智能控制第七章专家系统.ppt

7.2专家系统的知识表示法一、谓词法谓词逻辑表示法以数理逻辑为基础，是目前为止能够表达人类思维活动规律的一种最精确的形式语言，他与人类的自然语言比较接近，又可方便地存储到计算机中区，兵被计算机做精确处理，最早应用于AI。谓词是用于刻画个体的性质、状态或个体间关系的。第4页,共30页，星期六，2024年，5月7.2专家系统的知识表示法二.产生式规则表示法产生式表示法又称为产生式规则表示法。有心理学籍认为，人脑对知识的存储就是产生式形式。产生式最早由P.Post于1943年提出，用于构造Post机计算模型；1972A.Newell和H.A.Simon在研究人类的认识模型中提出了Rule-Based产生式系统方法及规则表示模型。目前，产生式表示法已经成为人工智能中应用最多的一种知识表示法，许多成功的专家系统都用它来表示知识。第5页,共30页，星期六，2024年，5月7.2专家系统的知识表示法三、框架表示法框架表示法有M.Minsky1975年提出，它针对人们在理解事情情况时的心理学模型，论述了人们理解问题的一种思想方法。框架表示法最早用作视觉感知、自然语言对话等问题的知识表示，目前已作为一种通用数据结构来表示知识对象。框架名槽名1槽值1|侧面名11侧面值111，侧面值112,···侧面名12侧面值121，侧面值122,···第6页,共30页，星期六，2024年，5月7.2专家系统的知识表示法例：“计算机主机”框架框架名计算机主机主机品牌：联想1+1生产厂商：北京联想集团公司CPU：品牌：Intel型号：奔腾Ⅲ/933主板：品牌：QDI型号：ATXVA5内存：品牌：现代型号：SDRAM容量：128MB硬盘：品牌：Seagate型号：ST320423A容量：20GB第7页,共30页，星期六，2024年，5月7.2专家系统的知识表示法四、“与或图”表示法与/或树表示法是一种用于表示复杂问题及复杂问题及其求解过程的形式化方法。与/或树采用分解和变换的思想，将复杂问题转化为一系列本原问题，通过对这些本原问题的求解来实现对原问题的求解。本原问题：是指那种不能或不需要再进行分解或变化，且可以直接解答的问题。第8页,共30页，星期六，2024年，5月7.2专家系统的知识表示法五、黑板专家控制系统黑板专家控制系统结构图第9页,共30页，星期六，2024年，5月7.2专家系统的知识表示法黑板结构是一种强功能的专家系统结构和问题求解模型，它能够处理大量不同的、错误的和不完全的知识，以求解问题。基本黑板结构是由一个黑板（ＢＢ）、一套独立的知识源（KSs）和一个调度器组成。黑板为一共享数据区；知识源存储各种相关知识；调度器起控制作用。黑板系统提供了一种用于组织知识应用和知识源之间合作的工具。黑板系统的最大优点在于它能够提供控制的灵活性和具有综合各种不同的知识表示和推理技术的能力。例如，一个产生式规则系统或基于框架的系统可以作为黑板系统的一部分。第10页,共30页，星期六，2024年，5月7.2专家系统的知识表示法(1)黑板：黑板用于存储所有知识源可访问的知识，它的全局数据结构被用于组织问题求解数据，并处理各知识源之间的通讯问题。放在黑板上的对象可以是输入数据、局部结果、假设、选择方案和最后结果等。各知识源之间的交互作用是通过黑板执行的。一个黑板可被分割为无数个子黑板；也就是说，按照求解问题的不同方面，可把黑板分为几个黑板层。(2)知识源：知识源是领域知识的自选模块；每个知识源可视为专门用于处理一定类型的较窄领域信息或知识的独立程序，而且具有决定是否应当把自身信息提供给问题求解过程的能力。黑板系统中的知识源是独立分开的，每个知识源具有自己的工作过程或规则集合和自有的数据结构，包含知识源正确运行所必须的信息。知识源的动作部分执行实际的问题求解，并产生黑板的变化。知识源能够遵循各种不同的知识表示方法和推理机制。因此，知识源的动作部分可为一个含有正向／逆向搜索的产生式规则系统，或者是一个具有填槽过程的基于框架的系统。(3)控制器：黑板系统的主要求解机制是由某个知识源向黑板增添新的信息开始的。然后，这一事件触发其它对新送来的信息感兴趣的知识源。接着，对这些被触发的知识源执行某些测试