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专家系统实例
专家系统是一种基于知识推理的智能信息系统，用于解决特定领域的问题。
它们利用专家知识和推理规则，通过询问用户的问题来识别问题的本质，然后提供相应的解决方案。
以下是一些专家系统实例: 1. 动物识别专家系统：该实例是一个基于人工智能技术的专家系统，用于识别动物物种。
它利用了计算机视觉和自然语言处理技术，通过询问用户有关动物的特征和属性来识别动物。
2. 医学诊断专家系统：该实例是一个用于医学诊断的专家系统，它利用医学知识和推理规则，通过对用户提供的症状和疾病特征进行分析，从而作出准确的医学诊断。
3. 工业控制专家系统：该实例是一个用于工业控制的专家系统，它利用控制理论和推理技术，通过对用户提供的控制命令进行分析和优化，以实现更高效、更安全的工业控制。
4. 农业施肥专家系统：该实例是一个用于农业施肥的专家系统，它利用植物营养知识和推理规则，通过对用户提供的肥料信息和植物需求进行分析，从而提供最佳的施肥方案。
这些专家系统实例展示了人工智能技术在各个领域的应用，可以帮助用户解决各种复杂问题。
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） 以设备为核心数据类型 取值 设备名称 字符型设备类型 整型 开关1/刀闸2/接地刀闸3/接地线4 间隔名称 字符型位置整型母线侧1/出线侧2/旁路侧3设备名称 设备类型 间隔名称 位置 开关 K85 1 JG85 0 0 S853 2 JG85 2 1 S851 2 JG85 1 1 S852 2 JG85 1 0 S856 2 JG85 3 0 S855 2 Jg85 1 1 S8510 3 JG85 0 0 S85J2 4 JG85 0 0 S85J1 4 JG85 0 0 S85303JG85是否人机界面：取 设备名称，目标状态操作校验模块(推理机) 所有电网设备当前状态 所有电网设备操作规则 是否允许操作？提示不允许操作的原因生成操作术语85853851852 8530851085J185J2856 典型间隔 Typical Unit855二、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。
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。
专家系统的概述专家系统呢，整体来看是一种很有趣也很有用的计算机程序系统。
我给你讲讲我理解的这个系统的框架哈。
大致分这几个主要部分吧。
首先得有知识库，这个知识库就像是专家的大脑存储的知识，它里面包含了特定领域大量的事实和规则。
比如说，要是一个医疗专家系统，那知识库里头就有很多疾病的症状、病因、诊断方法和治疗方案这些内容。
然后就是推理机了，这可是核心内容之一。
它就像是一个思维的引擎，能根据知识库中的知识对输入的问题进行推理。
举个例子，如果是上面说的医疗专家系统，你输入一系列身体不舒服的症状，像头痛、发热、咳嗽，推理机就从知识库中找与之匹配的疾病知识，通过分析推理得出可能的疾病诊断。
还有用户接口也很重要，这个部分主要是让用户能方便地和专家系统交互的通道。
用户可以把自己的问题通过这个接口输入进去，得到系统给的答案。
就像是咱们去医院前台挂号之后，然后跟医生叙述病情这个互动过程，用户接口就是这个桥梁。
除了这几个，还有数据库负责存储中间结果和相关数据，知识获取机构负责更新和扩充知识库。
比如说随着医学研究不断有新的疾病或者治疗方法被发现，知识获取机构就把这些新内容添加到知识库当中。
不过在我理解这个专家系统的过程中，也遇到过困惑。
比如说这个推理机的工作逻辑有时候是很复杂的，很难一下子完全清楚到底是怎样在那么多的知识里准确判断和推理的。
领悟的话，就是后来明白了这些部分之间相互依赖相互配合，少了哪个部分这个专家系统都不能很好地工作。
主要脉络就是这样的知识进入知识库，推理机利用知识库应对用户输入，交互过程中的各种数据存储在数据库，新知识不断更新知识库，然后这些流程都通过用户接口一个环节拉通，这就是专家系统大概的情况啦。
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)(animal has tawny color) 且有黄褐色(F12)(animal has black stripes) 且有黑色条纹(F15)(then (animal is tiger))) 则动物是虎(H2)((rule11(if (animal is ungulate)) 若动物是有蹄类动物(M3)(animal has long neck) 且有长脖子(F16)(animal has long legs) 且有长腿(F14)(animal has dark sports)) 且有暗斑点(F13)(then (animal is giraffe))) 则动物是长颈鹿(H3)((rule12(if (animal is ungulate)) 若动物是有蹄类动物(M3)(animal has black stripes) 且有黑色条纹(F15)(then (animal is zebra))) 则动物是斑马(H4)((rule13(if (animal is bird)) 若动物是鸟(M4)(animal does not fly) 且不会飞(F17)(animal has long neck) 且有长脖子(F16)(animal has long legs)) 且有长腿(F14)(animal black and white)) 且有黑白二色(F18)(then (animal is ostrich))) 则动物是驼鸟(H5)((rule14(if (animal is bird)) 若动物是鸟(M4)(animal does not fly) 且不会飞(F17)(animal swims) 且会游泳(F19)(animal black and white)) 且有黑白二色(F18)(then (animal is penguin))) 则动物是企鹅(H6)((rule15(if (animal is bird)) 若动物是鸟(M4)(animal flies well)) 且善飞(F20)(then (animal is albatross))) 则动物是信天翁(H6)在上述规则的说明中，用F1-F20标记的是初始事实或证据，用M1-M4标记的是中间结论，用H1-H7标记的是最终结论。
专家系统的实例分析【教学目的】以操作票专家系统中的操作校验功能为例，阐述以下问题：1、专家系统的设计和开发过程2、构造专家系统的关键问题：知识表示。
不同知识表示方案，决定系统性能，适用不同目标，采用最切合实际问题需要的方案。
【案例分析】1、操作校验的功能需求（1）调度/变电站的倒闸操作工作简介图：两站一联络线（都是单母分段），一系统（每站有一线与系统连接）龚家湾站华林站电气设备的四种运行方式：运行、热备用、冷备用、检修联络线正常工作方式：运行联络线检修的工作流程：调度员写调度操作票：（华林站为受端）令华林站：华龚线1114运行转冷备用令龚家湾站：龚华线1114运行转检修令华林站：华龚线1114冷备用转检修华林站值班员写变电站操作票：操作任务：华龚线1114运行转冷备用操作步骤：（二次设备忽略）拉开1114开关拉开11143刀闸拉开11141刀闸（2）操作票专家系统的功能目标：辅助调度/变电站值班员开票和管理票的审核、执行。
辅助开票方式：短语开票点图开票自动开票操作校验是智能操作票的核心之一，用来校验当前要操作的设备是否符合规程要求，操作后不会发生“五防”这样的恶性事故，不会违反现场的运行规程，符合本地区的操作习惯。
（3）（一次设备）操作校验的需求描述已知：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：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）2、一次设备常用操作规则（1）五防带负荷拉合刀闸带地线/地刀合刀闸带电挂地线/合接地刀闸（2）停送电顺序停电：先负荷，后电源＝》出线：先出线刀闸，后母线刀闸＝》联络线：先负荷站，后电源站＝》主变：先低压，后高压（3）等电位操作3、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4、刀闸操作校验的实现方案1为实现上述条件的匹配，必须描述开关刀闸的属性：规则一：刀闸开关同间隔规则二：刀闸接地刀闸/线相关？规则三：母线刀闸 停电操作？ 出线刀闸 规则四：等电位？（1）知识表示方法（数据库结构设计） 方案1：以设备为核心方案2：以间隔为核心（2）推理机的设计 产生式的操作规则嵌入推理源程序输入变量：刀闸名、初态、终态、操作性质（停/送） 流程：按操作规则顺序推理用间隔为中心的表示方法的推理流程(以校验规则一为例)：由刀闸名，在间隔数据表中查找相关的开关；由开关名，在设备状态表中查分合状态；85853851852 8530851085J185J2856 图2 典型间隔 Figure 2 Typical UnitIF 开关分 THEN 刀闸能分或合，置“规则一”成立标志用设备为中心的表示方法的推理流程(以校验规则一为例)：由刀闸名，在设备数据表中查找所在的间隔；在设备数据表中查找该间隔的开关由开关名，在设备状态表中查分合状态；IF 开关分 THEN 刀闸能分或合，置“规则一”成立标志（3）方案评价优点：能实现规则1~3的校验缺点：操作规则嵌入源程序，不能维护（增加） 要解决的问题：如何将操作规则和推理机分离。
专家系统在知识管理中的应用案例分析引言：知识管理是一个组织在日常运营中必须面对的挑战。
有效的知识管理可以提高组织的绩效和竞争力。
专家系统作为一种人工智能技术，在知识管理领域有着广泛的应用。
本文将通过深入分析两个实际案例，探讨专家系统在知识管理中的应用。
案例一：医疗诊断专家系统背景：在医学领域，医生需要依靠大量的医学知识来作出正确的诊断。
然而，医学知识繁杂且不断更新，医生很难掌握所有的知识点。
因此，一个能够协助医生进行诊断的专家系统就显得尤为重要。
应用：一家医疗机构开发了一个医疗诊断专家系统，以辅助医生进行疾病诊断。
该专家系统基于大量的医学知识和患者病例，通过与医生的交互，能够快速分析病人的病情，提供相关的诊断意见。
医生可以根据系统提供的建议来作出最终的诊断决策。
该系统还可以自动更新医学知识库，保证诊断结果的准确性。
效果：该医疗诊断专家系统在实际应用中取得了显著的效果。
首先，它大大提高了诊断的准确性和效率，减少了误诊和漏诊的概率。
其次，它缩短了患者等候时间，提高了医疗服务的质量。
此外，该系统还帮助医生累积了更多的医学知识，提升了整个医疗团队的智力水平。
启示：该案例表明专家系统在知识管理中的应用具有巨大的潜力。
通过将专业知识转化为计算机程序，专家系统可以帮助组织存储、传播和更新知识，提高组织的绩效。
案例二：销售助理专家系统背景：在销售行业中，销售人员需要积累大量的商品知识、市场信息和销售技巧。
然而，这些知识通常散落在不同的资料和员工中，很难进行有效的整合和共享。
应用：一家大型电子商务公司开发了一个销售助理专家系统，用于集中管理销售知识。
销售人员可以通过该系统快速获取关于商品特性、竞争情报和销售技巧等方面的知识。
此外，该系统还提供智能推荐功能，根据客户的偏好和需求推荐合适的商品和销售策略。
效果：在实际应用中，该销售助理专家系统取得了显著的效果。
首先，它提高了销售人员的专业水平和销售效率，减少了销售过程中的错误和失误。
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)(animal has tawny color) 且有黄褐色(F12)(animal has black stripes) 且有黑色条纹(F15)(then (animal is tiger))) 则动物是虎(H2)((rule11(if (animal is ungulate)) 若动物是有蹄类动物(M3)(animal has long neck) 且有长脖子(F16)(animal has long legs) 且有长腿(F14)(animal has dark sports)) 且有暗斑点(F13)(then (animal is giraffe))) 则动物是长颈鹿(H3)((rule12(if (animal is ungulate)) 若动物是有蹄类动物(M3)(animal has black stripes) 且有黑色条纹(F15)(then (animal is zebra))) 则动物是斑马(H4)((rule13(if (animal is bird)) 若动物是鸟(M4)(animal does not fly) 且不会飞(F17)(animal has long neck) 且有长脖子(F16)(animal has long legs)) 且有长腿(F14)(animal black and white)) 且有黑白二色(F18)(then (animal is ostrich))) 则动物是驼鸟(H5)((rule14(if (animal is bird)) 若动物是鸟(M4)(animal does not fly) 且不会飞(F17)(animal swims) 且会游泳(F19)(animal black and white)) 且有黑白二色(F18)(then (animal is penguin))) 则动物是企鹅(H6)((rule15(if (animal is bird)) 若动物是鸟(M4)(animal flies well)) 且善飞(F20)(then (animal is albatross))) 则动物是信天翁(H6)在上述规则的说明中，用F1-F20标记的是初始事实或证据，用M1-M4标记的是中间结论，用H1-H7标记的是最终结论。
用标记表示15条规则如下：R1：F1→M1R2：F2→M1R3： F9→M4R4： F10∧F11→M4R5： F3→M2R6： F4∧F5∧F6→M2R7： F7∧M1→M3R8： F8∧M1→M3R9： F12∧F13∧M1∧M2→H1R10： F12∧F15∧M1∧M2→H2R11： F13∧F14∧F16∧M3→H3R12： F15∧M3→H4R13： F14∧F16∧F17∧F18∧M4→H5R14： F17∧F18∧F19∧M4→H6R15： F20∧M4→H7用VC++编写一个函数，把一个表赋给变量rules，这个表有15个顶层元素，每一个顶层元素是一条规则，每条规则都是有4个元素的一个表。
二、推理机及其实现1、正向推理过程:根据在综合数据库中给出的已知事实,正向使用规则,即把规则的前件同当前数据库的内容进行匹配来选取可用规则,若有多条规则可用,则采用先选优先的策略,将执行规则的结论添加到综合数据库中,并将用过的规则置上激活标志,直到问题求解或没有可用规则为止.2、正向推理过程程序实现Procedure respond将规则库中规则的前件同当前数据库的内容进行匹配,若匹配成功，则将这条规则送入可用规则集S；否则，取下一条规则进行匹配。
while S非空且问题未求解除 dobegin调用 select-rule(S)，从S中选择一条规则，将该规则的结论添加到综合数据库中。
调用respondend由上可见正向推理过程respond是递归的。
3、举例说明正向推理机推理过程若已知的初始事实是F13(有暗斑点)、F12(黄褐色)、F3(若动物吃肉类)及F1(动物有毛发)，使用steq函数把已知的初始事实赋值给事实表facts：(steq facts((animal has dark spots)(animal has tawny color)( animal eats meat)( animal has hair))即：facts=(F13 F12 F3 F1)facts是一个可编辑的表，即可以添加。
steq函数的功能就是对facts进行编辑。
使用在前面建立的rules规则库，叙述正向推理过程如下:1)、在rules中查找规则前件的全部条件在当前facts=(F13 F12 F3 F1)中的可用规则，首先找到规则R1，则把R1后件中不在facts中的结论M1添加到facts中，扩充facts为facts=(F13 F12 F3 F1 M1)。
实际上，对facts=(F13 F12 F3 F1)还有一条可用规则R5，因为R5的前件F3也在当前facts中。
但是,由前面提到的冲突消解策略，若有多条可用规则，则按可用规则在规则库表rules中的顺序选择第一条可用规则。
2)、对当前facts在rules中查找可用规则，仍然找到规则R1，但R1的后件结论M1已在facts中，因此不会执行规则R1。
继续查找可用规则，找到规则R5，因为R5的后件结论M2不在当前的facts中，故执行R5，把R5不在facts中的结论M2添加到facts中，扩充facts 为facts=(F13 F12 F3 F1 M1 M2)。
3)、对当前facts在rules中继续查找可用规则，规则R9的前件在facts中，因此R9是可用规则。
而R9的后件结论H1不在当前的facts中，执行R9，把R9的结论H1扩充到facts 中，使得facts=(F13 F12 F3 F1 M1 M2 H1)。
4)、对当前facts，在rules中找不到规则的前件所包含的全部条件在facts中且后件有不在facts中的结论的任何规则，至此,正向推理结束.为了实现上述推理过程,需编写以下7个函数:A、正向推理机函数deduce函数表达式；(deduce facts)功能：连续不断的从规则库rules中选择可用规则，每选择到一条可用规则，就把该规则的后件中不在facts中的所有结论添加到facts中， B、调用函数step-forward实现对facts进行扩充,再通过扩充了的facts 函数表达式:选择下一条可用规则,对facts再扩充,直到 (step-forward rules)没有可用规则为止。
每找到一条可用规则对函数功能:,C函数表达式:( try-rule rule)facts中,facts返回t调用函数use-then实现调用函数remember或者函数recall实现D、函数use-then函数表达式：(use-then rule)函数功能：判断变量rule中的一条规则的后件所包含的全部结论是否在表facts中，若全部结论都在facts中，则use-then返回nil；否则,将不在facts中的结论逐一添加到表facts 中,且use-then返回t。
▲( 调用函数steq实现)E、函数remember函数表达式: (remember new)函数功能: 判断变量new中的一个事实是否在表facts中,存在, 返回nil;否则,将new 中的事实添加到表facts的表头,且返回new中的事实。
F、函数recall函数表达式：(recall fact)函数功能：判断变量fact中的一个事实是否在表facts中，存在, recall返回值是fact 中的事实;否则, 返回nil。
●关于E、F的区别E用于向事实表facts中添加新的事实。
F用于跟踪推理过程。
