漫话专家系统及其应用（3）
胡经国
（续前）
八、专家系统应用
1、专家系统应用领域
⑴、应用领域的扩展
最初的专家系统是人工智能的一个应用。但是，随着其重要性及相关应用系统的迅速发展，它已成为“信息系统”的一种特定类型。
“专家系统”一词是来源于“以知识为基础的专家系统（Knowledge-Based Expert System，KBES）”。这种系统应用计算机中储存的人类知识，解决一般需要用到专家才能处理的问题。由于它能够模仿人类专家解决特定问题时的推理过程，因而可供非专家们用来提高解决问题的能力；同时专家们也可把它视为具备专业知识的“助理”。由于在人类社会中，专家资源实在相当稀少，因而有了专家系统，可以使如此珍贵的专家知识获得普遍的应用。
近年来，专家系统技术逐渐成熟，已经广泛应用在工程、科学、医药、军事、商业等领域。而且，其成果相当丰硕；甚至在某些应用领域还超过了人类专家的智能与判断。
⑵、功能应用领域
其功能应用领域概括有：
⑵-1、解释（Interpretation）
如进行肺部测试（如PUFF）。
⑵-2、预测（Prediction）
如预测可能由黑蛾所造成的玉米损失（如PLAN）。
⑵-3、诊断（Diagnosis）
如诊断血液中细菌的感染（MYCIN）。又如诊断汽车柴油引擎故障原因的CATS系统。
⑵-4、故障排除（Fault Isolation）
如电话故障排除系统ACE。
⑵-5、设计（Design）
如专门设计小型马达弹簧与碳刷的专家系统Motor Brush Designer（电机刷设计器）。
⑵-6、规划（Planning）
比较出名的有：辅助规划IBM计算机主架构的布置，重安装与重安排的专家系统CSS，以及辅助财物管理的Plan Power（计划能力）专家系统。
⑵-7、监督（Monitoring）
如监督IBM MVS操作系统的YES/MVS。
⑵-8、除错（Debugging）
如侦查学生减法算术错误原因的BUGGY。
⑵-9、修理（Repair）
如修理原油储油槽的专家系统SECOFOR。
⑵-10、行程安排（Scheduling）
如制造与运输行程安排的专家系统ISA。又如工作站（Work Shop）制造步骤安排系统。
⑵-11、教学（Instruction）
如教导使用者学习操作系统的TVC专家系统。
⑵-12、控制（Control）
如帮助Digital Corporation（数码公司）计算机制造及分配的控制系统PTRANS。
⑵-13、分析（Analysis）
如分析油井储量的专家系统DIPMETER及分析有机分子可能结构的DENDRAL系统。它是最早的专家系统，也是最成功者之一。
⑵-14、维护（Maintenance）
如在分析电话交换机故障原因以后，即能够建议人类该如何维修的专家系统COMPASS。
⑵-15、架构设计（Configuration）
如设计VAX计算机架构的专家系统XCON，以及设计新电梯架构的专家系统VT等。
⑵-16、校准（Targeting）
如校准武器如何工作。
2、专家系统应用实例
这里，我们以一个简单的“动物识别专家系统”为例，初步认识专家系统的工作机制及系统特性。
该系统的“知识库”是一个“产生式规则的集合”；下图（图源：网络）仅显示了其中的2条规则。
从原则上来讲，规则之间是相互独立的；任何两条规则的“前件”一般都不能重复，也不具有包含关系。小型专家系统的规则可以有几条至几十条；大型专家系统的规则可以有上千条。
这个动物识别专家系统知识库的规则就只有6条（下图仅表示其中的2条）。
3、专家系统应用趋势预测与发展方向
在现阶段，国内外专家系统应用还停留在相对狭义的、以规则推理为基础的阶段；其应用也更多地针对的是实验室研究以及一些轻量级应用；远不能满足大型商业应用的需求，远不能满足实现对实时智能推理以及大数据处理的需求。
专家系统应用的发展趋势，将以“模型推理为主，以规则推理为辅”，并且“适应商业应用”的需求，满足对“实时智能推理以及大数据处理”的需求。
同时，专家系统将朝着“更加专业化”的方向发展，针对“具体方向性”的需求提供“针对性模型与产品”，如基于“因果有向图”（Causal Directed Graph，CDG）的故障诊断模型、流程处理模型等。
（未完待续）
2024年5月14日编写、修改于重庆
2
|
|
