYCIN、肝功能檢驗的、肝功能檢驗的PUFF、青光眼治療的、青光眼治療的CASNET、內(nèi)科疾病診斷的、內(nèi)科疾病診斷的INTERNIST-I和和血清蛋白診斷等醫(yī)療診斷專家系統(tǒng)，血清蛋白診斷等醫(yī)療診斷

6、專家系統(tǒng)，IBM公司的計算機故障診斷系公司的計算機故障診斷系統(tǒng)統(tǒng)DART/DASD，火電廠鍋爐給水系統(tǒng)故障檢測與診斷系統(tǒng)、雷達，火電廠鍋爐給水系統(tǒng)故障檢測與診斷系統(tǒng)、雷達故障診斷系統(tǒng)和太空站熱力控制系統(tǒng)的故障檢測與診斷系統(tǒng)等、都故障診斷系統(tǒng)和太空站熱力控制系統(tǒng)的故障檢測與診斷系統(tǒng)等、都是國內(nèi)外頗有名氣的實例。是國內(nèi)外頗有名氣的實例。 設(shè)計專家系統(tǒng)設(shè)計專家系統(tǒng) l設(shè)計專家系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)設(shè)計要求，求出滿足設(shè)計設(shè)計專家系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)設(shè)計要求，求出滿足設(shè)計問題約束的目標配置。設(shè)計專家系統(tǒng)具有如下特點：問題約束的目標配置。設(shè)計專家系統(tǒng)具有如下特點：(a) 善于從多方面的約束中得到符合要求的設(shè)計結(jié)果。

7、善于從多方面的約束中得到符合要求的設(shè)計結(jié)果。(b) 系統(tǒng)需要檢索較大的可能解空間。系統(tǒng)需要檢索較大的可能解空間。(c) 善于分析各種子問題，并處理好子問題間的相互作用。善于分析各種子問題，并處理好子問題間的相互作用。(d) 能夠試驗性地構(gòu)造出可能設(shè)計，并易于對所得設(shè)計方案能夠試驗性地構(gòu)造出可能設(shè)計，并易于對所得設(shè)計方案進行修改。進行修改。(e) 能夠使用已被證明是正確的設(shè)計來解釋當前的能夠使用已被證明是正確的設(shè)計來解釋當前的(新的新的)設(shè)計。設(shè)計。設(shè)計專家系統(tǒng)涉及電路設(shè)計專家系統(tǒng)涉及電路(如數(shù)字電路和集成電路如數(shù)字電路和集成電路)設(shè)計、土木設(shè)計、土木建筑工程設(shè)計、計算機結(jié)構(gòu)設(shè)計、機械產(chǎn)品設(shè)計和

8、生產(chǎn)工藝建筑工程設(shè)計、計算機結(jié)構(gòu)設(shè)計、機械產(chǎn)品設(shè)計和生產(chǎn)工藝設(shè)計等。比較有影響的專家設(shè)計系統(tǒng)有設(shè)計等。比較有影響的專家設(shè)計系統(tǒng)有VAX計算機結(jié)構(gòu)設(shè)計計算機結(jié)構(gòu)設(shè)計專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)R1(XCOM)、浙江大學(xué)的花布立體感圖案設(shè)計和花、浙江大學(xué)的花布立體感圖案設(shè)計和花布印染專家系統(tǒng)、大規(guī)模集成電路設(shè)計專家系統(tǒng)以及齒輪加布印染專家系統(tǒng)、大規(guī)模集成電路設(shè)計專家系統(tǒng)以及齒輪加工工藝設(shè)計專家系統(tǒng)等。工工藝設(shè)計專家系統(tǒng)等。 規(guī)劃專家系統(tǒng)規(guī)劃專家系統(tǒng) l規(guī)劃專家系統(tǒng)的任務(wù)在于尋找出某個能夠達到給定目規(guī)劃專家系統(tǒng)的任務(wù)在于尋找出某個能夠達到給定目標的動作序列或步驟。規(guī)劃專家系統(tǒng)的特點如下：標的動作序列或步驟。規(guī)劃

9、專家系統(tǒng)的特點如下：(a)所要規(guī)劃的目標可能是動態(tài)的或靜態(tài)的，因而需要對未來所要規(guī)劃的目標可能是動態(tài)的或靜態(tài)的，因而需要對未來動作做出預(yù)測。動作做出預(yù)測。(b)所涉及的問題可能很復(fù)雜，要求系統(tǒng)能抓住重點，處理好所涉及的問題可能很復(fù)雜，要求系統(tǒng)能抓住重點，處理好各子目標間的關(guān)系和不確定的數(shù)據(jù)信息，并通過試驗性動作各子目標間的關(guān)系和不確定的數(shù)據(jù)信息，并通過試驗性動作得出可行規(guī)劃。得出可行規(guī)劃。規(guī)劃專家系統(tǒng)可用于機器人規(guī)劃、交通運輸調(diào)度、工程項目規(guī)劃專家系統(tǒng)可用于機器人規(guī)劃、交通運輸調(diào)度、工程項目論證、通信與軍事指揮以及農(nóng)作物施肥方案規(guī)劃等。比較典論證、通信與軍事指揮以及農(nóng)作物施肥方案規(guī)劃等。比較典

10、型的規(guī)劃專家系統(tǒng)的例子有軍事指揮調(diào)度系統(tǒng)、型的規(guī)劃專家系統(tǒng)的例子有軍事指揮調(diào)度系統(tǒng)、ROPES機器機器人規(guī)劃專家系統(tǒng)、汽車和火車運行調(diào)度專家系統(tǒng)以及小麥和人規(guī)劃專家系統(tǒng)、汽車和火車運行調(diào)度專家系統(tǒng)以及小麥和水稻施肥專家系統(tǒng)等。水稻施肥專家系統(tǒng)等。 監(jiān)視專家系統(tǒng)監(jiān)視專家系統(tǒng) l監(jiān)視專家系統(tǒng)的任務(wù)在于對系統(tǒng)、對象或過程的行為監(jiān)視專家系統(tǒng)的任務(wù)在于對系統(tǒng)、對象或過程的行為進行不斷觀察，并把觀察到的行為與其應(yīng)當具有的行進行不斷觀察，并把觀察到的行為與其應(yīng)當具有的行為進行比較，以發(fā)現(xiàn)異常情況，發(fā)出警報。監(jiān)視專家為進行比較，以發(fā)現(xiàn)異常情況，發(fā)出警報。監(jiān)視專家系統(tǒng)具有下列特點：系統(tǒng)具有下列特點：(a)系統(tǒng)應(yīng)

11、具有快速反應(yīng)能力，在造成事故之前及時發(fā)出警報。系統(tǒng)應(yīng)具有快速反應(yīng)能力，在造成事故之前及時發(fā)出警報。(b)系統(tǒng)發(fā)出的警報要有很高的準確性。在需要發(fā)出警報時發(fā)系統(tǒng)發(fā)出的警報要有很高的準確性。在需要發(fā)出警報時發(fā)警報，在不需要發(fā)出警報時不得輕易發(fā)警報警報，在不需要發(fā)出警報時不得輕易發(fā)警報(假警報假警報)。(c)系統(tǒng)能夠隨時間和條件的變化而動態(tài)地處理其輸入信息。系統(tǒng)能夠隨時間和條件的變化而動態(tài)地處理其輸入信息。監(jiān)視專家系統(tǒng)可用于核電站的安全監(jiān)視、防空監(jiān)視與警報、監(jiān)視專家系統(tǒng)可用于核電站的安全監(jiān)視、防空監(jiān)視與警報、國家財政的監(jiān)控、傳染病疫情監(jiān)視及農(nóng)作物病蟲害監(jiān)視與警國家財政的監(jiān)控、傳染病疫情監(jiān)視及農(nóng)作物病

12、蟲害監(jiān)視與警報等。粘蟲測報專家系統(tǒng)是監(jiān)視專家系統(tǒng)的一個實例。報等。粘蟲測報專家系統(tǒng)是監(jiān)視專家系統(tǒng)的一個實例。 控制專家系統(tǒng)控制專家系統(tǒng) l控制專家系統(tǒng)的任務(wù)是自適應(yīng)地管理一個受控對象或控制專家系統(tǒng)的任務(wù)是自適應(yīng)地管理一個受控對象或客體的全面行為，使之滿足預(yù)期要求?？腕w的全面行為，使之滿足預(yù)期要求。l控制專家系統(tǒng)的特點為：能夠解釋當前情況，預(yù)測未控制專家系統(tǒng)的特點為：能夠解釋當前情況，預(yù)測未來可能發(fā)生的情況，診斷可能發(fā)生的問題及其原因，來可能發(fā)生的情況，診斷可能發(fā)生的問題及其原因，不斷修正計劃，并控制計劃的執(zhí)行。也就是說，控制不斷修正計劃，并控制計劃的執(zhí)行。也就是說，控制專家系統(tǒng)具有解釋、預(yù)報、

13、診斷、規(guī)劃和執(zhí)行等多種專家系統(tǒng)具有解釋、預(yù)報、診斷、規(guī)劃和執(zhí)行等多種功能。功能。l空中交通管制、商業(yè)管理、自主機器人控制、作戰(zhàn)管空中交通管制、商業(yè)管理、自主機器人控制、作戰(zhàn)管理、生產(chǎn)過程控制和生產(chǎn)質(zhì)量控制等都是控制專家系理、生產(chǎn)過程控制和生產(chǎn)質(zhì)量控制等都是控制專家系統(tǒng)的潛在應(yīng)用方面。例如，已經(jīng)對海、陸、空自主車、統(tǒng)的潛在應(yīng)用方面。例如，已經(jīng)對海、陸、空自主車、生產(chǎn)線調(diào)度和產(chǎn)品質(zhì)量控制等課題進行控制專家系統(tǒng)生產(chǎn)線調(diào)度和產(chǎn)品質(zhì)量控制等課題進行控制專家系統(tǒng)的研究。的研究。 調(diào)試專家系統(tǒng)調(diào)試專家系統(tǒng) l調(diào)試專家系統(tǒng)的任務(wù)是對失靈的對象給出處理調(diào)試專家系統(tǒng)的任務(wù)是對失靈的對象給出處理意見和方法。調(diào)試專家

14、系統(tǒng)的特點是同時具有意見和方法。調(diào)試專家系統(tǒng)的特點是同時具有規(guī)劃、設(shè)計、預(yù)報和診斷等專家系統(tǒng)的功能。規(guī)劃、設(shè)計、預(yù)報和診斷等專家系統(tǒng)的功能。調(diào)試專家系統(tǒng)可用于新產(chǎn)品或新系統(tǒng)的調(diào)試，調(diào)試專家系統(tǒng)可用于新產(chǎn)品或新系統(tǒng)的調(diào)試，也可用于維修站進行被修設(shè)備的調(diào)整、測量與也可用于維修站進行被修設(shè)備的調(diào)整、測量與試驗。在這方面的實例還很少見。試驗。在這方面的實例還很少見。 教學(xué)專家系統(tǒng)教學(xué)專家系統(tǒng) l教學(xué)專家系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)學(xué)生的特點、弱點教學(xué)專家系統(tǒng)的任務(wù)是根據(jù)學(xué)生的特點、弱點和基礎(chǔ)知識，以最適當?shù)慕贪负徒虒W(xué)方法對學(xué)和基礎(chǔ)知識，以最適當?shù)慕贪负徒虒W(xué)方法對學(xué)生進行教學(xué)和輔導(dǎo)。教學(xué)專家系統(tǒng)的特點為：生進行教學(xué)和輔導(dǎo)。教學(xué)專家系統(tǒng)的特點為：(a)同時具有診斷和調(diào)試等功能。同時具有診斷和調(diào)試等功能。(b)具有良好的人機界面。具有良好的人機界面。已經(jīng)開發(fā)和應(yīng)用的教學(xué)專家系統(tǒng)有美國麻省理工學(xué)已經(jīng)開發(fā)和應(yīng)用的教學(xué)專家系統(tǒng)有美國麻省理工學(xué)院的院的MACSYMA符號積分與定理證明系統(tǒng)，我國符號積分與定理證明系統(tǒng)，我國一些大學(xué)開發(fā)的計算機程序設(shè)計語言和物理智能計一些大學(xué)開發(fā)的計算機程序設(shè)計語言和物理智能計算機輔助教學(xué)系統(tǒng)以及聾啞人語言訓(xùn)練專家系統(tǒng)等。算機輔助教學(xué)系統(tǒng)以及聾啞人語言訓(xùn)練專家系統(tǒng)等。 修理專家系統(tǒng)修理專家系統(tǒng) l修理專家