人工智能毕论文专家系统概述与其应用.docx

1、人工智能毕论文专家系统概述与其应用专家系统概述与其应用摘要:人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术与应用系统的一门新的技术科学。 人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生产出一种新的能以人类智能相似的方式做出反应的智能机器，该领域的研究包括机器人、语言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。专家系统是人工智能应用研究的主要领域。专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专

2、家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题，简而言之，专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。本文中介绍了人工智能的概念，分类，特点以与人工智能的研究的发展与其现状。由此引出专家系统的基本概念与主要特点。最后，通过查阅各种资料以与自己的理解分析，对专家系统的主要应用做具体分析。阐述了将计算机人工智能的专家系统理念与全厚度再生机材料配置与设备自动控制系统相结合的思想，同时，具体分析了构建全厚度再生机材料配置与设备自动控制专家系统可供利用的计算机应用技术，并初步建立了该系统的模块体系。关键词：人工智能，专家系统，全厚度再生机材料配置与设备自动控制系统Expertsyste

3、m outline and applicationAbstract: The artificial intelligence (Artificial Intelligence), English abbreviation is AI.It is the research, the development uses in simulating, extending and expands humans intelligence theory, the method, technical and an application system new technical science. The ar

4、tificial intelligence is a computer science branch, it attempts the understanding intelligence the essence, the parallel intergrowth delivers one kind newly to be able to make the response by the human intelligence similar way the intelligent machine, this domain research including robot, language r

5、ecognition, pattern recognition, natural language processing and expert system and so on.In this article introduced the artificial intelligence concept, the classification, the characteristic as well as the artificial intelligence research development and the present situation.From this draws out th

6、e expert system the basic concept and the main characteristic.Finally, through consults each kind of material as well as own understanding analysis, makes the concrete elaboration to the expert system main application.Introduced unifies the computer artificial intelligence expert system idea and the

7、 Auto-Control system plan, simultaneously, analyzed the construction to Auto-Control system specifically to be possible to supply the use the computer application technology, and established initially module of this expert system.Key word: Artificial intelligence, Expert system, Auto-Control Expert

8、System1 引言1.1 人工智能人工智能(Artificial Intelligence) ，英文缩写为AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术与应用系统的一门新的技术科学。从基础理论的角度出发，其研究基本容包括：知识表示、自动推理和搜索方法、机器学习和知识获取、知识处理系统、自然语言理解、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些通常需要人类智能才能完成的复杂工作。但不同的时代、不同的人对这种“复杂工作”的理解是不同的。它一方面不断获得新的进展，一方面又转向更有意义、更加困难的目标。目前能够用来研究人工智能的主要物

9、质手段以与能够实现人工智能技术的机器就是计算机, 人工智能的发展历史是和计算机科学与技术的发展史联系在一起的。除了计算机科学以外, 人工智能还涉与信息论、控制论、自动化、仿生学、生物学、心理学、数理逻辑、语言学、医学和哲学等多门学科。“人工智能”一词最初是在1956 年Dartmouth学会上提出的。从那以后,研究者们发展了众多理论和原理,人工智能的概念也随之扩展。其发展主要经历了以下几个阶段: 第一阶段：50年代人工智能的兴起和冷落。第二阶段：60年代末到70年代，专家系统出现，使人工智能出现新高潮。第三阶段：80年代，随着第五代计算机的研制，人工智能得到了很大发展。第四阶段：80年代末，神

10、经网络飞速发展。第五阶段：90年代，人工智能出现新的研究高潮。人工智能系统的开发和应用，已为人类创造出可观的经济效益，专家系统就是一个例子。随着计算机系统价格的继续下降，人工智能技术必将得到更大的推广，产生更大的经济效益。1.2 专家系统专家系统是一个智能计算机程序系统，其部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。也就是说，专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题，简而言之，专家

11、系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。1.3 人工智能与专家系统之间关系专家系统(expert system)是人工智能应用研究最活跃和最广泛的课题之一。自从1965年第一个专家系统DENDRAL在美国斯坦福大学问世以来，经过20年的研究开发，到80年代中期，各种专家系统已遍布各个专业领域，取得很大的成功。专家系统属于人工智能的一个发展分支，并且运用于医疗、军事、地质勘探、教学、化工等领域，产生了巨大的经济效益和社会效益。现在，专家系统已成为人工智能领域中最活跃、最受重视的领域。2 概述2.1专家系统与传统程序专家系统与传统程序相比，差别如下：2.2 专家系统的特点专家系统具有下

12、列3个特点：(1) 启发性专家系统能运用专家的知识与经验进行推理、判断和决策。 (2) 透明性 专家系统能够解释本身的推理过程和回答用户提出的问题，以便让用户能够了解推理过程，提高对专家系统的信赖感。 (3) 灵活性专家系统能不断地增长知识，修改原有知识，不断更新。由于这一特点，使得专家系统具有十分广泛的应用领域。 2.3 专家系统的优点近十多年来，专家系统获得迅速发展，应用领域越来越广，这是专家系统的优良性能以与对国民经济的重大作用决定的。具体地说，包括下列几个方面： (1) 专家系统能够高效率、准确、周到、迅速和不知疲倦地进行工作。 (2) 专家系统解决实际问题时不受周围环境的影响，也不可

13、能遗漏忘记。(3) 可以使专家的专长不受时间和空间的限制，以便推广珍贵和稀缺的专家知识与经验。(4) 专家系统能促进各领域的发展，它使各领域专家的专业知识和经验得到总结和精炼，能够广泛有力地传播专家的知识、经验和能力。(5) 专家系统能汇集多领域专家的知识和经验以与他们协作解决重大问题的能力，它拥有更渊博的知识、更丰富的经验和更强的工作能力。(6) 军事专家系统的水平是一个国家国防现代化的重要标志之一。(7) 专家系统的研制和应用，具有巨大的经济效益和社会效益。(8) 研究专家系统能够促进整个科学技术的发展。专家系统对人工智能的各个领域的发展起了很大的促进作用，并将对科技、经济、国防、教育、社

14、会和人民生活产生极其深远的影响。3 详细介绍3.1 专家系统的结构与类型3.1.1 专家系统的结构专家系统的结构是指专家系统各组成部分的构造方法和组织形式。系统结构选择恰当与否，是与专家系统的适用性和有效性密切相关的。选择什么结构最为恰当，要根据系统的应用环境和所执行任务的特点而定。图1表示专家系统的简化结构图。图2则为理想专家系统的结构图。由于每个专家系统所需要完成的任务和特点不一样，其系统结构也不尽一样，一般只具有图中部分模块。 图1 专家系统的简化结构图2 理想专家系统的结构图专家系统的主要组成部分归纳如下：(1) 知识库(knowledge base)知识库用于存储某领域专家系统的专门

15、知识，包括事实、可行操作与规则等。 (2) 综合数据库(global database)综合数据库又称全局数据库或总数据库，它用于存储领域或问题的初始数据和推理过程中得到的中间数据(信息)，即被处理对象的一些当前事实。 (3) 推理机(reasoning machine)推理机用于记忆所采用的规则和控制策略的程序，使整个专家系统能够以逻辑方式协调地工作。推理机能够根据知识进行推理和导出结论，而不是简单地搜索现成的答案。 (4) 解释器(explanator)解释器能够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与系统输出其它候选解的原因。 (5) 接口(interface)接口又称界面

16、，它能够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与推理结果等。系统则通过接口，要求用户回答提问，并回答用户提出的问题，进行必要的解释。3.1.2 专家系统的类型用于某一特定领域的专家系统，可以划分为以下几类： 1、 诊断型专家系统：根据对症状的观察分析，推导出产生症状的原因以与排除故障方法的一类系统，如医疗、机械、经济等。 2、 解释型专家系统：根据表层信息解释深层结构或部情况的一类系统，如地质结构分析、物质化学结构分析等。 3、 预测型专家系统：根据现状预测未来情况的一类系统，如气象预报、人口预测、水文预报、经济形势预测等。 4、 设计型专家系统：根据给定的产品要求设计产品的一类系统，如建筑设计、