专家系统知识题解答

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（）。

专家考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1. 专家系统的主要特征是什么？A. 模拟人类专家的决策过程B. 能够进行简单的数学计算C. 只能处理特定领域的知识D. 以上都是答案：A2. 以下哪项不是专家系统的基本组成部分？A. 知识库B. 推理机C. 数据库D. 用户接口答案：C3. 专家系统的知识库中存储的是什么？A. 程序代码B. 专家经验C. 系统配置文件D. 用户数据答案：B4. 专家系统推理机的主要功能是什么？A. 存储知识B. 执行知识C. 维护数据库D. 管理用户接口答案：B5. 专家系统通常用于解决哪些类型的问题？A. 结构化问题B. 非结构化问题C. 简单问题D. 复杂问题答案：B6. 专家系统与普通计算机程序的主要区别是什么？A. 专家系统更复杂B. 专家系统可以模拟人类专家的决策C. 专家系统运行速度更快D. 专家系统更便宜答案：B7. 专家系统在医疗领域的应用主要是什么？A. 管理病人档案B. 进行手术C. 辅助诊断D. 药物研发答案：C8. 专家系统在金融领域的应用主要是什么？A. 管理客户信息B. 进行股票交易C. 风险评估D. 货币兑换答案：C9. 专家系统在法律领域的应用主要是什么？A. 起草法律文件B. 进行法律咨询C. 执行法律判决D. 管理法律档案答案：B10. 专家系统在教育领域的应用主要是什么？A. 管理学生档案B. 进行在线教学C. 辅助学习D. 制定教学计划答案：C二、多项选择题（每题3分，共15分）11. 专家系统可以应用于以下哪些领域？A. 医疗B. 金融C. 法律D. 教育E. 以上都是答案：E12. 专家系统的推理机制可能包括哪些类型？A. 正向推理B. 反向推理C. 混合推理D. 以上都是答案：D13. 专家系统的知识表示方法可能包括哪些？A. 规则B. 框架C. 语义网络D. 以上都是答案：D14. 专家系统的优点包括哪些？A. 可以处理复杂问题B. 可以模拟专家的决策过程C. 可以减少对专家的依赖D. 以上都是答案：D15. 专家系统的缺点可能包括哪些？A. 知识获取困难B. 维护成本高C. 难以处理不确定性D. 以上都是答案：D三、判断题（每题2分，共10分）16. 专家系统只能处理特定领域的知识。

1、命题逻辑和谓词逻辑之间的关系描述正确的是（C）。

A.命题逻辑和谓词逻辑是等价的
B.命题逻辑表达能力强于谓词逻辑
C.谓词逻辑表达能力强于命题逻辑
D.两种没有任何关系
[单选题]
2、“大学”的知识包括：校名、校长、地址、人数、学院等要素信息，为了描述“大学”相关的整体认识，可以采用以下哪种知识表示方法（D）。

A.一阶谓词
B.产生式表示
C.集合表示法
D.框架表示法
[单选题]
3、以下人工智能的知识表示方法中，不属于知识数据化的是（D）。

A.逻辑表示法
B.产生式表示法
C.框架表示法
D.语义网表示法
4、专家系统的推理方式中不包括哪一项（D）。

A.正向推理
B.反向推理
C.混合推理
D.消解推理
[多选题]
5、产生式系统包括以下哪些部分（ABCD）。

A.规则库
B.事实库
C.推理机
D.控制器
[多选题]
6、在知识图谱的发展中许多知识库从Wikipedia中获得相关知识，例如（BC）。

1.Freebase
2.DBpedia
3.YAGO
4.ConceptNet
[多选题]
7、在专家系统的一般结构中，其核心包括（BCD）。

A.人机交互接口
B.推理机
C.解释器
D.知识库
[判断题]
8、一阶逻辑是命题逻辑的推广，因此谓词一定是命题（错）
[判断题]
9、框架表示法的优点是具有一致性（错）
[判断题]
10、专家系统是模仿专家解决的问题的方法（对）。

专家系统知识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、解释机构专⼈机接⼝解释机构知识获取机构知识库推理机数据库⽤户领域专家知识⼯程师家系统核⼼知识库：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à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7.127.8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）.EMYCIN帮通过解释呼吸分析并确定病通过解释油井预测麦⽥是否助决定解决结构分析问题的策略测试数据来诊断肺病⼈⾎液凝固机制中有⽆问题SACON钻探数据来鉴定地下岩层将受⿊鳞翅⽬幼⾍之害LIGHOPIANT/CDP。

习题8
8.1 什么是专家系统？专家系统具有哪些特点？
解：略。

8.2简述专家系统的构成及各部分的作用。

解：略。

8.3 什么是基于规则的专家系统和基于框架的专家系统？它们各自有何特点？
解：基于规则的专家系统包含五部分：知识库，数据库，推理引擎，解释工具和用户界面。

系统的主要部分是知识库和推理引擎。

特点：自然语言的表达，结构统一化，知识与处理的分离，对不完整、不确定知识的处理能力。

基于框架的专家系统建立在框架基础上，采用面向目标编程技术，框架的设计和面向目标的编程共享许多特征。

特点：在设计基于框架的专家系统时，把整个问题和每件事想象为编织起来的事物，框架的继承、槽和方法。

8.4基于模型的专家系统在结构上有何特点？
解：模型结构上可以是表示系统部分-整体之间的结构模型，也可以是表示各部分之间功能的功能模型，或是各部分之间因果关系的因果模型等。

因果模型中，根据模型各部分因果关系特性组成，一个部分特性由另外一个或多个特性所决定。

8.5简述专家系统开发的一般方法步骤。

解：略。

8.6新型专家系统有何特点？什么是分布式专家系统和协同式专家系统？
解：略。

第五次智能控制大作业19212030353赵东亮控制工程什么是专家系统？它具有哪些特点和优点？专家系统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。

专家系统是早期人工智能的一个重要分支，它可以看作是一类具有专门知识和经验的计算机智能程序系统，一般采用人工智能中的知识表示和知识推理技术来模拟通常由相关领域专家才能解决的复杂问题。

专家系统是一个基于知识的系统，它利用人类专家提供的专门知识，模拟人类专家的思维过程，解决对人类专家都相当困难的问题。

一般来说，一个高性能的专家系统应具备如下特点：1.启发性。

不仅能使用逻辑知识，也能使用启发性知识，它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。

它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。

近20年来，专家系统获得迅速发展，应用领域越来越广，解决实际问题的能力越来越强，这是专家系统的优良性能以及对国民经济的重大作用决定的。

具体地说，专家系统的优点包括下列几个方面：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.专家系统能汇集和集成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和国防能力的重要标志之一。

南阳理工学院电子与电气工程系2010—2011学年第一学期期末考试卷 课程名称 专家系统导论 试卷编号 B 考试方式 闭卷 满分分值 100分一、填空题（每空1分，共15分）。

1、按推理的逻辑基础推理可分为 归纳推理 与演绎推理。

2、狭义的专家系统是人类专家智慧的 拷贝 。

3、广义的专家系统是指具有“专家级”水平的 知识系统 。

4、专家系统是人类专家智能的 模拟 、延伸和扩展。

5、专家系统能进行有效推理，包括 精确推理 与非精确推理。

6、人类智能体现的能力包括思维能力、 感知 能力和行为能力。

7、人工智能的研究方法主要有结构模拟法、思维模拟法和 行为 模拟法。

8、人工智能的求解是以 知识 和知识表示为基础的。

9、一个产生式系统的结构包括全局数据库、规则库 控制系统 。

10、产生式系统按推理方向可分为向前产生式系统、向后产生式系统和 双向式系统 。

11、语义网络的推理机制主要有继承与 匹配 。

12、从搜索过程是否使用启发式信息可将搜索分为 启发式搜索与穷举式搜索。

13、谓词是刻划 个体 的性质和关系的。

14、学习系统一般包括环境、学习环节、 知识库 和执行环节。

15、全局数据库也称为综合数据库、动态数据库、黑板等，它是一个 动态数据结构，是一个用来存放与求解问题有关的各种当前信息的数据结构。

二、名词解释（每题6分，共30分）。

16、人工智能人工智能是一门研究机器智能和智能机器的新型的、综合性的具有强大生命力的边缘学科，它研究怎样让计算机或智能机器模仿、延伸和扩展人脑从事推理、规划、计算、思考、学习等思维活动，解决迄今为止需要人类专家才能处理好的复杂问题。

17、知识表示知识表示就是关于如何描述事物的一组约定，即用一些约定的符号把知识编码成一组计算机可以接受的数据结构。

18、前束范式若有一谓词公式W,它的所有量词均非否定的出现在公式前面，而它们的辖域为整个公式，则称W 为前束范式。

19、启发式搜索 启发式搜索就是利用启发性信息进行制导的搜索。

第八章 专家系统课后习题及答案一、选择题：1. 专家系统是一个___________ 。

（ A ）(A)智能计算机程序系统(B)专家(C)知识(D)经验2. 专家系统是一种模拟____________解决领域问题的计算机程序系统。

（ B ）(A)学生(B)人类专家(C)动物(D)猴子3. R1(XCOM)属于_____________专家系统。

（ C ）(A)教学 (B)规划 (C)设计 (D)解释4. MACSYMA属于_______________专家系统。

（ A ）(A)教学 (B)诊断 (C)预测 (D)解释5. 专家系统的特点有______________。

（ ABC ）(A)启发性 (B)透明性 (C)预测性 (D)灵活性6. 在理想专家系统中，用于人与系统进行信息交流的媒介是______。

（ D ）(A)知识库 (B)调度器 (C)黑板 (D)接口7. 在理想专家系统中，用于记录系统推理过程中用到的控制信息、中间假设和中间结果的数据库是________。

（ C ）(A)知识库 (B)调度器 (C)黑板 (D)接口8. 在理想专家系统中，用于存储某领域专家系统的专门知识的模块是________。

（ A ）(A)知识库 (B)调度器 (C)黑板 (D)接口9. 被誉为“专家系统和知识工程之父”的专家是______。

（ C ）(A)Winner (B)Turing (C)Feigenbaum (D)Simon10. ___________的设计是建立专家系统最重要和最艰巨的任务。

（ A ）(A)知识库 (B)推理机 (C)解释器 (D)接口11. ART属于哪一类型的专家系统开发工具？ （ D ）(A)骨架型工具 (B)语言型工具(C)构造辅助工具 (D)支撑环境12. 接口是人与系统进行信息交流的媒介，它为用户提供了直观方便的( )作用手段。

（ B ）A.通信B.交互C.控制D.计算13. 调度器按照系统建造者所给的控制知识（通常使用优先权方法），从( )中选择一个项作为系统下一步要执行的动作。