专家系统1[优化].pptVIP

* * 专 家 系 统 一、专家系统的含义 专家系统是一种具有大量专门知识与经验的智能程序系统，它能运用领域专家多年积累的经验和专门知识，模拟领域专家的思维过程，解决该领域中需要专家才能解决的复杂问题。 专家系统是一种具有智能的程序； 专家系统的智能来源于领域专家的知识、经验和解决问题的诀窍； 专家系统所要解决的问题一般是那些本来应该由领域专家才能解决的问题。 二、 专家系统的一般结构 用 户 界 面 解释机构 推理机 知识库 知识获取部分 数据库 用户 领域专家 AI专家 1.知识库 知识库是专家系统的知识存储器，用来存放求解问题的 领域知识。对领域问题的专家知识，首先要用相应的知识表示方法将其表示出来，然后再进行形式化，并经编码放入知识库中。 知识的表示方法 产生表示法、框架表示法、语义网络表示法、逻辑表示法等 产生表示法举例： If 条件1 and 条件 2…and 条件 N Then 结论或动作 EX: 若天下雨，则需带伞； 若身高1.65m, 体重超过65公斤，则偏胖。 2.推理机 推理机是一组用来控制、协调整个专家系统的程序。它根据数据库当前输入的数据，利用知识库中的知识，按一定的推理策略，去求解当前的问题，解释外部输入的事实和数据，推导出结论并向用户提示等。 推理方法：正向推理、反向推理、正反混合推理 EX: 设推理开始时，知识库中的规则和综合数据库中的事实如下： 规则1：IF 你丢了自行车钥匙，并且车胎没气 THEN 自行车不能骑 规则2： IF自行车不能骑，并且你只有走路去 THEN 你听课会迟到 事实1：你丢了自行车钥匙 事实2： 车胎没气 3. 数据库 数据库也称全局数据库或综合数据库，用来存储有关领域问题的事实、数据、初始状态和推理过程得到的各种中间状态及目标等。 4.解释机构 解释机构实际上是一组程序，它包括系统提示人机对话、能书写规则的语言以及解释部分程序，其功能是解释系统本身的推理结果，回答的用户的提问，使用户能够了解推理 的过程所运用的知识和数据。 5.知识的获取 知识的获取是专家系统的一种辅助功能，它可为修改知识库中的原有知识和扩充新知识提供相应的手段。其基本任务是把知识加入到知识库中，并负责维持知识的一致性和完整性，建立良好的知识库。 6. 用户界面 用户界面是作为专家系统与外界的接口，主要用于系统和外界之间的通讯与信息交换。通常专家系统的使用者包括最终用户、领域专家、知识工程师。 三、专家控制系统 1. 专家控制的含义 所谓专家控制是指将专家系统与控制理论相结合，在未知环境下仿效专家的智能，实现对系统的控制。专家控制系统已广泛应用于故障诊断、工业设计和过程控制为解决工业控制难题提供一种新的方法，是实现工业控制的重要技术。 2. 专家控制系统的组织结构 操作台 知识获取子系统 知识库 信息处理器 传感器 用户接口 解释机制 接口引擎 信号放大器 对 象装置 控制专家 学习子系统 智能控制器 3.专家控制器 (1)对专家控制器的要求 运行可靠性高 决策能力强 应用通用性好 控制与处理的灵活性 拟人能力 (2) 专家控制器的特点与原则 模型描述的多样性 是指在设计过程中，对被控对象和控制器的模型应采用多样化的描述形式，不应拘泥于单纯的解析模型。 在线处理的灵巧性 在信息存储方面，应对那些对作出控制决策有意义的特征信息进行记忆，对于过时的信息则应加以遗忘；在信息处理方面，应把数值计算与符号运算结合起来；在信息利用方面，应对各种反映过程特性的特征信息加以抽取和利用，不要仅限于误差和误差的一阶导数。灵活地处理与利用在线信息将提高系统的信息处理能力和决策水平。 控制决策的灵巧性 工业对象本身的时变性与不确定性以及现场干扰的随机性，要求控制器采用不同形式的开环与闭环控制策略，并能通过在线获取的信息灵活地修改控制策略或控制参数，以保证获得优良的控制品质。 决策机构的递阶性 人的神经系统是一个分层递阶决策系统。以仿智为核心的智能控制，其控制器的设计必然要体现分层递阶的原则，根据智能水平的不同层次构成分级递阶的决策机构。 推理与决策的实时性 要求知识库的规模不宜过大，推理机构应尽可能简单，以满足工业过程的实时性要求。 　　 (3) 专家控制器的一般结构 输出 知识库 信息获取与处理 推理机构 被控对象 控制规则集 传感器 给定 + — 专家控制器