专家系统习题解答
第七章专家系统
7.1.答：
（1）专家系统的定义
费根鲍姆（E．A．Feigenbaum）：“专家系统是一种智能的计算机程序，它运用知识和推理步骤来
解决只有专家才能解决的复杂问题”
专家系统是基于知识的系统，用于在某种特定的领域中运用领域专家多年积累的经验和专门知识，
求解需要专家才能解决的困难问题
保存和大面积推广各种专家的宝贵知识
博采众长
比人类专家更可靠，更灵活
（2）专家系统的特点
①具有专家水平的专门知识
专家系统中的知识按其在问题求解中的作用可分为三个层次：数据级、知识库级和控制级
数据级知识（动态数据）：具体问题所提供的初始事实及在问题求解过程中所产生的中间结
论、最终结论
数据级知识通常存放于数据库中
知识库级知识：专家的知识，这一类知识是构成专家系统的基础
一个系统性能高低取决于这种知识质量和数量
控制级知识（元知识）：关于如何运用前两种知识的知识
在问题求解中的搜索策略、推理方法
②能进行有效的推理
推理机构——能根据用户提供的已知事实，通过运用知识库中的知识，进行有效的推理，以实现问题的求解。专家系统的核心是知识库和推理机
③具有启发性
除能利用大量专业知识外，还必须利用经验判断知识来对求解问题作出多个假设（依据某些条件选定一个假设，使推理继续进行）
④能根据不确定（不精确）的知识进行推理
综合利用模糊的信息和知识进行推理，得出结论
⑤具有灵活性
知识库与推理机相互独立，使系统易于扩充，具有较大的灵活性
⑥具有透明性
一般有解释机构，所以具有较好的透明性
解释机构向用户解释推理过程，回答“Why？”、“How？”等问题
⑦具有交互性
一般都为交互式系统，具有较好的人机界面
一方面它需要与领域专家或知识工程师进行对话以获取知识；另一方面它也需要不断地从用户处
获得所需的已知事实并回答询问。
7.2.答：专家系统的一般结构
人机接口、推理机、知识库、动态数据库、知识获取机构、解释机构
知识库：主要用来存放领域专家提供的专门知识
(1) 知识表达方法的选择（最多的三种表示方法是产生式规则、框架和语义网络）
①充分表示领域知识
②能充分、有效地进行推理
③便于对知识的组织、维护与管理
④便于理解与实现
(2) 知识库管理冗余和矛盾一致性和完整性安全性
推理机
模拟领域专家的思维过程，控制并执行对问题的求解
能根据当前已知的事实，利用知识库中的知识，按一定的推理方法和控制策略进行推理，直到得
出相应的结论为止
推理机包括推理方法和控制策略两部分
推理方法有精确推理和不精确推理（已在推理章节介绍）
控制策略主要指推理方向控制及推理规则选择策略
推理有正向推理、反向推理和正反向混合推理
推理策略一般还与搜索策略有关（已在推理章节介绍）
推理机性能/构造与知识的表示方法有关，但与知识的内容无关 保证推理机与知识库的独立性，提
高灵活性
知识获取机构
“瓶颈”，是建造和设计专家系统的关键
基本任务是为专家系统获取知识，建立起健全、完善、有效的知识库，以满足求解领域问题的需
要
要对知识进行一致性、完整性检测
人机接口
专家系统与领域专家、知识工程师、一般用户间进行交互的界面，由一组程序及相应的硬件组成，
用于完成输入输出工作
更新、完善、扩充知识库；推理过程中人机交互；结束时显示结果内部表示形式与外部表示
形式的转换
数据库
又称“黑板”、“综合数据库”或“动态数据库”，主要用于存放用户提供的初始事实、问题描述及系统
运行过程中得到的中间结果、最终结果等信息
数据库是推理机不可缺少的工作场地，同时由于它可记录推理过程中的各种有关信息，又为解释
机构提供了回答用户咨询的依据（需相应的数据库管理程序）
解释机构：回答用户提出的问题，解释系统的推理过程，使系统对用户透明
7.3答：
(1) 传统程序是依据某一确定的算法和数据结构来求解某一确定的问题，而专家系统是依据知识和推理来求解问题，这是专家系统与传统程序的最大区别。
传统程序= 数据结构+ 算法
专家系统= 知识+ 推理
(2) 传统程序把关于问题求解的知识隐含于程序中，而专家系统则将知识与运用知识的过程即推理机分离。（使专家系统具有更大的灵活性，使系统易于修改）
(3) 从处理对象来看，传统程序主要是面向数值计算和数据处理，而专家系统则面向符号处理。传统程序处理的数据多是精确的，对数据的检索是基于模式的布尔匹配，而专家系统处理的数据和知识大多是不精确的、模糊的，知识的模式匹配也多是不精确的。
(4) 传统程序一般不具有解释功能，而专家系统一般具有解释机构，可对自己的行为作出解释。
(5) 传统程序因为是根据算法来求解问题，所以每次都能产生正确的答案，而专家系统则像人类专家那样工作，通常产生正确的答案，但有时也会产生错误的答案（这也是专家系统存在的问题之一）。专家系统有能力从错误中吸取教训，改进对某一工作的问题求解能力。
(6) 从系统的体系结构来看，传统程序与专家系统具有不同的结构。
7.4答：可行性分析：威特曼（Watermam）从三方面研究如何选择适合专家系统开发的问题
(1)什么情况下开发专家系统是可能的? （满足！）
①问题的求解主要依靠经验性知识，而不需要大量运用常识性知识
②存在真正的领域专家，这也是开发专家系统最重要的要求之一
专家必须能够描述和解释他们用于解决领域问题的方法
③一般某领域中有多个专家，他们应该对领域答案的选择和精确度有基本一致的看法
④任务易，有明确的开发目标，且任务能被很好地理解
(2)什么情况下开发专家系统是合理的？（之一！）
①问题的求解能带来较高的经济效益
②人类专家奇缺，但又十分需要，且十分昂贵
③人类专家经验不断丢失
④危险场合需要专门知识
(3)什么情况下开发专家系统是合适的？（特征！）
①本质——问题本质上必须能很自然地通过符号操作和符号结构来进行求解，且问题求解时需要使用启发式知识，需要使用经验规则才能得到答案
②复杂性——问题不是太容易且较为重要
③范围——问题需要有适当的范围。选择适当的范围是专家系统的关键，一般有两个原则：一是所选任务的大小可驾驭；二是任务要有实用价值。
7.5答：
专家系统的设计原则
(1)专门任务领域大小
(2)专家合作反复磋商，团结协作
(3)原型设计从“最小系统”到“扩充式”开发
(4)用户参与充实、完善知识库
(5)辅助工具提高设计效率
(6)知识库与推理机分离体现特征，灵活
专家系统的开发步骤
知识工程比软件工程更强调渐进性、扩充性
重新描述
(1) 问题识别阶段——知识工程师和专家确定问题的重要特点，抓住问题各主要方面的特征
①确定人员和任务
②问题识别：描述问题的特征及相应的知识结构，明确问题的类型和范围
③确定资源：确定知识源、时间、计算设备以及经费等资源
④确定目标：确定问题求解的目标
(2) 概念化阶段——主要任务是揭示描述问题所需的关键概念、关系和控制机制，子任务、策略和有关问题求解的约束
①什么类型的数据有用，数据之间的关系如何？
②问题求解时包括哪些过程，这些过程中有哪些约束？
③问题是如何划分成子问题的？
④信息流是什么？哪些信息是由用户提供的，哪些信息是应当导出的？
⑤问题求解的策略是什么？
(3)形式化阶段——把概念化阶段概括出来的关键概念、子问题和信息流特征形式化地表示出来
（究竟采用什么形式，要根据问题的性质选择适当的专家系统构造工具或适当的系统框架）
三个主要的因素是：
假设空间基本的过程模型数据
形式化阶段假设空间
①把概念描述成结构化的对象，还是处理成基本的实体？
②概念之间的因果关系或时空关系是否重要，是否应当显式地表示出来？
③假设空间是否有限？
④假设空间是由预先确定的类型组成的，还是由某种过程生成的？
⑤是否应考虑假设的层次性？
⑥是否有与最终假设和中间假设相关的不确定性或其它的判定性因素？
⑦是否考虑不同的抽象级别？
形式化阶段基本的过程模型
找到可以用于产生解答的基本过程模型是形式化知识的重要一步
过程模型包括行为的和数学的模型
（如果专家使用一个简单的行为模型，对它进行分析，就能产生很多重要的概念和关系）
（数学模型可以提供附加的问题求解信息，或用于检查知识库中因果关系的一致性）
形式化阶段数据的性质
①数据是不足的、充足的还是冗余的？
②数据是否有不确定性？
③对数据的解释是否依赖于出现的次序？
④获取数据的代价是多少？
⑤数据是如何得到的？
⑥数据的可靠性和精确性如何？
⑦数据是一致的和完整的吗？
(4)实现阶段
把形式化知识变成计算机的软体，即要实现知识库、推理机、人机接口和解释系统（知识的一致
性和相容性）
推理机应能模拟领域专家求解问题的思维过程和控制策略
必须很快地实现（实现原型系统的目的之一是检查开发早期阶段的设计是否有效）
(5)测试阶段
通过运行实例评价原型系统以及用于实现它的表达形式，从而发现知识库和推理机制的缺陷
性能不佳的因素：
①输入输出特性，即数据获取与结论表示方面存在缺陷
例如，提问难于理解、含义模糊，使得存在错误或不充分的数据进入系统；结论过多或者太少，
没有适当地组织和排序，或者详细的程度不适当
②推理规则有错误、不一致或不完备
③控制策略问题，不是按专家采用的“自然顺序”解决问题
测试的主要内容：
①可靠性——通过实例的求解，检查系统所得出的结论是否与已知结论一致
②知识的一致性——向知识库输入一些不一致、冗余等有缺陷的知识，检查是否可检测出来
检查是否会给出不应给出的答案
检测获取知识的正确性（如有某些自动获取知识功能）
③运行效率——知识查询及推理方面的运行效率，找出薄弱环节及求解方法与策略方面的问题
④解释能力——一是检测能回答哪些问题，是否达到了要求；二是检测回答问题的质量（说服力）
⑤人机交互的便利性
7.6答：
专家系统种类解决的问题
解释根据感知数据推理情况描述
诊断根据观察结果推断系统是否有故障
预测推导给定情况可能产生的后果
设计根据给定要求进行相应的设计
规划设计动作
控制控制整个系统的行为
监督比较观察结果和期望结果
修理执行计划来实现规定的补救措施
教学诊断、调整、修改学生行为
调试建议故障的补救措施
(1) 解释型专家系统
能根据感知数据，经过分析、推理，从而给出相应解释。（必须能处理不完全、甚至受到干扰的信
息，给出一致且正确的解释）
代表性：DENDRAL（化学结构说明）、PROSPECTOR（地质解释）等
(2) 诊断型专家系统
能根据取得的现象、数据或事实推断出系统是否有故障，并能找出产生故障的原因,给出排除故障
的方案（目前开发、应用得最多的一类）
代表性：PUFF（肺功能诊断系统）、PIP（肾脏病诊断系统）、DART（计算机硬件故障诊断系统）
等
(3) 预测型专家系统
能根据过去和现在信息（数据和经验）来推断可能发生和出现的情况
（天气预报、市场预测、人口预测等）
(4) 设计型专家系统
能根据给定要求进行相应的设计
（工程设计、电路设计、服装设计）
代表性：XCON（计算机系统配置系统）、KBVLSI（VLSI电路设计专家系统）等
(5) 规划型专家系统
能按给定目标拟定总体规划、行动计划、运筹优化等
（机器人动作控制、军事规划、城市规划等）
代表性：NOAH（机器人规划系统）、SECS（帮助化学家制定有机合成规划的专家系统）、TATR（帮
助空军制订攻击敌方机场计划的专家系统）等
(6) 控制型专家系统
能根据具体情况，控制整个系统的行为
代表性：YES/MVS（帮助监控和控制MVS操作系统）
(7) 监督型专家系统
能完成实时的监测任务，并根据监测到的现象作出相应的分析和处理
代表性：REACTOR（帮助操作人员检测和处理核反应堆事故）
(8) 修理型专家系统
能根据故障的特点制订纠错方案，并能实施该方案排除故障，当制订的方案失效或部分失效时，
能及时采取相应的补救措施
(9) 教学型专家系统
能根据学生学习过程中所产生的问题进行分析、评价、找出错误原因，有针对性地确定教学内容
或采取其它有效的教学手段
代表性：GUIDON（讲授有关细菌感染性疾病方面的医学知识）
(10) 调试型专家系统
能根据相应的标准检测被测试对象存在的错误，并能从多种纠错方案中选出适用于当前情况的最
佳方案，排除错误
专家系统的应用领域已扩展到数学、物理、化学、医学、地质、气象、农业、法律、教育、交通运输、机械、艺术以及计算机科学本身，甚至渗透到政治、经济、军事等重大决策部门，产生了巨大的社会效益和经济效益，同时也促进了人工智能基本理论和基本技术的发展。
7.7答：（1）正向推理：见教材P206图7.7
（2）反向推理：见教材P212图7.12
7.8答：（1）知识获取的任务
基本任务：为专家系统获取知识，建立起健全、完善、有效的知识库，以满足求解领域问题需要
①抽取知识识别、理解、筛选、归纳等，及自学习
②知识的转换
第一步：从专家及文献资料处抽取的知识转换为某种知识表示模式，如产生式规则、框架等
（知识工程师完成）
第二步：该模式表示的知识转换为系统可直接利用的内部形式。（输入及编译实现）
③知识的输入知识编辑器
④知识的检测不一致、不完整等
⑵知识获取的模式
①非自动知识获取(人工移植)知识工程师知识编辑器
②自动知识获取
系统具有获取知识的能力，它不仅可以直接与领域专家对话，从专家提供的原始信息中学习到专
家系统所需的知识，而且还能从系统自身的运行实践中总结、归纳出新的知识，发现知识中可能存在的错误，不断自我完善，建立起性能优良、知识完善的知识库
具有识别语音、文字、图像的能力
具有理解、分析、归纳的能力
具有从运行实践中学习的能力
③半自动知识获取
7.9答：
正确性
(1)系统设计的正确性
①系统设计思想的正确性如目标、原则等
②系统设计方法的正确性如知识表达方法、知识推理方法、控制策略、解释方法等
③设计开发工具的正确性如正确使用和正确维护
(2)系统测试的正确性
①测试目的、方法、条件的正确性
②测试结果、数据、记录的正确性
(3)系统运行的正确性
①推理结论、求解结果、咨询建议的正确性
②推理解释及可信度估算的正确性
③知识库知识的正确性语法、语义和语用及专业内容
有用性
(1)推理结论、求解结果、咨询建议的有用性
(2)系统的知识水平、可用范围、易扩充性、易更新性等
(3)问题的求解能力（解题速度、推理效率），可能场合和环境
(4)人机交互的友好性
(5)运行可靠性、易维护性、可移植性
(6)系统的经济性（软硬件投资、运行维护费用、设计开发费用和系统运行取得的直接或间接经济效益）
7.10答：（1）四种主要的类型：
①用于开发专家系统的程序设计语言
②骨架系统
③通用型知识表达语言
④专家系统开发环境
（2）专家系统开发环境（工具包）
AGE是斯坦福大学研制的一个专家系统开发环境。
AGE是典型的模块组合式开发工具，为用户提供了一个通用的专家系统结构框架，并将该框架分
解为许多在功能和结构上较为独立的的组件部件，这些组件已预先编制成标准模块存在系统中。
AGE采用了黑板模型来构造专家系统结构框架。
可通过两条途径构造自己的专家系统：
①用户使用AGE现有的各种组件作为构造材料，很方便地来组合设计自己所需的系统。
②用户通过AGE的工具界面，定义和设计各种所需的组成部件，以构造自己的专家系统。
应用AGE已经开发了一些专家系统，主要用于医疗诊断、密码翻译、军事科学等方面。
7.11答：
EMYCIN是由MYCIN系统抽去原有的医学领域知识，保留骨架而形成的系统（产生式规则表达知识、目标驱动的反向推理控制策略）。
EMYCIN具有MYCIN的全部功能：
①解释程序——可以向用户解释推理过程。
②知识编辑程序及类英语的简化会话语言——提供一开发知识库的环境，使得开发者可以使用比LISP更接近自然语言的规则语言来表示知识。
③知识库管理和维护手段——所提供的开发知识库的环境还可以在进行知识编辑及输入时进行语法、一致性、是否矛盾和包含等检查。
④跟踪和调试功能
EMYCIN开发的一些专家系统（适合开发各种领域咨询、诊断型专家系统）。
专家系统实例
一个专家系统的例子 一、建立动物识别专家系统的规则库，并用与/或图来描述这个规则库。 规则库由15条规则组成，规则名分别是；rule1，rule2，┉，rule15，规则库的符号名为ruleS。编写一段程序,把15条规则组成一个表直接赋值给规则库ruleS。 ( rules ((rule1 (if (animal has hair)) 若动物有毛发(F1) (then (animal is mammal))) 则动物是哺乳动物(M1) ((rule2 (if (animal gives milk)) 若动物有奶(F2) (then (animal is mammal))) 则动物是哺乳动物(M1) ((rule3 (if (animal has feathers)) 若动物有羽毛(F9) (then (animal is bird))) 则动物是鸟(M4) ((rule4 (if (animal flies)) 若动物会飞(F10) (animal lays eggs)) 且生蛋(F11) (then (animal is bird))) 则动物是鸟(M4) ((rule5 (if (animal eats meat)) 若动物吃肉类(F3) (then (animal is carnivore))) 则动物是食肉动物(M2) ((rule6 (if (animal Raspointed teeth)) 若动物有犀利牙齿(F4) (animal has claws) 且有爪(F5) (animal has forword eyes)) 且眼向前方(F6) (then (animal is carnivore))) 则动物是食肉动物(M2) ((rule7 (if (animal has mammal)) 若动物是哺乳动物(M1) (animal has hoofs)) 且有蹄(F7) (then (animal is ungulate))) 则动物是有蹄类动物(M3) ((rule8 (if (animal has mammal)) 若动物是哺乳动物(M1) (animal chews cud)) 且反刍(F8) (then (animal is ungulate))) 则动物是有蹄类动物(M3) ((rule9 (if (animal is mammal)) 若动物是哺乳动物(M1) (animal is carnivore) 且是食肉动物(M2) (animal has tawny color) 且有黄褐色(F12) (animal has dark sports)) 且有暗斑点(F13) (then (animal is cheetah))) 则动物是豹(H1) ((rule10 (if (animal is mammal)) 若动物是哺乳动物(M1) (animal is carnivore) 且是食肉动物(M2)
人工智能简答与论述题
1人工智能是人造智能，即计算机模拟或实现的智能，它是关于人造物的智能行为，而智能 行为包括知觉、推理、学习、交流和复杂环境中的行为。 2图灵测试的做法：让一位测试者分别与一台计算机和一个人进行交谈，而测试者事先并不 知道哪一个是测试者，哪一个是计算机。若果交谈后测试者分不出哪一个被测者是人，哪一个是计算机，则可以认为这台被测的计算机具有智能。 3人脑的智能及其发生过程都是在其心理层面上可见的，即以某种心理活动和思维过程表现的。这就是说，基于宏观心理层次，我们可以定义智能和研究智能。基于这一认识，我们把脑（主要指人脑）的这种宏观心理层次的智能表现成为脑智能。把这种有群体行为所表现的智能称为群智能。 区别与联系：它们都属于不同层次的智能。脑智能是一种个体智能，而群智能是一种社会智慧，但对于人脑来说，宏观心理层次上的脑智能与神经元层次上的群智能又有密切关系，正是围观生理层次上低级的神经元的群智能形成宏观心理层次上高级的智能。 4从感觉到记忆到思维这一过程，称为智慧，智慧的结果产生了行为和语言，将行为和语言 的表达过程称为“能力”，两者合称智能。 5符号智能：就是符号人工智能，它是模拟脑智能的人工智能，也就是所说的传统人工智能 或经典人工智能。符号智能以符号形式的知识和信息为基础，主要通过逻辑推理，运用知识进行问题求解，符号智能的主要智能包括知识获取，知识表示，知识组织与管理和知识运用等技术（这些构成了所谓的知识工程）以及基于知识的智能系统等。 6计算智能：也就是计算人工智能，它是模拟群智能的人工智能，计算智能以数值数据为基础，主要通过数组计算，运用算法进行问题求解，计算智能的主要内容：神经网络，进化计算（亦称演化计算，包括遗传算法，进化规划，进化策略），免疫计算，粒群计算，蚁群计算，自然计算以及人工生命等。 7人工智能的研究内容：搜索与求解：许多人工智能活动（包括脑智能和群智能）的过程， 都可以看成或者抽象为一个基于搜索的问题求解过程。学习与发现：指机器的知识学习和规律发现。知识与推理：知识表示要求便于计算机的接受，存储，处理和运用，机器的推理方式与知识的表示又息息相关。发明与创造：发明创造不仅包括我们平时所说的发明创造，也包括创新性软件，它不仅需要知识和推理，还需要想象和灵感。感知与交流：指计算机对外部信息的直接感知和人机之间，智能体之间的直接信息交流，机器感知就是计算机直接感知周围世界。记忆与联想：记忆是智能的基本条件，联想与许多智能技术息息相关，联想的前提是联想记忆与联想存储。系统与建造：智能系统的设计和实现技术。应用与工程：人工智能的应用和工程研究，这是人工智能的技术与实际应用的接口。 8人工智能的研究途径和方法：心理模拟，符号推演（从人脑的宏观心理层面入手，一智能 行为的心理模型为依据，将问题或知识表示成某种逻辑网络，采用符号推演的方法，模拟人脑的逻辑思维过程，实现人工智能）、生理模拟，神经计算（从人脑的生理层面，以智能行为的生理模型为依据，采用数值计算的方法，模拟脑神经网络工作过程，实现人工智能）、行为模拟，控制进化（用模拟人和动物在与环境的交互、控制过程中智能活动和行为特性）、群体模拟，仿生计算（模拟生物群落的群体智能行为）、博采广签，自然计算（模拟借鉴自然界的某种机理而设计计算模型）、原理分析，数学建模（通过对智能本质和原理的分析，直接采用某种数学方法来建立智能行为模型）。 9人工智能应用：难题求解；自动规划、调度与配置；机器定理证明；自动程序设计；机器 翻译；智能控制；智能管理；智能决策；智能通信；智能仿真；智能CAD；智能制造；智能CAI；智能人机接口；模式识别；数据挖掘与数据库中的知识发现；计算机辅助创新，计算 机文艺创作；机器博弈；智能机器人。 10标识，运算，搜索是人工智能的三个最基本，最核心的技术。
自动控制原理实验
自动控制原理实验 实验报告 实验三闭环电压控制系统研究 学号姓名 时间2014年10月21日 评定成绩审阅教师
实验三闭环电压控制系统研究 一、实验目的： （1）通过实例展示，认识自动控制系统的组成、功能及自动控制原理课程所要解决的问题。 （2）会正确实现闭环负反馈。 （3）通过开、闭环实验数据说明闭环控制效果。 二、预习与回答： （1）在实际控制系统调试时，如何正确实现负反馈闭环？ 答：负反馈闭环，不是单纯的加减问题，它是通过增量法实现的，具体如下： 1.系统开环； 2.输入一个增或减的变化量； 3.相应的，反馈变化量会有增减； 4.若增大，也增大，则需用减法器； 5.若增大，减小，则需用加法器，即。 （2）你认为表格中加1KΩ载后，开环的电压值与闭环的电压值，哪个更接近2V？ 答：闭环更接近。因为在开环系统下出现扰动时，系统前部分不会产生变化。故而系统不具有调节能力，对扰动的反应很大，也就会与2V相去甚远。 但在闭环系统下出现扰动时，由于有反馈的存在，扰动产生的影响会被反馈到输入端，系统就从输入部分产生了调整，经过调整后的电压值会与2V相差更小些。 因此，闭环的电压值更接近2V。 （3）学自动控制原理课程，在控制系统设计中主要设计哪一部份？ 答：应当是系统的整体框架及误差调节部分。对于一个系统，功能部分是“被控对象”部分，这部分可由对应专业设计，反馈部分大多是传感器，因此可由传感器的专业设计，而自控原理关注的是系统整体的稳定性，因此，控制系统设计中心就要集中在整个系统的协调和误差调节环节。 二、实验原理： （1）利用各种实际物理装置（如电子装置、机械装置、化工装置等）在数学上的“相似性”，将各种实际物理装置从感兴趣的角度经过简化、并抽象成相同的数学形式。我们在设计控制系统时，不必研究每一种实际装置，而用几种“等价”的数学形式来表达、研究和设计。又由于人本身的自然属性，人对数学而言，不能直接感受它的自然物理属性，这给我们分析和设计带来了困难。所以，我们又用替代、模拟、仿真的形式把数学形式再变成“模拟实物”来研究。这样，就可以“秀才不出门，遍知天下事”。实际上，在后面的课程里，不同专业的学生将面对不同的实际物理对象，而“模拟实物”的实验方式可以做到举一反三，我们就是用下列“模拟实物”——电路系统，替代各种实际物理对象。
专家系统的实例分析
专家系统的实例分析 张宏昊 研电1203 1122201030 一、实验要求 1.1 已知：电网的接线、操作前的开关、刀闸状态初始态、现场的运行规程、要操作的设备、操作前状态、操作后状态 求出：是否允许某设备在当前运行方式下，由操作前状态转换到操作后状态。 信息流图（系统结构图） 1.2 用产生式表示刀闸的操作规则 规则一：IF 与刀闸同间隔的开关分 THEN 刀闸能分或合 规则二：IF 与刀闸相关的接地刀闸/线全部为分 THEN 刀闸能合 规则三：IF 刀闸是母线刀闸 且 停电操作 且出线刀闸分 THEN 刀闸能分 规则四：IF 刀闸两端具备等电位条件 THEN 刀闸能分或合 1.3 知识表示方法（数据库结构设计） 以设备为核心 85 853 851 852 8530 8510 85J1 85J2 856 典型间隔 Typical Unit 855
二、程序设计 2.1 程序主界面 2.2程序功能介绍 2.2.1 图示模块 程序左上角有一个图示模块，在这个模块里可以直观的显示各个开关、断路器的开断状态，并且可以直接点击开关进行操作，操作结果也会动态显示在界面上。 2.2.2开关状态操作块
这个模块可以分别对各个开关和断路器今天开断操作，操作结果会与图示模块同步显示。 2.2.3操作日志表 操作日志表可以显示程序执行的各种状态，从启动程序起，这里将显示所有操作记录，例如当操作某个开关，则这里相应记录着操作。而且相关的操作提示也会在这里显示，例如当某个开关操作违反规程时，这里将进行具体提醒。 2.2.4 程序操作模块 这个模块是进行读取数据和保存操作日志表到本地的地方。 2.3 数据结构 该程序包含这实验一和实验二的两个数据结构。 实验一是用来计算系统节点的程序，数据结构全部由类实现。数据节点类有：IN_BranchInfo, IN_BreakerInfo, IN_NodeInfo和IN_SubSystemInfo,这些类用来记录每个branch，breaker，node和subsystem节点的信息。而这几个类的数据操作由相应的CAL_Branch, CAL_Breaker, CAL_Node, CAL_SubSystem来控制，在这几个类中包含着相应类型数据的读取，保存，设置，清除以及显示等操作。 最后，所有的这几个类都由一个CAL_Calculate来管理。这个类有个最高的管理权，每个类型数据的读取，保存等函数都是从这里调用的，而最关键的生成数据表的计算函数也在这个类中。 对于实验二的数据结构，鉴于已给的系统是固定的，而且程序包含了图像显示，为了简单操作，数据结构使用了固定形式，即实验二的节点数是不能修改的。 节点信息用SecEquiInfo这个类来实现，相应的读取，保存等操作是在SecEqui这个类中实现的。而对系统开关的控制，已经相应的规则逻辑判断是在CVCSBPowerFormView类中实现的，因为这是控制主界面的类。
自动控制实验报告1
东南大学自动控制实验室 实验报告 课程名称：自动控制原理 实验名称：闭环电压控制系统研究 院（系）：仪器科学与工程专业：测控技术与仪器姓名：学号： 实验室：常州楼五楼实验组别：/ 同组人员：实验时间：2018/10/17 评定成绩：审阅教师： 实验三闭环电压控制系统研究
一、实验目的： （1）通过实例展示，认识自动控制系统的组成、功能。 （2）会正确实现闭环负反馈。 （3）通过开、闭环实验数据说明闭环控制效果。 二、实验原理： （1）利用各种实际物理装置（如电子装置、机械装置、化工装置等）在数学上的“相似性”，将各种实际物理装置从感兴趣的角度经过简化、并抽象成相同的数学形式。我们在设计控制系统时，不必研究每一种实际装置，而用几种“等价”的数学形式来表达、研究和设计。又由于人本身的自然属性，人对数学而言，不能直接感受它的自然物理属性，这给我们分析和设计带来了困难。所以，我们又用替代、模拟、仿真的形式把数学形式再变成“模拟实物”来研究。这样，就可以“秀才不出门，遍知天下事”。实际上，在后面的课程里，不同专业的学生将面对不同的实际物理对象，而“模拟实物”的实验方式可以做到举一反三，我们就是用下列“模拟实物”——电路系统，替代各种实际物理对象。 （2）自动控制的根本是闭环，尽管有的系统不能直接感受到它的闭环形式，如步进电机控制，专家系统等，从大局看，还是闭环。闭环控制可以带来想象不到的好处，本实验就是用开环和闭环在负载扰动下的实验数据，说明闭环控制效果。自动控制系统性能的优劣，其原因之一就是取决调节器的结构和算法的设计（本课程主要用串联调节、状态反馈），本实验为了简洁，采用单闭环、比例调节器K。通过实验证明：不同的K，对系性能产生不同的影响，以说明正确设计调节器算法的重要性。 （3）为了使实验有代表性，本实验采用三阶（高阶）系统。这样，当调节器K值过大时，控制系统会产生典型的现象——振荡。本实验也可以认为是一个真实的电压控制系统。 三、实验设备： THBDC-1实验平台 四、实验线路图： 五、实验步骤：
人工智能(部分习题答案)
1.什么是人类智能？它有哪些特征或特点？ 定义：人类所具有的智力和行为能力。 特点：主要体现为感知能力、记忆与思维能力、归纳与演绎能力、学习能力以及行为能力。 2.人工智能是何时、何地、怎样诞生的？ 解：人工智能于1956年夏季在美国Dartmouth大学诞生。此时此地举办的关于用机器模拟人类智能问题的研讨会，第一次使用“人工智能”这一术语，标志着人工智能学科的诞生。 3.什么是人工智能？它的研究目标是？ 定义：用机器模拟人类智能。 研究目标：用计算机模仿人脑思维活动，解决复杂问题；从实用的观点来看，以知识为对象，研究知识的获取、知识的表示方法和知识的使用。 4.人工智能的发展经历了哪几个阶段？ 解：第一阶段：孕育期（1956年以前）；第二阶段：人工智能基础技术的研究和形成（1956~1970年）；第三阶段：发展和实用化阶段（1971~1980年）；第四阶段：知识工程和专家系统（1980年至今）。 5.人工智能研究的基本容有哪些？ 解：知识的获取、表示和使用。 6.人工智能有哪些主要研究领域？ 解：问题求解、专家系统、机器学习、模式识别、自动定论证明、自动程序设计、自然语言理解、机器人学、人工神经网络和智能检索等。 7.人工智能有哪几个主要学派？各自的特点是什么？ 主要学派：符号主义和联结主义。 特点：符号主义认为人类智能的基本单元是符号，认识过程就是符号表示下的符号计算，从而思维就是符号计算；联结主义认为人类智能的基本单元是神经元，认识过程是由神经元构成的网络的信息传递，这种传递是并行分布进行的。 8.人工智能的近期发展趋势有哪些？ 解：专家系统、机器人学、人工神经网络和智能检索。 9.什么是以符号处理为核心的方法？它有什么特征？ 解：通过符号处理来模拟人类求解问题的心理过程。 特征：基于数学逻辑对知识进行表示和推理。 11.什么是以网络连接为主的连接机制方法？它有什么特征？ 解：用硬件模拟人类神经网络，实现人类智能在机器上的模拟。 特征：研究神经网络。 1.请写出用一阶谓词逻辑表示法表示知识的步骤。 步骤：（1）定义谓词及个体，确定每个谓词及个体的确切含义；（2）根据所要表达的事物或概念，为每个谓词中的变元赋予特定的值；（3）根据所要表达的知识的语义用适当的联接符号将各个谓词联接起来，形成谓词公式。 2.设有下列语句，请用相应的谓词公式把它们表示出来： （1）有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。 解：定义谓词如下： Like(x,y)：x喜欢y。 Club(x)：x是梅花。 Human(x)：x是人。 Mum(x)：x是菊花。 “有的人喜欢梅花”可表达为：(?x)(Human(x)∧Like(x,Club(x))) “有的人喜欢菊花”可表达为：(?x)(Human(x)∧Like(x,Mum(x))) “有的人既喜欢梅花又喜欢菊花”可表达为：(?x)(Human(x)∧Like(x,Club(x))∧ Like(x,Mum(x))) （1）他每天下午都去玩足球。 解：定义谓词如下： PlayFootball(x)：x玩足球。 Day(x)：x是某一天。 则语句可表达为：(?x)(D(x)→PlayFootball(Ta)) （2）市的夏天既干燥又炎热。 解：定义谓词如下： Summer(x)：x的夏天。 Dry(x)：x是干燥的。 Hot(x)：x是炎热的。 则语句可表达为：Dry(Summer(Taiyuan))∧Hot(Summer(Taiyuan)) （3）所有人都有饭吃。
人工智能实验4三-专家系统方案
《人工智能导论》实验报告
一、实验题目：识别型专家系统设计 ————识别动物专家系统 二、实验目的 1、掌握专家系统的基本构成 2、掌握用人工智能程序设计语言编制智能程序的方法 三、实验容 1、所选编程语言：C语言； 2.拟订的规则： （1）若某动物有奶，则它是哺乳动物。 （2）若某动物有毛发，则它是哺乳动物。 （3）若某动物有羽毛，则它是鸟。 （4）若某动物会飞且生蛋，则它是鸟。 （5）若某动物是哺乳动物且有爪且有犬齿且目盯前方，则它是食肉动物。 （6）若某动物是哺乳动物且吃肉，则它是食肉动物。 （7）若某动物是哺乳动物且有蹄，则它是有蹄动物。 （8）若某动物是哺乳动物且反刍食物，则它是有蹄动物。 （9）若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色条纹，则它是老虎。 （10）若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色斑点，则它是金钱豹。 （11）若某动物是有蹄动物且长腿且长脖子且黄褐色且有暗斑点，则它是长颈鹿。 （12）若某动物是有蹄动物且白色且有黑色条纹，则它是斑马。 （13）若某动物是鸟且不会飞且长腿且长脖子且黑白色，则它是驼鸟。（14）若某动物是鸟且不会飞且会游泳且黑白色，则它是企鹅。 （15）若某动物是鸟且善飞，则它是海燕。 2、设计思路： 用户界面：采用问答形式； 知识库（规则库）：存放产生式规则，推理时用到的一般知识和领域知识，比如动物的特征，动物的分类标准，从哺乳动物、食肉动物来分，再具体地添加一些附加特征得到具体动物；建立知识库的同时也建立了事实库。事实库是一个动态链表，一个事实是链表的一个结点。知识库通过事实号与事实库发生联系。
数据库：用来存放用户回答的问题，存放初始状态，中间推理结果，最终结果； 推理机：采用正向推理，推理机是动物识别的逻辑控制器，它控制、协调系统的推理，并利用知识库中的规则对综合数据库中的数据进行逻辑操作。推理机担负两项基本任务：一是检查已有的事实和规则，并在可能的情况下增加新的事实；二是决定推理的方式和推理顺序。将推理机制同规则对象封装在一起，事实对象记录了当前的状态，规则对象首先拿出前提条件的断言（只有这些前提都有符合时才会做这条规则的结论），询问事实对象集，如事实对象集不知道，则询问用户，如所有前提条件都被证实为真则结论为真，否则系统不知道结论真假。 3、程序流程图： 程序运行如下： 以老虎，金钱豹，长颈鹿为例画出程序流程图如下：
软件技术使用说明
部分指标的使用说明，其它指标比较直观，就不细说了 捕捉牛股炒股系统指标说明 1、捕捉大牛股 说明:绿线代表弱市，粉红线代表上涨趋势，黄线观察等待。 2、林荫路副图 说明：黄线下穿红线，则趋势向下，这个时候应该考虑减仓操作 黄线上穿红线，则趋势向下，这个时候可以适当建仓操作 短线高手系统指标说明 1、黄金通道 说明：股票基本都是在这个通道中运行的。当股票运行到接近绿色线时，我们就要注意减仓，当股票运行到粉红色线时，我们就要注意可以买入或者少量参与。但是也有突破的情况，那要通过以下的图形去综合分析我们的去和留。
2、机构控盘度 说明，各种颜色的柱子我们都说明的， 当股票显示白色柱子的时候，那说明该股票无庄控盘，我们不买入或者减仓，当是红色柱子的时候说明是有庄控盘，我们可以参与，当时高度控盘的时候，我们继续持有，但也要看其他的图形综合分析。 3、波段王 说明：红色的方块是可以买，绿色的方块减仓或者不参与。但是方块也有厚度之分的。 绿方块由厚到扁的说明绿方块马上要边红色方块了，我们可以抄底了。当红方块由厚到扁了，我们就要注意减仓了。 4、资金搏弈
说明：黄色线上穿白色线买入，白色线上传黄色线卖出。还要结合其他的图形，综合分析。 5、逃顶王 说明：它有四根线组成的。分别的意思如图： 当接近这些线那就说明了是否该买卖的时候了，是低是高就很清楚了。 另外：日线和周线是如何切换的？ 我们点击数字“96”再回车，那我们看到就是日线图，点击数字“97”再回车，那我们就可以看到周线图，想回到日线再点击“96”就是这样切换的。 在周线图中我们也是可以通过以上的分析去判断的。还可以抓到牛股和黑马的。 航海家的4个指标使用 捕捞季节 用两种颜色柱状区分基本状态：绿柱表示个股处于短线弱势状态，红柱表示个股处于短线强势状态，彩色柱，表示个股短线超强的非理性状态。用紫线和黄线来提示短线买卖点：紫线上穿黄线为捕捞金叉，为短线买点，紫线下穿黄线为捕捞死叉，为短线卖点。一般情况下，金叉是波段的低点，死叉是波段的高点。 绿色区域内形成的金叉可认为是第一次的买点，捕捞季节金叉状态下由绿色柱变成红色柱也可以看作第二次买点。在红色柱状态下形成的捕捞金叉称之为捕捞二次金叉，可作为第三次的买点。当出现第一根彩柱时，往往可以配合海洋
人工智能习题&答案-第6章-专家系统
第六章专家系统 6-1 什么叫做专家系统?它具有哪些特点与优点? 专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的智能计算机程序系统，其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。也就是说，专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题。 特点： (1)启发性 专家系统能运用专家的知识与经验进行推理、判断和决策 (2)透明性 专家系统能够解释本身的推理过程和回答用户提出的问题，以便让用户能够了解推理过程，提高对专家系统的信赖感。 (3) 灵活性 专家系统能不断地增长知识，修改原有知识，不断更新。 优点： (1) 专家系统能够高效率、准确、周到、迅速和不知疲倦地进行工作。 (2) 专家系统解决实际问题时不受周围环境的影响，也不可能遗漏忘记。 (3) 可以使专家的专长不受时间和空间的限制，以便推广珍贵和稀缺的专家知识与经验。 (4) 专家系统能促进各领域的发展，它使各领域专家的专业知识和经验得到总结和精炼，能够广泛有力地传播专家的知识、经验和能力。 (5) 专家系统能汇集多领域专家的知识和经验以及他们协作解决重大问题的能力，它拥有更渊博的知识、更丰富的经验和更强的工作能力。 (6) 军事专家系统的水平是一个国家国防现代化的重要标志之一。 (7) 专家系统的研制和应用，具有巨大的经济效益和社会效益。 (8) 研究专家系统能够促进整个科学技术的发展。专家系统对人工智能的各个领域的发展起了很大的促进作用，并将对科技、经济、国防、教育、社会和人民生活产生极其深远的影响。
人工智能(部分习题答案)..知识讲解
人工智能(部分习题答 案)..
1.什么是人类智能？它有哪些特征或特点？ 定义：人类所具有的智力和行为能力。 特点：主要体现为感知能力、记忆与思维能力、归纳与演绎能力、学习能力以及行为能力。 2.人工智能是何时、何地、怎样诞生的？ 解：人工智能于1956年夏季在美国Dartmouth大学诞生。此时此地举办的关于用机器模拟人类智能问题的研讨会，第一次使用“人工智能”这一术语，标志着人工智能学科的诞生。 3.什么是人工智能？它的研究目标是？ 定义：用机器模拟人类智能。 研究目标：用计算机模仿人脑思维活动，解决复杂问题；从实用的观点来看，以知识为对象，研究知识的获取、知识的表示方法和知识的使用。 4.人工智能的发展经历了哪几个阶段？ 解：第一阶段：孕育期（1956年以前）；第二阶段：人工智能基础技术的研究和形成（1956~1970年）；第三阶段：发展和实用化阶段（1971~1980年）；第四阶段：知识工程和专家系统（1980年至今）。 5.人工智能研究的基本内容有哪些？ 解：知识的获取、表示和使用。 6.人工智能有哪些主要研究领域？ 解：问题求解、专家系统、机器学习、模式识别、自动定论证明、自动程序设计、自然语言理解、机器人学、人工神经网络和智能检索等。 7.人工智能有哪几个主要学派？各自的特点是什么？ 主要学派：符号主义和联结主义。 特点：符号主义认为人类智能的基本单元是符号，认识过程就是符号表示下的符号计算，从而思维就是符号计算；联结主义认为人类智能的基本单元是神经元，认识过程是由神经元构成的网络的信息传递，这种传递是并行分布进行的。 8.人工智能的近期发展趋势有哪些？ 解：专家系统、机器人学、人工神经网络和智能检索。 9.什么是以符号处理为核心的方法？它有什么特征？ 解：通过符号处理来模拟人类求解问题的心理过程。 特征：基于数学逻辑对知识进行表示和推理。 11.什么是以网络连接为主的连接机制方法？它有什么特征？ 解：用硬件模拟人类神经网络，实现人类智能在机器上的模拟。 特征：研究神经网络。 1.请写出用一阶谓词逻辑表示法表示知识的步骤。 步骤：（1）定义谓词及个体，确定每个谓词及个体的确切含义；（2）根据所要表达的事物或概念，为每个谓词中的变元赋予特定的值；（3）根据所要表达的知识的语义用适当的联接符号将各个谓词联接起来，形成谓词公式。 2.设有下列语句，请用相应的谓词公式把它们表示出来： （1）有的人喜欢梅花，有的人喜欢菊花，有的人既喜欢梅花又喜欢菊花。 解：定义谓词如下： Like(x,y)：x喜欢y。 Club(x)：x是梅花。 Human(x)：x是人。 Mum(x)：x是菊花。 “有的人喜欢梅花”可表达为：(?x)(Human(x)∧Like(x,Club(x))) “有的人喜欢菊花”可表达为：(?x)(Human(x)∧Like(x,Mum(x))) “有的人既喜欢梅花又喜欢菊花”可表达为：(?x)(Human(x)∧Like(x,Club(x))∧ Like(x,Mum(x))) （1）他每天下午都去玩足球。 解：定义谓词如下： PlayFootball(x)：x玩足球。 Day(x)：x是某一天。 则语句可表达为：(?x)(D(x)→PlayFootball(Ta)) （2）太原市的夏天既干燥又炎热。 解：定义谓词如下：
人工智能小型专家系统的设计与实现解读
人工智能技术基础实验报告 指导老师：朱力 任课教师：张勇
实验三小型专家系统设计与实现 一、实验目的 （1）增加学生对人工智能课程的兴趣； （2）使学生进一步理解并掌握人工智能prolog语言； （3）使学生加强对专家系统课程内容的理解和掌握，并培养学生综合运用所学知识开发智能系统的初步能力。 二、实验要求 （1）用产生式规则作为知识表示，用产生系统实现该专家系统。 （2）可使用本实验指导书中给出的示例程序，此时只需理解该程序，并增加自己感兴趣的修改即可；也可以参考该程序，然后用PROLOG语言或其他语言另行编写。 （3）程序运行时，应能在屏幕上显示程序运行结果。 三、实验环境 在Turbo PROLOG或Visual Prolog集成环境下调试运行简单的PROLOG程序。 四、实验内容 建造一个小型专家系统（如分类、诊断、预测等类型），具体应用领域由学生自选，具体系统名称由学生自定。 五、实验步骤 1、专家系统： 1.1建造一个完整的专家系统设计需完成的内容： 1．用户界面：可采用菜单方式或问答方式。
2．知识库（规则库）：存放产生式规则，库中的规则可以增删。 3．数据库：用来存放用户回答的问题、已知事实、推理得到的中 间事实。 4．推理机：如何运用知识库中的规则进行问题的推理控制，建议 用正向推理。 5．知识库中的规则可以随意增减。 1.2推理策略 推理策略包括：正向（数据驱动），反向（目标驱动），双向 2、动物分类实验规则集 （1）若某动物有奶，则它是哺乳动物。 （2）若某动物有毛发，则它是哺乳动物。 （3）若某动物有羽毛，则它是鸟。 （4）若某动物会飞且生蛋，则它是鸟。 （5）若某动物是哺乳动物且有爪且有犬齿且目盯前方，则它是食肉动物。（6）若某动物是哺乳动物且吃肉，则它是食肉动物。 （7）若某动物是哺乳动物且有蹄，则它是有蹄动物。 （8）若某动物是有蹄动物且反刍食物，则它是偶蹄动物。 （9）若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色条纹，则它是老虎。 （10）若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色斑点，则它是猎豹。 （11）若某动物是有蹄动物且长腿且长脖子且黄褐色且有暗斑点，则它是长颈鹿。 （12）若某动物是有蹄动物且白色且有黑色条纹，则它是斑马。 （13）若某动物是鸟且不会飞且长腿且长脖子且黑白色，则它是驼鸟。
农业专家系统应用实例分析资料
农业专家系统应用实例分析 摘要:专家系统是人工智能领域中较为成熟的一个分支。本文阐述了专家系统的基本概念及基本要素，介绍了专家系统在我国农业中的应用和我国农业专家系统的发展趋势。 关键词:人工智能;专家系统;农业专家系统;应用 农业专家系统也可叫农业智能系统,是一个具有大量农业专门知识与经验的计算机系统。它应用人工智能技术,依据一个或多个农业专家提供的特殊领域知识、经验进行推理和判断,模拟农业专家就某一复杂农业问题进行决策。典型的农业专家系统主要由知识库、数据库、模型库、推理机、知识库管理系统、解释器、用户界面7个部分组成。其中,知识库和推理机是农业专家系统最核心部分,这是任何一个农业专家系统都不可缺少的组成部分。知识库的质量直接影响到农业专家系统质量及可信度;推理机是农业专家系统的运行动力。而知识库管理系统则是对知识库中的知识进行检查和检索,还可以把推理过程中使用知识的实际情况显示出来,这是数据库管理系统中所没有的。知识获取是农业专家系统开发过程中的瓶颈,其主要任务是完成领域知识的收集与整理.解释器是用来向用户,特别是专用户,解释推理的结果和在推理过程中所发生的一切。 专家系统有四个特点,即:启发性,能运用专家的知识和经验进行推理和判断;透明性,能解决本身的推理过程,能回答用户提出的问题;灵活性,能不断地增长知识,修改原有的知识。综合性,能解答种子、土肥、植保、农经等多专业问题,克服了单个农业专家的专业局限。研发农业专家系统的主要目的是使计算机在农业领域中起农业专家的作用,对那些需要专家知识才能解决的难题提供相关专业权威专家水平的解答。 专家系统在世界农业领域中的应用始于20世纪70年代末,经过20余年发展,应用已遍及作物栽培管理、设施园艺管理、畜禽管理、水产养殖、植物保护、育种以及经济决策等各方面。专家系统在灌溉、施肥、栽培、病虫害的诊断与防治、作物育种、作物产量预测、畜禽饲养管理和水产养殖管理等方面,展示了广阔的应用前景。 一．农业专家系统在作物病虫害综合治理中的应用 根据以往的研究和病虫害综合治理的过程，专家系统的研究主要集中在6个方面: 1.1病虫害诊断在病虫害诊断中，如果人工开具病虫处方，工作人员必须有牢固的植物保护基础知识和丰富的实践经验，需要查询大量资料，无法及时满足农户的需要。专家系统把这些资料编制成简单的程序，达到迅速确定目标的目的，从而得到最佳防治时期和方案。 1.2预测预报病虫预测预报需要的基本信息是:病虫害的生物学参数(如发生
人工智能实验报告_2
课程实验报告 学年学期2015—2016年第一学期课程名称人工智能原理与技术实验名称PROLOG语言编程练习实验室无 专业年级电气134 学生姓名赵倩 学生学号2013011989 提交时间2015.12.28 成绩 任课教师樊强 水利与建筑工程学院
第一章PROLOG语言编程练习 1.1实验目的 加深学生对逻辑程序运行机理的理解，使学生掌握PROLOG语言的特点、熟悉其编程环境，同时为后面的人工智能程序设计做好准备。 （1）熟悉PROLOG语言编程环境的使用； （2）了解PROLOG语言中常量、变量的表示方法； （3）了解利用PROLOG进行事实库、规则库的编写方法； 1.2实验环境 计算机，Turbo PROLOG教学软件。 1.3预习要求 实验前应阅读实验指导书，了解实验目的、预习PROLOG语言的相关知识。 1.4实验内容 （1）学习使用Turbo PROLOG，包括进入PROLOG主程序、编辑源程序、修改环境目录、退出等基本操作。（2）在Turbo prolog集成环境下调试运行简单的Turbo PROLOG程序，如描述亲属关系的PROLOG程序或其他小型演绎数据库程序等。 1.5实验方法和步骤 （1）启动Windows XP操作环境。 （2）打开文件目录，执行prolog应用程序，启动Turbo prolog，并按空格键(SPACE)进入集成开发环境。（3）选择Setup项，打开下拉菜单，选择Directories项，进行工作目录修改，按Esc键退出，选择Save Configuration项，保存修改。 （4）选择Files项，打开下拉菜单，选择New file项，进入源程序输入和编辑，或选择Load项，选择要打开的示例程序，再选择Edit项，可以进行编辑源程序。 （5）编辑之后，可以选择Run项，执行程序，可以在Dialog窗口进行询问，即外部目标的执行，查看程序运行结果，分析程序之功能。 （6）仿前例，可以选择其他程序并运行，分析程序功能。 （7）退出，选择Quit项，可以退出Turbo Prolog程序，返回到Windows XP环境。 1.6示例程序 逻辑电路模拟程序。该程序以逻辑运算“与”、“或”、“非”的定义为基本事实，然后在此基础上定义了“异或”运算。那么，利用这些运算就可以对“与”、“或”、“非”和“异或”等逻辑电路进行模拟。事实上，在此基础上也可以对其他任一逻辑门电路进行模拟。 domains d=integer predicates not_(d,d) and_(d,d,d) or_(d,d,d) xor_(d,d,d) clauses not_(1,0). not_(0,1). and_(0,0,0). and_(0,1,0). and_(1,0,0). and_(1,1,1).
专家系统综述
专家系统综述 摘要 综述专家系统的基本概念、主要结构、开发方法以及在机械制造领域的应用情况。 关健词：专家系统综述 1、什么是专家系统 人工智能(Artifieial Inteligenee简称Al)被誉为本世纪的三大科学技术成就之一，受到了世界各国的普遍重视。而60年代中期作为人工智能的一个应用领域的专家系统(Expert System简称ES)的出现，使得人工智能的研究从实验室走向了现实世界。 所谓专家系统实际上是一个(或一组)能在某特定领域内.以人类专家水平去解决该领域中困难问题的计算机程序。或者说，专家系统是这样一个系统： a.专家系统处理现实世界中提出的需要由专家来分析和判断的复杂问题。 b.专家系统利用专家推理方法的计算机模型来解决间题，并且可以得到和 专家相同的结论。 由于专家系统的功能主要依赖于大量的知识，这些知识均存在知识库中，通过推理机按一定的推理策略去解决问题，所以它也被称大知识基系统。专家系统是研究用解决某专门问题的专家知识来建立人机系统的方法和技术。由于知识在专家系统中起着决定性作用，所以一般将建立专家系统的工作过程称为知识工程。 2、专家系统的基本结构及分类 2.1专家系统的墓本结构 一个完整的专家系统结构由图1所示的六个部分组成。其中数据库、知识库、推理机和人机接口是必不可少的部分。解释部分、知识获取部分是期望部分。下面分别介绍这些部分。
a.知识库 知识库是领域知识的存储器。它存储专家经验、专门知识与常识性知识，是专家系统的核心部分。知识库可以由事实性知识和推理性知识组成。知识是决定一个专家系统性能的主要因素。一个知识库必须具备良好的可用性、确实性和完善性。要建立一个知识库，首先要从领域专家那里获取知识即称为知识获取。然后将获得的知识编排成数据结构井存入计算机中，这就形成了知识库，可供系统推理判断之用。 b.数据库 数据库用于存储领域内的初始数据和推理过程中得到的各种信息。数据库中存放的内容是该系统当前要处理的对象的一些事实。 c.推理机 推理机是用来控制、协调整个系统的。它根据当前输入的数据即数据库中的信息，利用知识库中的知识，按一定的推理策略，去解决当前的问题.并把结果送到用户接口。 在专家系统中，推理方式有：正向推理、反向推理、混合推理。在上述三种推理方式中，又有精确与不精确推理之分。因为专家系统是模拟人类专家进行工作，所以推理机的推理过程应与专家的推理过程尽可能一致。 d.人机接口 人机接口是专家系统与用户通信的部分。它既可接受来自用户的信息，将其翻译成系统可接受的内部形式，又能把推理机从知识库中推出的有用知识送给用户。 e.解释部分 解释部分能对推理给出必要的解释。这给用户了解推理过程，向系统学习和维护系统提供了方便。 f.知识获取部分 知识获取部分为修改、扩充知识库中的知识提供手段。这里指的是机器自动实现的知识获取。它对于一干专家系统的不断完善、提高起着重要的作用。通常，它应具备能删除知识库中不需要的知识及把需要的新知识加入知识库中的功能。最好还具有能根据实践结果，发现知识库中不合适的知识以及能总结出新知识的功能。知识获取部分实际上是一种学习功能。 专家系统的一个重要特征是知识库与推理机分离，系统允许在运行过程中不断修改知识，增加新知识，使系统性能不断提高。 综上所述可知，一个专家系统不仅能提供专家水平的建议与意见，而且当用户需要时，能对系统本身行为作出解释，同时还有知识获取功能。专家系统的工作特点是运用知识进行推量，因此知识获取(包括人工方式的知识获取和机器学习)、知识表示和知识运用是建造专家系统的三个核心部分。 另外专家系统强调符号处理，并希望有一个理想的人机接口，做到专家或用户能以一种接近自然语言的语言甚至口语形式同系统进行信息的交流。这些都是传统程序所不具备的特点。如下表所示： 表1专家系统和传统程序的比较
人工智能与专家系统实验报告
暨南大学本科实验报告专用纸 课程名称人工智能与专家系统成绩评定0实验项目名称动物识别系统设计指导教师0实验项目编号实验项目类型综合型0实验地点南校区学生姓名学号0学院信息科学技术学院系计算机科学系专业0 实验时间2017年12 月日-- 年月日温度℃湿度 （一）实验目的 通过建立动物识别产生式系统，理解并体会知识库与控制系统相互独立的智能产生式系统与一般程序的区别。 （二）实验要求 1.系统的设计和完成可以使用各种编程语言和实用工具，不采用人工智能语言和工具，这样能够使你更加了解专家系统。 2.推荐使用语言：C、java、php、javascript、delphi。也可以使用其他语言。 3如果使用数据库做后台，要求使用最简单的Access。 4.系统可以使用图形界面，简单的也可以使用字符界面，不要求。 （三）设计并完成知识库 本课程设计的主旨是设计并实现具有15条规则能自动识别7种动物的产生式系统。知识库与控制系统相互独立，系统完成后除了能识别已有的7种动物外，按产生式知识表示方法向知识库中添加、修改新的知识后，系统能在不修改控制系统程序的情况下仍然能正确识别。 1.综合数据库中数据结构说明； 产生式通过满足前件，得到后件的结论或者执行后件的相应动作，即后件由前件来触发。同时，一个产生式生成的结论可以作为另一个产生式的前提或语言变量使用，进一步可构成产生式系统。
因此在通过有关特征识别动物的特征中规定： 识别动物的前件（即动物的特征）： 0:有毛发 1:有奶 2:有羽毛 3:会飞 4:会生蛋 5:吃肉 6:有锋利牙齿 7:有爪 8:眼向前方 9:有蹄 10:反刍 11:黄褐色皮毛 12:有暗斑点 13:有黑色条纹 14:长脖子 15:长腿 16:不会飞 17:会游泳 18:黑白二色 19:善飞 产生的中间结果（即动物的类别）： 20:哺乳动物 21.鸟 22.食肉动物 23.有蹄类动物 最终结论： 24.虎 25.豹 26.斑马 27.长颈鹿 28.企鹅 29.鸵鸟 30.信天翁 于是在综合数据库中，将设定int型数组facts[30]，数组的编号对应着以上事实的编号，数组的值为1时，意味着对应编号的事实为真，否则为假。 2.规则的格式的数据结构说明； 每条规则都拥有前件与后件，建立规则的数据结构时将前件与后件定义即可。前件往往有一个或多个，而后件只有一个。为了方便采用序号代替前后件，因此定义前件为数组int condition[6]；定义后件int outcome;规则的数据结构也随之敲定。 typedef struct//存放规则的结构体,由条件和结果构成皆用序号int型表示 { int condition[6];//条件 int outcome;//结论 }Rule; 将15条规则转化为符号： {{0},20},//有毛发→哺乳动物 {{1},20},//有奶→哺乳动物 {{2},21},//有羽毛→鸟 {{3,4},21},//会飞&会生蛋→鸟 {{5},22},//吃肉→食肉动物
安徽省综合评标专家库管理信息系统专家在线服务平台使用说明书
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