《農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)》PPT課件.ppt

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1、農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng),3,專家系統(tǒng) 農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)概述 農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)技術(shù)和設(shè)計(jì) 農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)的研制與應(yīng)用 農(nóng)業(yè)管理知識(shí)模型,一、人工智能與專家系統(tǒng),（一）人工智能的概念,人工智能（artificial intelligence，AI）是指研究人類智能活動(dòng)的規(guī)律，利用計(jì)算機(jī)構(gòu)造一個(gè)人工系統(tǒng)來模擬人類思考問題，使計(jì)算機(jī)具有人類智能行為，以實(shí)現(xiàn)人類腦力勞動(dòng)自動(dòng)化的技術(shù)。 智能機(jī)器(intelligent machine)是能夠在各類環(huán)境中自主地或交互地執(zhí)行各種擬人任務(wù)的機(jī)器，具有判斷、推理、證明、識(shí)別、感知、理解、設(shè)計(jì)、思考、規(guī)劃、學(xué)習(xí)和問題求解等思維活動(dòng)。,,一、人工智能與專家系統(tǒng),（一）人工智能的概念,人

2、工智能是用計(jì)算機(jī)模擬人的智能，通常是通過知識(shí)處理把人的各種思維和智能轉(zhuǎn)化為符號(hào)的表示、推理、搜索、學(xué)習(xí)等方式。 啟發(fā)性、模糊性知識(shí)，搜索推理和不確定性推理，以及機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能研究的重要內(nèi)容。 知識(shí)表示、問題求解、自然語言理解、專家系統(tǒng)、機(jī)器學(xué)習(xí)、認(rèn)知科學(xué)等是人工智能的重要研究分支。,,一、人工智能與專家系統(tǒng),（一）人工智能的概念,,,,一、人工智能與專家系統(tǒng),（二）專家系統(tǒng)的概念,它是一個(gè)智能程序； 它具有相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)大量的專家知識(shí)； 它能應(yīng)用人工智能技術(shù)模擬人類專家求解問題的思維過程進(jìn)行推理，解決相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的困難問題，并且達(dá)到領(lǐng)域?qū)＜宜健?,-----費(fèi)根鮑姆(Edward Feigen

3、baum)教授 （斯坦福大學(xué)，“專家系統(tǒng)和知識(shí)工程之父”）,一、人工智能與專家系統(tǒng),（二）專家系統(tǒng)的概念,專家系統(tǒng)（Expert System，ES）就是一種在相關(guān)領(lǐng)域中具有與人類專家同等解決問題能力的智能程序系統(tǒng)，能夠利用人類專家的知識(shí)和解決問題的方法來解決該領(lǐng)域的復(fù)雜問題。 也就是說，專家系統(tǒng)是指在特定的領(lǐng)域內(nèi)，根據(jù)某一專家或?qū)＜胰后w提供的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)及方法進(jìn)行推理和判斷，模擬人類專家做決定的過程，來解決那些需要人類專家決定的復(fù)雜問題，提出專家水平的解決方法或決策方案的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。 專家系統(tǒng)可以解決的問題一般包括解釋、預(yù)測、診斷、設(shè)計(jì)、規(guī)劃、監(jiān)視、修理、指導(dǎo)和控制等。,一、人工智能與專

4、家系統(tǒng),（二）專家系統(tǒng)的概念,在醫(yī)療診斷、機(jī)械制造、企業(yè)管理、經(jīng)濟(jì)分析、環(huán)境控制、水文及地質(zhì)調(diào)查、軍事指揮、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等多個(gè)領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用，發(fā)揮著解釋、預(yù)測、診斷、設(shè)計(jì)、計(jì)劃、監(jiān)控、調(diào)試、修理、教學(xué)和控制等方面的作用。,專家系統(tǒng)來自于專家，但又高于專家，是專家技能和知識(shí)的集成和綜合。,一、人工智能與專家系統(tǒng),（三）專家系統(tǒng)的類型,-----應(yīng)用領(lǐng)域的性質(zhì)和解決的問題類型不同,診斷專家系統(tǒng),預(yù)測專家系統(tǒng),解釋專家系統(tǒng),設(shè)計(jì)專家系統(tǒng),規(guī)劃專家系統(tǒng),監(jiān)視專家系統(tǒng),控制專家系統(tǒng),咨詢專家系統(tǒng),教學(xué)專家系統(tǒng),調(diào)試與修理專家系統(tǒng),二、專家系統(tǒng)基本原理,（一）專家系統(tǒng)與知識(shí)工程,專家系統(tǒng)的,知識(shí)表示技術(shù),問

5、題求解技術(shù),,,人工智能的,兩大要素,技術(shù)基礎(chǔ),,,,,,專家系統(tǒng)與一般人工智能系統(tǒng)又有所區(qū)別。其最重要的特征是它的研究對象不是普通人的智能，而是某個(gè)領(lǐng)域具有技術(shù)特長的專家在解決問題時(shí)的本領(lǐng)。,,二、專家系統(tǒng)基本原理,（一）專家系統(tǒng)與知識(shí)工程,專家系統(tǒng)的核心是知識(shí)，所以專家系統(tǒng)又被稱為基于知識(shí)的系統(tǒng)（Knowledge-Based System）。 在專家系統(tǒng)中，把通常的數(shù)據(jù)、公式、方法、經(jīng)驗(yàn)以及信息等均看作知識(shí)。,通常把所選擇的專家稱為領(lǐng)域?qū)＜摇?把建造專家系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)技術(shù)人員稱為知識(shí)工程師。 專家系統(tǒng)的建造過程通常稱為知識(shí)工程。,,,專家系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù),二、專家系統(tǒng)基本原理,（一）專家系統(tǒng)

6、與知識(shí)工程,第一節(jié) 專家系統(tǒng)技術(shù)概述,研究如何從領(lǐng)域?qū)＜业目谑龌蛭淖帧举Y料或數(shù)據(jù)實(shí)例中抽取出該專家系統(tǒng)所需要的知識(shí),是研究如何將領(lǐng)域知識(shí)和專家經(jīng)驗(yàn)等有效地表示成計(jì)算機(jī)能夠工作和運(yùn)行的形式,研究如何對存放在知識(shí)庫中的知識(shí)進(jìn)行控制和操作，即問題求解，通常采用的方法是搜索和推理,,,,二、專家系統(tǒng)基本原理,（二）專家系統(tǒng)基本特征,具有專家水平的專門知識(shí) 能進(jìn)行有效的推理 具有獲取知識(shí)的能力 具有靈活性 具有透明性 具有交互性 具有實(shí)用性 具有一定的復(fù)雜性及難度,二、專家系統(tǒng)基本原理,（三）專家系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)程序的區(qū)別,第一節(jié) 專家系統(tǒng)技術(shù)概述,三、專家系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu),專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu),三、專家系統(tǒng)

7、基本結(jié)構(gòu),專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu),系統(tǒng)通過它輸出運(yùn)行結(jié)果、回答用戶的詢問或者向用戶索取進(jìn)一步的事實(shí),,由一組程序及相應(yīng)的硬件組成，用于完成輸入輸出工作。,,通過它輸入知識(shí)，更新、完善知識(shí)庫,,通過它輸入欲求解的問題、已知事實(shí)以及向系統(tǒng)提出詢問,三、專家系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu),專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu),由一組程序組成，基本任務(wù)是把知識(shí)輸入到知識(shí)庫中，并負(fù)責(zé)維持知識(shí)的一致性及完整性，建立起性能良好的知識(shí)庫。,,三、專家系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu),專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu),,存儲(chǔ)領(lǐng)域內(nèi)的原理性知識(shí)、專家的經(jīng)驗(yàn)性知識(shí)以及有關(guān)的事實(shí)等,負(fù)責(zé)對知識(shí)庫中的知識(shí)進(jìn)行組織、檢索、維護(hù)等,三、專家系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu),專家系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu),,推理機(jī)是專家系統(tǒng)的“

8、思維”機(jī)構(gòu)（核心）。 任務(wù)是模擬領(lǐng)域?qū)＜业乃季S過程，控制并執(zhí)行對問題的求解。能根據(jù)當(dāng)前已知事實(shí)，利用知識(shí)庫中的知識(shí)，按一定的推理方法和控制策略進(jìn)行推理，求得問題的答案或證明某個(gè)假設(shè)的正確性。,知識(shí)表示技術(shù),知識(shí)是專家系統(tǒng)的核心，將人的知識(shí)轉(zhuǎn)換為知識(shí)庫能夠表達(dá)和操作運(yùn)用的知識(shí)。 知識(shí)表示技術(shù)則是專家系統(tǒng)的核心技術(shù)。已提出的知識(shí)表示技術(shù)方法有上百種，常見的有： 產(chǎn)生式規(guī)則法，“框架”表示法，語義網(wǎng)絡(luò)法，“規(guī)則架+規(guī)則體”規(guī)則組法，綜合知識(shí)法,推理策略,專家系統(tǒng)的控制中心，依靠推理機(jī)這種控制程序去運(yùn)行知識(shí)庫和其它機(jī)構(gòu)，解決用戶提出的問題。 正向推理 反向推理 雙向混合推理 不確定推理,知識(shí)獲取技術(shù),按所建專家系統(tǒng)規(guī)定的知識(shí)表示形式，整理成一個(gè)個(gè)知識(shí)單元，放入知識(shí)庫，這個(gè)過程稱為知識(shí)獲取。 獲取方式： 人工獲取方式，半自動(dòng)獲取方式，自動(dòng)獲取方式 過程： 確定任務(wù)、制造方案、實(shí)時(shí)獲取、調(diào)試彎身,開發(fā)工具,編輯型開發(fā)工具 智能型開發(fā)工具 自動(dòng)知識(shí)獲取工具,,,