1 基本概念
第8卷 第9期 2009年 9 月
VO1.8NO.9 SeD.2009
要:介绍了开发 专家系统的相关技术 ,探讨了如何利用 Jess灵活的推理机制和功能强大的Java语言相结合来开
专家系统是一个能模拟人类专家的思维决策过程来解决 特定领域的一些复杂问题的智能计算机程序系统。人类专家之 所以具有超凡的能力和水平 ,是因为:1 专家拥有丰富的专业 知识和实践经历 :2专家具有独特的分析问题和解决问题的方 法和策略。相对应专家系统应该具备以下两个组成部分:1知 识库 .一般包括专家知识 、领域知识 和元知识 :2推理机 ,即实 现推理的程序。其结构如图 1所示。
图1 专家系统简化结构图
2 建立专家系统的步骤
由于专家系统也是一种计算机系统 ,因此其开发过程也要 遵循软件工程的步骤和原则 ,即也要进行系统分析 、系统设计 等 几 个 阶 段 的 工 作 ,又 由 于 它 是 专 家 系 统 ,而 不 是 一 般 的 软 件 系统 ,因此它又有其独特的地方 ,具体步骤如下 :1知识获取 ; 2 知 识 表 示 与 知 识 描 述 语 言 设 计 :根 据 获 得 的 知 识 特 点 ,选 择 或设计某种知识表示形式;3知识库和知识库管理系统设计 ; 4 推 理 机 和 解 释 功 能 设 计 ;5 系 统 结 构 设 计 ;6 人 机 界 面 设 计 。
3 相关技术
3.1 专家系统的解释接口
所 谓 解 释 是 指 系 统 用 户 或 系 统 设 计 者 所 提 出 的 问 题 能 给
文 献 标 识 码 :A
文 章 编 号 :1672—780(2009)09—020—02
出 一 个 清 晰 、完 全 且 易 于 理 解 的 回 答 ,对 其 行 为 作 出 合 理 说 明 。 实现解释接 口主要有 3种方法 :预测文本和执行跟踪法 .
策略解释法和 自动程序员法,其 中最易于实现同时也应用最广 泛的是预测文本和执行跟踪法。预测文本即人们将问题答案预 先用英文写好插入程序中.通过显示这些文本来回答用户提 问;执行跟踪法是通过对程序执行过程进行跟踪来说明系统是 如 何 得 出 结 论 的 。 策 略 解 释 法 是 由 D .W .H ashing 等 人 提 出 并 在 NECOMYCIN系统 中实现 ,而 自动程 序员 法 则是 由 Swartout提 出 并 在 XpLAIN 系 统 中 实 现 。
3.2 专家系统与DBMS
专家系统与 DBMS(DatabaseManagementSystem数据库管
理系统)的连接有两种方式 ,一种是用专家系统的宿主语言构 造 通 用 的 DBMS,另 一 种 是 在 专 家 系 统 和 现 有 商 业 DBMS之 间 建 立接 口。
专家系统与 DBMS的连接按照其紧密程度有分为弱耦合
和强耦合。弱耦合连接时专家系统在工作之前将某些关系描述 或 推 理 所 需 要 的 D B M S 的 数 据 一 次 性 调 入 专 家 系 统 .以 专 家 系 统 的内部形式存放 ,这种方式的主要问题是 :在很多情况下并 不能预先知道专家系统的很多推理步骤中需要哪些数据。而强
耦合 连接则 使专 家系统 能实 时从 DBMS中获得推 理所需 数据 , 即 专 家 系 统 与 DBMS实 现 动 态 通 讯 。
我们在建立专家系统采用关系数据库作为知识库 ,所涉及
到的数据都是在开始决策之时就已导入到数据库中,因此专家
系统和 DBMS之间只需要建立弱耦合即可满足要求。
3.3 专家系统开发工具与环境
专 家 系 统 开 发 工 具 ,即 专 家 系 统 语 言 ,是 一 种 比 LISP 或 C 语言层次更高的语言,它提供一个推理机去执行该语言的语 句。早期的专家系统工具大都由LISP开发,20世纪 80年代中 期 至 90 年 代 是 LISP 的 黄 金 时 期 , 但 随 着 LISP 的 广 泛 应 用 .其
基 金 项 目 :武 汉 生 物 工 程 学 院 校 级 基 金 资 助 项 目 (200716)
作者 简介 :贺 杰(1980一),男,湖北 武汉人 ,硕 士,武汉 生物 工程 学院计 算机 系讲师 ,研 究方 向为 并行 计算 和专 家 系统 ;程远胜 (1979一),男 ,湖北武 汉
人,长江中游水文水资源勘测局网络信.g-中心工程师,研究方向为计算机网络。