人工智能与专家系统(上海交大)

人工智能与专家系统练习题(二)1.什么是人工智能?它的研究目标是什么？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。

2.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。

3.什么是人工神经元？它有哪几种主要模型？人工神经网络是由大量处理单元经广泛互连而组成的人工网络，用来模拟脑神经系统的结构和功能。

而这些处理单元称为人工神经元。

人工神经网络可以看成是以人工神经元为节点，用有向加权弧连接起来的有向图。

根据激发函数的不同分为：阈值型（M-P模型）、分段线性型、Sigmoid函数型、双曲正切型4.什么是人工神经网络？它有哪些联结方式？模拟人脑神经系统的结构和功能，运用大量简单处理单元经广泛连接而组成的人工网络系统。

人工神经网络中，各神经元的连接方式一般有很多种，不同的连接方式就构成了网络的不同连接模型。

常见的连接模型有前向网络、从输入层到输出层有反馈的网络、层内有互连的网络和网络内任意两个神经元都可以互连的互连网络。

5.什么是机器学习？机器学习研究的目标是什么? 研究机器学习的意义何在?答:机器学习是研究如何使用计算机来模拟人类学习活动的一门学科。

更严格地说，就是研究计算机获取新知识和新技能、识别现有知识、不断改善性能、实现自我完善的方法。

机器学习研究的目标有三个：人类学习过程的认知模型；通用学习算法；构造面向任务的专用学习系统的方法。

（a）人类学习过程的认知模型。

这一方向是对人类学习机理的研究。

这种研究不仅对人类的教育，而且对开发机器学习系统都有重要的意义。

（b）通用学习算法。

人工智能专家系统人工智能（Artificial Intelligence，简称AI）专家系统是一种基于计算机技术和人类专家经验的智能化系统。

它能够模拟和实现人类专家在特定领域的问题解决能力，可以用于辅助决策、问题诊断和解决方案推荐等方面。

本文将从专家系统的定义、原理、组成和应用等四个方面进行论述。

一、专家系统的定义专家系统是一种基于知识工程的人工智能系统，它通过模拟和利用领域专家的经验和知识来解决特定领域的问题。

专家系统主要由知识库、推理机和用户界面三部分组成。

知识库存储了经验和知识，推理机则对知识进行推理和运算，用户界面则提供了用户与系统进行交互的接口。

二、专家系统的原理专家系统的原理可以概括为知识获取、知识表示、知识推理和知识应用四个步骤。

知识获取是指将专家的经验和知识进行提取和整理，并存储到系统的知识库中；知识表示是指将知识以适当的形式进行表达和组织，以便系统能够理解和推理；知识推理是指根据系统中的知识，通过推理机对问题进行分析和推理；知识应用是指将推理得到的结果转化为实际解决方案，供用户使用。

三、专家系统的组成专家系统主要由知识库、推理机和用户界面三部分组成。

知识库是专家系统存储知识和经验的地方，常见的形式包括规则库、案例库和模型库等。

推理机是专家系统进行推理和运算的核心组件，它能够根据知识库中的知识进行逻辑推理和问题求解。

用户界面则提供了用户与系统进行交互的接口，使用户能够方便地向系统提供问题并获取解决方案。

四、专家系统的应用专家系统在各个领域都有广泛的应用。

在医疗领域，专家系统可以用于辅助疾病诊断和治疗方案选择；在金融领域，专家系统可以用于风险评估和投资决策；在工业领域，专家系统可以用于故障诊断和维修指导。

此外，专家系统还可以应用于法律、教育、交通等领域，为人们提供更加智能化和便捷化的服务。

综上所述，人工智能专家系统是一种基于计算机技术和人类专家经验的智能化系统。

它能够模拟和实现人类专家在特定领域的问题解决能力，具有广泛的应用前景。

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。

6-2 专家系统由哪些部分构成?各部分的作⽤为何?(1) 知识库(knowledge base)知识库⽤于存储某领域专家系统的专门知识，包括事实、可⾏操作与规则等。

人工智能与专家系统考试题（考试时间：90分钟，总分100分）一．单选题.(每题2分，共40分)1：下列哪个应用领域不属于人工智能应用？（）A：人工神经网络 B：自动控制C：自然语言学习 D：专家系统2：下列关于人工智能的叙述不正确的有：（）。

A：人工智能技术它与其他科学技术相结合极大地提高了应用技术的智能化水平。

B：人工智能是科学技术发展的趋势。

C：因为人工智能的系统研究是从上世纪五十年代才开始的，非常新，所以十分重要。

D：人工智能有力地促进了社会的发展。

3：人工智能研究的一项基本内容是机器感知。

以下列举中的不属于机器感知的领域。

( )A：使机器具有视觉、听觉、触觉、味觉、嗅觉等感知能力。

B：让机器具有理解文字的能力。

C：使机器具有能够获取新知识、学习新技巧的能力。

D：使机器具有听懂人类语言的能力4．盲人看不到一切物体，他们可以通过辨别人的声音识别人，这是智能的（）方面.A：行为能力 B：感知能力C：思维能力 D:学习能力5: 根据下列选项来判断可以用指纹来鉴定的是：①证件②签字③照片④密码⑤钥匙⑥印签（）Ａ：①②Ｂ：①②③Ｃ：①②③④Ｄ：①②③④⑤⑥6 ．能根据学生的特点、弱点和基础知识，以最适当的教案和教学方法对学生进行教学和辅导的专家系统是：（）A ．解释专家系统B ．调试专家系统C ．监视专家系统D ．教学专家系统7．用于寻找出某个能够达到给定目标的动作序列或步骤的专家系统是：（）A ．设计专家系统B ．诊断专家系统C ．预测专家系统D ．规划专家系统8：自然语言理解是人工智能的重要应用领域，下面列举中的不是它要实现的目标。

( )A：理解别人讲的话。

B：对自然语言表示的信息进行分析概括或编辑。

C：欣赏音乐。

D：机器翻译。

9：能通过对过去和现在已知状况的分析，推断未来可能发生的情况的专家系统是：（）A ．修理专家系统B ．预测专家系统C ．调试专家系统D ．规划专家系统10：现在的科技十分发达，警察破案大多数是通过指纹系统来辨认真凶，这是运用人工智能技术应用的（）。

人工智能与专家系统外文文献译文和原文AI研究仍在继续，但与MIS和DDS等计算机应用相比，研究热情的减弱使人工智能的研究相对落后。

然而，在研究方面的不断努力一定会推动计算机向人工智能化方向发展。

2．AI领域AI现在已经以知识系统的形式应用于商业领域，既利用人类知识来解决问题。

专家系统是最流行的基于知识的系统，他是应用计算机程序以启发方式替代专家知识。

Heuritic术语来自希腊eureka，意思是“探索”。

因此，启发方式是一种良好猜想的规则。

启发式方法并不能保证其结果如同DSS系统中传统的算法那样绝对化。

但是启发式方法提供的结果非常具体，以至于能适应于大部分情况启发式方法允许专家系统能像专家那样工作，建议用户如何解决问题。

因为专家系统被当作顾问，所以，应用专家系统就可以被称为咨询。

除了专家系统外，AI还包括以下领域：神经网络系统、感知系统、学习系统、机器人、AI硬件、自然语言处理。

注意这些领域有交叉，交叉部分也就意味着这个领域可以从另一个领域中收益。

3．专家系统的吸引力专家系统的概念是建立在专家知识能够存储在计算机中并能被其他人应用这一假设的基础上的。

专家系统作为一种决策支持系统提供了独无二的能力。

首先，专家系统为管理者提供了超出其能力的决策机会。

比如，一家新的银行投资公司可以应用先进的专家系统帮助他们进行选择、决策。

其次，专家系统在得到一个解决方案的同时给出一步步的推理。

在很多情况下，推理本身比决策的结果重要的多。

4．专家系统模型专家系统模型主要由4个部分组成：用户界面使得用户能与专家系统对话；推理引擎提供了解释知识库的能力；专家和工程师利用开发引擎建立专家系统。

1．用户界面用户界面能够方便管理者向专家系统中输入命令、信息，并接受专家系统的输出。

命令中有具体化的参数设置，引导专家系统的推理过程。

信息以参数形式赋予某些变量。

（1）专家系统输入现在流行的界面格式是图形化用户界面格式，这种界面与Window有些相同的特征。

上海交大人工智能研究生培养方案人工智能的快速发展已经成为现代社会的一大趋势，对于培养高水平的人工智能研究人才具有重要意义。

上海交通大学作为中国顶尖的高等学府，一直致力于培养人工智能领域的优秀研究生。

在上海交大人工智能研究生培养方案中，不仅注重学生的学术能力培养，还注重培养学生的创新思维和团队合作能力，为国家培养出更多的高层次、高素质的人工智能专业人才。

上海交大人工智能研究生培养方案首先注重学生的学术能力培养。

在学术研究方面，学生将接受前沿的人工智能理论和技术知识的系统培训，同时也将参与到具体的科研项目中。

学生们将有机会与导师和同行一起合作，参与国内外重大科研项目，获得真实的科研经验。

上海交大拥有一流的师资力量和丰富的科研资源，为学生提供了良好的学术环境和条件，帮助学生提升自己的研究能力和创新能力。

其次，上海交大人工智能研究生培养方案注重培养学生的创新思维。

创新是人工智能发展的重要推动力，也是人工智能研究生必备的核心素质。

在培养方案中，学生将接受创新思维的训练，学会独立思考和解决问题的能力。

学生们将在研究生期间参与到各类创新创业项目中，锻炼自己的创新思维和实践能力。

上海交大还会邀请行业内的知名专家和企业家来校进行讲座和交流，为学生提供创新创业的机会和平台。

此外，上海交大人工智能研究生培养方案还注重培养学生的团队合作能力。

在现代社会，团队合作已经成为一种必备的能力。

在培养方案中，学生将参与到各类团队项目中，学会与他人合作、协调和沟通的能力。

学生们将有机会与来自不同背景和专业的同学一起工作，共同解决复杂的问题。

上海交大注重培养学生全面的能力，使他们不仅仅是在学术上有所突破，还能在实践中发挥自己的优势。

上海交大人工智能研究生培养方案还强调学生的综合素质培养。

在培养过程中，学生将接受一定程度的人文社科课程教育，培养自己的综合素质和社会责任感。

上海交大鼓励学生积极参与各类学术会议和学术交流活动，拓宽自己的学术视野，与国内外的学者进行深入的交流与合作。

人工智能与专家系统考试题A卷一．单选题。

（每题 2 分，共40 分）1—5 C C C B D 6—10 D D C B D11—15 A C C C A 16—20 D B B D B二．填空题。

（每空 1 分，共15 分）1. 研究、设计、应用、模拟、延伸2. 小型化、并行化、网络化、3. 符号主义，联结主义，行为主义4. 已知事实进行推理.5.知识库、全局数据库、推理机.三．判断题。

（每题1分，共5分）xxVxV四.名词解释。

（每题 5 分，共20分）1. 演绎推理是从全称判断推导出特称判断或单称判断的过程，即由一般性知识推理适合于某一具体情况的结论。

2. 根据问题的实际情况不断寻找可利用的知识，从而构造一条代价较少的推理路线，使问题得到圆满解决的过程称为搜索。

3. 专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。

专家系统的结构包括：知识库、全局数据库、推理机、解释器、人机接口。

4. 人工神经网络是反映人脑结构及功能的一种抽象数学模型，一个人工神经网络是由大量神经元节点互连而成的复杂网络， 用 以模拟人类进行知识的表示与存储以及利用知识进行推理的行 为。

五.解答题。

(每题10分，共20分)1.解首先定义下列谓词：COMPUTER (x)LLKE (砒)LOVE(xy)MAN (A ) 可用谓词公式把上述知识表示为:COMPUTER (Wang Lin) A -«LIKE(WangLin^ProgRining)(V^tMANW-LOVElA, Labour))表示丄是计算机系幕学生 表示x 專欢y 表示x 爱y2.解首先定义谓词：T(x+刃:?(是y的老师匚C(& y)：掘与y是同班同学。

把提及待求解的问题表示成谓词公式：珂：T (Wang f Li)F2：C (Li r Zhang)F3： C V VyXV zXC (x.y)AT(z, x)— T(z ,y))G : -i(3 X)T(K.Zhan^)V ANSWER^ 把上述公式化为子句集g(1) T(Wang, Li)⑵ C (Li. Zhang)(3) -iCgyW「T(y)VTgy)(4)-n.T(u.Zh^ng)V ANS WER(u)应用归结原理进行归站，(5)-^C(Ii^VT(Wnngy)(1)-7(3)归结(6)CCLi.ZIung)VANSWER(Wang) (4)与15)归结<7) ANSWERCWang) (2)与(6)归结由ANSWER (Wang)得出小张的老师是王老师口上述归结过稈町用图二3所示的归结树表示°叽比窃壊口) -C(x h y)V -Ttz^JVTC^y)<C(Li r y)VT(Waiig t y) T(^Zhang) V ANS WER(u)-iC(LLZhang) V ANSTMiR(W^g) -iQLiyJiang}ANSXVTR(Wang)。

人工智能与专家系统人工智能（Artificial Intelligence,）AI 是一门旨在模拟、延伸和扩展人类智能的学科，涉及机器学习、自然语言处理、计算机视觉、知识表示和推理等领域。

而专家系统（Expert System）则是人工智能的一个重要应用领域，它通过运用专家知识和推理技术，模拟人类专家的思维过程，解决具有专门知识领域的问题。

一、人工智能的发展与应用从最早的机器学习算法到如今的深度学习网络，人工智能技术已经取得了巨大的突破。

人工智能已广泛应用于自动驾驶、语音识别、图像识别、机器翻译等领域，成为当今科技发展的关键驱动力。

人工智能的快速发展使得专家系统在各个领域中有了更广泛的应用。

二、专家系统的基本原理与结构专家系统是一种模拟专家决策过程的计算机程序。

它由知识库、推理机和解释器三个主要部分组成。

知识库储存专家的知识和规则，推理机根据知识库中的知识和规则进行推理和决策，而解释器则负责解释推理结果并与用户进行交互。

三、专家系统在医疗领域的应用专家系统在医疗领域的应用十分广泛。

例如，利用专家系统可以帮助医生进行疾病诊断与治疗方案的选择，提高医疗效率和诊断准确性。

专家系统还可以用于监测患者的生理参数，实时预警并提供相应的治疗建议。

四、专家系统在金融领域的应用在金融领域，专家系统可以帮助投资人进行投资决策、风险评估和资产配置。

通过分析市场数据和行业动态，专家系统可以提供准确的投资建议，辅助投资人做出更明智的决策。

五、专家系统在工业制造中的应用专家系统在工业制造中的应用也非常广泛。

它可以通过分析生产数据和设备状态，实现智能化生产调度和故障预测。

借助专家系统，企业可以提高生产效率、降低生产成本，并实现工业制造的智能化转型。

六、专家系统的优势与挑战专家系统具有快速决策、高效率和可靠性等优势，可以有效提高工作效率和决策准确性。

然而，专家系统在知识获取、知识表示和知识更新等方面仍面临挑战。

由于领域知识的复杂性和不断变化，专家系统需要不断学习和更新知识，以保持其应用的准确性和可靠性。

人工智能专家系统构成工作原理与应用前景
一、构成
人工智能专家系统（Expert System）是一类推理处理程序，是人工智能技术的综合软件，其属于近似智能、模拟智能或假想智能的程序。

它可以帮助人们设计出一套可以模拟人类专家决策过程的计算机系统。

基本构成包括：
1、知识库（Knowledge Base）。

它是存放系统所需知识的地方，包括系统所需的语义和知识结构，专家系统的组成是基于其所拥有的知识体系，因此知识库是专家系统的核心构成部分。

2、推理机（Inference Engine）。

它是从知识库中获取信息，然后根据一定的规则进行推理，来判断当前系统接受到的输入数据是否正确，以及采取哪些行动。

3、用户界面（User Interface）。

它是专家系统的人机交互界面，它负责从用户输入中接收输入信息，并将计算结果输出给用户。

4、系统管理器（System Manager）。

它是专家系统的管理模块，负责系统的操作和维护，以及数据的备份和更新等工作。

二、工作原理
专家系统一般通过查询将输入的数据与知识库中的数据进行比较，以便进行推理、决策等任务，其工作原理可以分为四步：
1、定义问题。

首先用户需要定义一个问题，确定要做的事情及所需要的信息。

2、数据收集。

人工智能与专家系统（一）引言概述：人工智能（AI）和专家系统（ES）是现代科技领域中备受关注的热门话题。

AI与ES以其独特的方式对问题进行分析和解决，其应用涵盖了各个行业和领域。

本文将介绍人工智能与专家系统的基本概念和原理，并探讨它们在实际应用中的五个重要方面。

正文：一、人工智能的概念和特点1. 人工智能的定义和发展历程2. 人工智能的特点和主要应用领域3. 人工智能的智能表达和学习能力4. 人工智能的算法和技术方法5. 人工智能的优势和挑战二、专家系统的原理和构建方法1. 专家系统的基本原理和概念2. 专家系统的知识表示和推理机制3. 专家系统的知识获取和知识库构建4. 专家系统的规则引擎和推理引擎5. 专家系统的开发工具和平台选择三、人工智能与专家系统在医疗行业的应用1. 人工智能在疾病诊断和治疗方面的应用2. 专家系统在药物设计和医学研究中的应用3. 人工智能在医疗保健管理和健康监测中的应用4. 专家系统在医疗决策支持系统中的应用5. 人工智能与专家系统在医疗领域的前景和挑战四、人工智能与专家系统在智能交通领域的应用1. 人工智能在智能交通系统中的应用和作用2. 专家系统在交通信号优化和路况预测中的应用3. 人工智能与专家系统在车辆自动驾驶方面的应用4. 专家系统在交通管理和规划中的应用5. 人工智能与专家系统在智能交通领域的展望和挑战五、人工智能与专家系统在金融行业的应用1. 人工智能在金融风控和信用评估中的应用2. 专家系统在金融投资和交易决策中的应用3. 人工智能在反欺诈和网络安全中的应用4. 专家系统在金融市场预测和分析中的应用5. 人工智能与专家系统在金融行业的前景和挑战总结：人工智能和专家系统的应用领域正在不断扩大和深化，它们在医疗、交通和金融等行业中展示出了巨大的潜力。

然而，随着应用范围的扩大，诸如数据隐私、伦理道德等挑战也逐渐凸显出来。

因此，进一步深入研究和探索，不断完善和优化人工智能与专家系统，成为促进社会发展和改善人类生活质量的重要任务。