智能控制课件7.pptVIP

 （第7课） 第四章 专家控制 Expert Control System ECS 专家系统 + 工程控制论 ECS广泛应用于故障诊断、工业设计及 过程控制。 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。 1965年第一个化学专家系统DENDRAL诞生。 专家系统是一个智能计算机程序系统 内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 基于知识库的程序，知识来源于专家 处理现实需要由专家分析解决的问题 通过推理解决问题 专家系统的类型 解释专家系统 预测专家系统 诊断专家系统 设计专家系统 规划专家系统 监视专家系统 控制专家系统 调试专家系统 教学专家系统 修理专家系统 专家系统的特点 启发性：推理思考 透明性：解释本身的推理过程，回答用户的提问 灵活性：增长、修改、更新知识 专家系统结构 P241 图4.1 知识库和推理机是两个主要组成部分。 知识库： 判断性知识 叙述性知识 推理机： 解释程序 调度程序 接口： 人机交互 专家系统是一种智能计算机程序 专家系统建立过程 知识获取：来源与专家、教科书、资料库及工程师 知识表达：由知识工程师整理、以正确形式储存于知识库中。 知识表达方式具备： 表达专家知识能力 能方便使用 系统建立 产生式系统 Production System, PS ES是基于PS的基础上发展起来的， 基于POST（1943）提出的产生式规则。 第一个化学领域的专家系统DENDRAL（Stanford）即采用PS PS由事实和规则构成 事实：静态的知识，如事物、事件和它们之间的关系。 规则（产生式规则）：表示推理和行为的过程。 IF — THEN 前项表示条件，可由各条件用逻辑连接词组成不同组合； 后项为当条件为真时采取的行动或结论。 产生式系统结构 产生式系统推理： 框架理论 Frame 着重结构、组织 七十年代由MT的M.Minsky提出的一种知识表达方法，作为理解视觉、自然语言对话及其它复杂行为的一种基础。 框架： 人类日常分析和思维，使用从 过去的经验中积累的知识。这 些知识规模巨大而以很好的形 式保留在人们的记忆中。 Frame Frame_name Slot_name_1: Aspect_11, Aspect_value_11 Aspect_12, Aspect_value_12 Slot_name_n: Aspect_n1, Aspect_value_n1 Aspect_n2, Aspect_value_n2 槽或侧面的取值可以是二值逻辑的T或F，可以是实数值，可以是文字以及其它形式的定义域。还可以是一组子程序，称为框架的程序附件 框架结构中，各框架有联系： 纵向，继承关系，利于学习 横向，信息联系。 例，学校人员Personnel网络 不确定性 证据不确定性 PS前提部分，事实（观察到的）具有不确定性，如看到的物体 白色/灰色 ？ 可信度 -1 ~ +1 （或 0 ~ 1） 当规则具有一个以上的条件时，就需要根据各条件的可信度求总条件的可信度。 以模糊理论为基础的处理方法（取最小） 专家控制目标 模拟、延伸、扩展“控制专家”的思想、策略和方法 ECS的功能 P246 专家控制系统与专家系统的区别 专家系统 ：专门领域的问题咨询、推理辅助用户决策 专家控制：对控制动作独立决策 专家