專家系統(tǒng)習(xí)題解答

1、18第七章第七章專家系統(tǒng)專家系統(tǒng)7.1.答：（1）專家系統(tǒng)的定義費(fèi)根鮑姆（EAFeigenbaum）：“專家系統(tǒng)是一種智能的計(jì)算機(jī)程序，它運(yùn)用知識和推理步驟來解決只有專家才能解決的復(fù)雜問題”專家系統(tǒng)是基于知識的系統(tǒng)，用于在某種特定的領(lǐng)域中運(yùn)用領(lǐng)域?qū)＜叶嗄攴e累的經(jīng)驗(yàn)和專門知識，求解需要專家才能解決的困難問題保存和大面積推廣各種專家的寶貴知識博采眾長比人類專家更可靠，更靈活（2）專家系統(tǒng)的特點(diǎn)①具有專家水平的專門知識專家系統(tǒng)中的知識按其在問

2、題求解中的作用可分為三個(gè)層次：數(shù)據(jù)級、知識庫級和控制級數(shù)據(jù)級知識（動態(tài)數(shù)據(jù)）：具體問題所提供的初始事實(shí)及在問題求解過程中所產(chǎn)生的中間結(jié)論、最終結(jié)論數(shù)據(jù)級知識通常存放于數(shù)據(jù)庫中知識庫級知識：專家的知識，這一類知識是構(gòu)成專家系統(tǒng)的基礎(chǔ)一個(gè)系統(tǒng)性能高低取決于這種知識質(zhì)量和數(shù)量控制級知識（元知識）：關(guān)于如何運(yùn)用前兩種知識的知識在問題求解中的搜索策略、推理方法②能進(jìn)行有效的推理推理機(jī)構(gòu)——能根據(jù)用戶提供的已知事實(shí)，通過運(yùn)用知識庫中的知識，進(jìn)行有效

3、的推理，以實(shí)現(xiàn)問題的求解.專家系統(tǒng)的核心是知識庫和推理機(jī)③具有啟發(fā)性除能利用大量專業(yè)知識外，還必須利用經(jīng)驗(yàn)判斷知識來對求解問題作出多個(gè)假設(shè)（依據(jù)某些條件選定一個(gè)假設(shè)，使推理繼續(xù)進(jìn)行）④能根據(jù)不確定（不精確）的知識進(jìn)行推理綜合利用模糊的信息和知識進(jìn)行推理，得出結(jié)論⑤具有靈活性知識庫與推理機(jī)相互獨(dú)立，使系統(tǒng)易于擴(kuò)充，具有較大的靈活性⑥具有透明性一般有解釋機(jī)構(gòu)，所以具有較好的透明性解釋機(jī)構(gòu)向用戶解釋推理過程，回答“Why？”、“How？”等問

4、題⑦具有交互性一般都為交互式系統(tǒng)，具有較好的人機(jī)界面一方面它需要與領(lǐng)域?qū)＜一蛑R工程師進(jìn)行對話以獲取知識；另一方面它也需要不斷地從用戶處獲得所需的已知事實(shí)并回答詢問.7.2.答：專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)人機(jī)接口、推理機(jī)、知識庫、動態(tài)數(shù)據(jù)庫、知識獲取機(jī)構(gòu)、解釋機(jī)構(gòu)38(1)傳統(tǒng)程序是依據(jù)某一確定的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來求解某一確定的問題，而專家系統(tǒng)是依據(jù)知識和推理來求解問題，這是專家系統(tǒng)與傳統(tǒng)程序的最大區(qū)別.傳統(tǒng)程序=數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)算法專家系統(tǒng)=知識推理(

5、2)傳統(tǒng)程序把關(guān)于問題求解的知識隱含于程序中，而專家系統(tǒng)則將知識與運(yùn)用知識的過程即推理機(jī)分離.（使專家系統(tǒng)具有更大的靈活性，使系統(tǒng)易于修改）(3)從處理對象來看，傳統(tǒng)程序主要是面向數(shù)值計(jì)算和數(shù)據(jù)處理，而專家系統(tǒng)則面向符號處理.傳統(tǒng)程序處理的數(shù)據(jù)多是精確的，對數(shù)據(jù)的檢索是基于模式的布爾匹配，而專家系統(tǒng)處理的數(shù)據(jù)和知識大多是不精確的、模糊的，知識的模式匹配也多是不精確的.(4)傳統(tǒng)程序一般不具有解釋功能，而專家系統(tǒng)一般具有解釋機(jī)構(gòu)，可對自己

6、的行為作出解釋.(5)傳統(tǒng)程序因?yàn)槭歉鶕?jù)算法來求解問題，所以每次都能產(chǎn)生正確的答案，而專家系統(tǒng)則像人類專家那樣工作，通常產(chǎn)生正確的答案，但有時(shí)也會產(chǎn)生錯(cuò)誤的答案（這也是專家系統(tǒng)存在的問題之一）.專家系統(tǒng)有能力從錯(cuò)誤中吸取教訓(xùn)，改進(jìn)對某一工作的問題求解能力.(6)從系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)來看，傳統(tǒng)程序與專家系統(tǒng)具有不同的結(jié)構(gòu).7.4答：可行性分析：威特曼（Watermam）從三方面研究如何選擇適合專家系統(tǒng)開發(fā)的問題(1)什么情況下開發(fā)專家系統(tǒng)是可

7、能的（滿足?。賳栴}的求解主要依靠經(jīng)驗(yàn)性知識，而不需要大量運(yùn)用常識性知識②存在真正的領(lǐng)域?qū)＜?，這也是開發(fā)專家系統(tǒng)最重要的要求之一專家必須能夠描述和解釋他們用于解決領(lǐng)域問題的方法③一般某領(lǐng)域中有多個(gè)專家，他們應(yīng)該對領(lǐng)域答案的選擇和精確度有基本一致的看法④任務(wù)易，有明確的開發(fā)目標(biāo)，且任務(wù)能被很好地理解(2)什么情況下開發(fā)專家系統(tǒng)是合理的？（之一?。賳栴}的求解能帶來較高的經(jīng)濟(jì)效益②人類專家奇缺，但又十分需要，且十分昂貴③人類專家經(jīng)驗(yàn)不斷丟失

8、④危險(xiǎn)場合需要專門知識(3)什么情況下開發(fā)專家系統(tǒng)是合適的？（特征?。俦举|(zhì)——問題本質(zhì)上必須能很自然地通過符號操作和符號結(jié)構(gòu)來進(jìn)行求解，且問題求解時(shí)需要使用啟發(fā)式知識，需要使用經(jīng)驗(yàn)規(guī)則才能得到答案②復(fù)雜性——問題不是太容易且較為重要③范圍——問題需要有適當(dāng)?shù)姆秶?選擇適當(dāng)?shù)姆秶菍＜蚁到y(tǒng)的關(guān)鍵，一般有兩個(gè)原則：一是所選任務(wù)的大小可駕馭；二是任務(wù)要有實(shí)用價(jià)值.7.5答：專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則專家系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則(1)專門任務(wù)領(lǐng)域大小(2)專家