专家系统是一个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,简而言之,专家系统就是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。

专家系统就是人工智能中最重要的、也是最活跃的一个应用领域,它实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探讨转向运用专门知识的重大突破,专家系统机构图如图11.8所示。

图11.8　专家系统机构图

根据定义,专家系统应具备以下几个功能:

①存储问题求解所需知识。

②存储具体问题求解的初始数据和推理过程中涉及的各种信息,如中间结果、目标、字母表以及假设等。

③根据当前输入的数据,利用已有的知识,按照一定的推理策略,去解决当前问题,并能控制和协调整个系统。(www.daowen.com)

④能够对推理过程、结论或系统自身行为作出必要的解释,如解题步骤、处理策略、选择处理方法的理由、系统求解某种问题的能力、系统如何组织和管理其自身知识等。这样既便于用户的理解和接受,同时也便于系统的维护。

⑤提供知识获取,机器学习以及知识库的修改、扩充和完善等维护手段,只有这样才能更有效地提高系统的问题求解能力及准确性。

⑥提供一种用户接口,既便于用户使用,又便于分析和理解用户的各种要求和请求。

一个高性能的专家系统应具备的特征包括:

①启发性:不仅能使用逻辑知识,也能使用启发性知识,运用规范的专门知识和直觉的评判知识进行判断、推理和联想实现问题求解。

②透明性:使用户在对专家系统结构不了解的情况下,可以进行相互交往,并了解知识的内容和推理思路,系统还能回答用户的一些有关系统自身行为的问题。

③灵活性:专家系统的知识与推理机构的分离,使系统不断接纳新的知识,从而确保系统内知识不断增长以满足商业和研究的需要。