華中科技大學(xué)人工智能 第六章專家系統(tǒng)資料

1、第六章 專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)7/25/20221共五十二頁專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)概述專家系統(tǒng)亦稱專家咨詢系統(tǒng)，是一 種讓計(jì)算機(jī)模擬領(lǐng)域?qū)＜业乃季S過程，象人類專家那樣智能地解決實(shí)際問題的系統(tǒng)。專家系統(tǒng)是人工智能從理論研究走向?qū)嶋H應(yīng)用(yngyng)，從一般思維方法探討轉(zhuǎn)入專門知識(shí)運(yùn)用的典范專家系統(tǒng)是AI應(yīng)用研究的重要領(lǐng)域，1965年美國斯坦福大學(xué)開發(fā)出第一個(gè)專家系統(tǒng)DENDRAL。 目前，巳成功地滲透到各個(gè)領(lǐng)域，并產(chǎn)生了巨大的社會(huì)效隨和經(jīng)濟(jì)放益。第六章專家系統(tǒng) 6.1概述7/25/20222共五十二頁專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)的特點(diǎn)專家系統(tǒng)是人類專家智能的

2、模擬、延伸與擴(kuò)展專家系統(tǒng)是專家可以信賴的高水平智能助手和有效工具。專家系統(tǒng)可具有一個(gè)或多個(gè)專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，能以接近人類專家的水平在特定領(lǐng)域工作，注重特定問題的求解。專家系統(tǒng)能高效、準(zhǔn)確、迅速地工作，不會(huì)象人類專家那樣容易疲勞、遺忘(ywng)，易受環(huán)境、情緒的影響，從這種意義上說，專家系統(tǒng)可以超過專家本人。專家系統(tǒng)能進(jìn)行確定性和不確定性推理具有透明性，能以可理解的方式解釋推理過程。具有自學(xué)習(xí)能力，不斷擴(kuò)充和完善系統(tǒng)自身。第六章專家系統(tǒng) 6.1概述7/25/20223共五十二頁專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)的定義專家系統(tǒng)是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，內(nèi)部含有大量的專門知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)，它應(yīng)用人工智

3、能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，根據(jù)某領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)專家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行推理和判斷，模擬人類專家的決策過程，以便(ybin)解決那些需要人類專家處理的復(fù)雜問題。第五章專家系統(tǒng) 5.2 專家系統(tǒng)7/25/20224共五十二頁專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)結(jié)構(gòu) 專家系統(tǒng) = 知識(shí)庫 + 推理機(jī)其一般(ybn)結(jié)構(gòu)為:知識(shí)獲取機(jī)制解釋機(jī)制推理機(jī)第六章專家系統(tǒng) 6.1概述人機(jī)接口動(dòng)態(tài)庫知識(shí)庫領(lǐng)域?qū)＜矣脩?/25/20225共五十二頁專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)的類型解釋專家系統(tǒng)( expert system for interpretation)預(yù)測專家系統(tǒng)( expert system fo

4、r prediction)診斷專家系統(tǒng)( expert system for diagnosis)設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)( expert system for design)規(guī)劃(guhu)專家系統(tǒng)( expert system for planning)監(jiān)視專家系統(tǒng)( expert system for monitoring)控制專家系統(tǒng)( expert system for control)調(diào)試專家系統(tǒng)( expert system for debugging)教學(xué)專家系統(tǒng)( expert system for instruction)修理專家系統(tǒng)( expert system for repair

5、)第五章專家系統(tǒng) 5.2 專家系統(tǒng)7/25/20226共五十二頁控制策略的步驟(bzhu)之一一、匹配把數(shù)據(jù)庫與規(guī)則的條件部分相匹配，如果完全匹配（復(fù)雜問題時(shí)，可能(knng)要用近似匹配）稱為觸發(fā)（激活）規(guī)則；若執(zhí)行該激活規(guī)則，則稱為啟用規(guī)則。 激活規(guī)則不總是啟用規(guī)則。因?yàn)槿粲卸嘤谝粭l的規(guī)則被激活，就稱引起了一個(gè)沖突，就需要進(jìn)行所謂的 沖突解決，就是基于某種控制策略去選定需要執(zhí)行的規(guī)則 第五章專家系統(tǒng) 5.1 產(chǎn)生式系統(tǒng)7/25/20227共五十二頁控制策略的步驟(bzhu)之二二、沖突解決：就是基于某種策略去選定需要執(zhí)行的規(guī)則(guz) ，沖突解決的策略有多種：專一性排序：一條規(guī)則的條件部

6、分比另一條規(guī)則更有針對(duì)性，則有更高的優(yōu)先級(jí)規(guī)則排序：規(guī)則編排的順序表示啟用的優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)排序：所有條件排序，啟用包含高優(yōu)先級(jí)條件的規(guī)則規(guī)模排序：按條件的規(guī)模排序，啟用包含更多條件的規(guī)則就近排序：最近使用的規(guī)則為最優(yōu)先，表示啟用經(jīng)常被使用的規(guī)則上下文限制First：選用首條被激活的規(guī)則 All：執(zhí)行所有激活的規(guī)則 第五章專家系統(tǒng) 5.1 產(chǎn)生式系統(tǒng)7/25/20228共五十二頁控制策略的步驟(bzhu)之三三、操作操作就是執(zhí)行規(guī)則的操作部分，操作后，將修改數(shù)據(jù)庫，并導(dǎo)致：其他規(guī)則被使用，或者得到問題的解答（綜合(zngh)數(shù)據(jù)庫內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)槊枋隽四繕?biāo)狀態(tài)），或者失敗結(jié)束 第五章專家系統(tǒng) 5.1 產(chǎn)生

7、式系統(tǒng)7/25/20229共五十二頁專家系統(tǒng)的一般(ybn)特點(diǎn)啟發(fā)性：專家系統(tǒng)能運(yùn)用專家的知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理、判斷和決策。透明性：專家系統(tǒng)能夠解釋(jish)本身的推理過程，以便讓用戶能了解推理過程，提高對(duì)專家系統(tǒng)的信賴感靈活性：專家系統(tǒng)能不斷的增加知識(shí)，修改原有的知識(shí)，不斷更新第五章專家系統(tǒng) 5.2 專家系統(tǒng)7/25/202210共五十二頁專家系統(tǒng)的主要(zhyo)組成部分之一知識(shí)庫：存放問題求解需要的領(lǐng)域知識(shí)。知識(shí)的種類一般包括作為(zuwi)專家經(jīng)驗(yàn)的判斷性知識(shí)以及描述各種事實(shí)的知識(shí)。知識(shí)的表示形式可以是多樣的，包括規(guī)則、框架及語義網(wǎng)絡(luò)等。第五章專家系統(tǒng) 5.2 專家系統(tǒng)7/25/20

8、2211共五十二頁專家系統(tǒng)的主要(zhyo)組成部分之二 綜合數(shù)據(jù)庫：用于存放系統(tǒng)運(yùn)行過程中所需要的原始數(shù)據(jù)和產(chǎn)生的所有信息，包括(boku)用戶提供的信息，推理的中間結(jié)果，推理過程的記錄等。第五章專家系統(tǒng) 5.2 專家系統(tǒng)7/25/202212共五十二頁專家系統(tǒng)的主要(zhyo)組成部分之三 推理機(jī)：根據(jù)數(shù)據(jù)庫的當(dāng)前狀態(tài)，利用知識(shí)庫中的知識(shí)進(jìn)行推理和導(dǎo)出結(jié)論，而不是簡單地搜索現(xiàn)成(xinchng)的答案。推理機(jī)可以采用正向推理、逆向推理及雙向推理等各種策略。推理機(jī)的程序與知識(shí)庫的具體內(nèi)容無關(guān)，即推理機(jī)與知識(shí)庫相分離是專家系統(tǒng)的重要特征。它的優(yōu)點(diǎn)是對(duì)知識(shí)庫的修改和擴(kuò)充無須改動(dòng)推理機(jī)。第五章專家

9、系統(tǒng) 5.2 專家系統(tǒng)7/25/202213共五十二頁專家系統(tǒng)的主要(zhyo)組成部分之四知識(shí)獲取(huq)機(jī)構(gòu)：負(fù)責(zé)建立、修改與擴(kuò)充知識(shí)庫，以及對(duì)知識(shí)庫的一致性、完整性等進(jìn)行維護(hù)。知識(shí)獲取機(jī)構(gòu)可以僅僅是一個(gè)知識(shí)編輯程序，也可以是一個(gè)復(fù)雜的知識(shí)獲取子系統(tǒng)，用來完成自動(dòng)知識(shí)獲取、自動(dòng)知識(shí)求精等功能.第五章專家系統(tǒng) 5.2 專家系統(tǒng)7/25/202214共五十二頁專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)的主要組成部分之五 解釋器：用于對(duì)求解過程作出說明，并回答用戶提出的問題。兩個(gè)(lin )最基本的問題是“How”和“Why”。對(duì)問題“How”，回答用戶結(jié)論和中間結(jié)果是如何得到的，解釋專家系統(tǒng)的行為

10、；對(duì)問題“Why”，告訴用戶推理結(jié)論的理由。解釋機(jī)構(gòu)的說明是根據(jù)知識(shí)庫和數(shù)據(jù)庫中對(duì)推理過程的記錄作出的。第五章專家系統(tǒng) 5.2 專家系統(tǒng)7/25/202215共五十二頁專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)的主要組成部分之六人機(jī)接口：使系統(tǒng)能夠進(jìn)行人機(jī)交互，在信息的內(nèi)部形式和人可接受的形式之間進(jìn)行轉(zhuǎn)換(zhunhun)。很多系統(tǒng)都提供了用戶熟悉的表示形式如自然語言、圖形、表格等。第五章專家系統(tǒng) 5.2 專家系統(tǒng)7/25/202216共五十二頁 專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)與一般程序的區(qū)別一般程序：把問題求解的知識(shí)隱含地編入程序，把知識(shí)分為兩級(jí)：數(shù)據(jù)級(jí)和程序級(jí)專家系統(tǒng)(zhun ji x

11、tn)：把問題求解的知識(shí)單獨(dú)贊成一個(gè)實(shí)體，即知識(shí)庫，將知識(shí)組織成三級(jí)：數(shù)據(jù)、知識(shí)庫和控制第五章專家系統(tǒng) 5.2 專家系統(tǒng)7/25/202217共五十二頁專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)開發(fā)步驟一個(gè)(y )實(shí)用的專家系統(tǒng)的開發(fā)過程通常分為認(rèn)識(shí)、概念化、形式化、實(shí)現(xiàn)和測試五個(gè)階段。第五章專家系統(tǒng) 5.2 專家系統(tǒng)7/25/202218共五十二頁專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)開發(fā)步驟之一認(rèn)識(shí)階段： 知識(shí)工程師通過與領(lǐng)域?qū)＜业暮献?，?duì)領(lǐng)域問題進(jìn)行需求分析。包括認(rèn)識(shí)系統(tǒng)需要處理的問題范圍、類型和各種重要(zhngyo)特征、預(yù)期的效益等，并確定領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)類型的結(jié)構(gòu)，以及系統(tǒng)開發(fā)所需的各種資

12、源，如軟件、硬件、人員、經(jīng)費(fèi)和時(shí)間等。第五章專家系統(tǒng) 5.2 專家系統(tǒng)7/25/202219共五十二頁專家系統(tǒng)開發(fā)(kif)步驟之二概念化階段(jidun) 把問題求解所需要的各種專門知識(shí)概念化，確定概念之間的關(guān)系，并對(duì)任務(wù)進(jìn)行劃分，確定求解問題的控制流程和約束條件。第五章專家系統(tǒng) 5.2 專家系統(tǒng)7/25/202220共五十二頁專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)開發(fā)步驟之三形式化階段 把已經(jīng)整理出來的概念、概念間的關(guān)系以及領(lǐng)域?qū)ｉT知識(shí)用適合于計(jì)算機(jī)表示和處理的形式化方法描述出來，并選擇合適的系統(tǒng)構(gòu)造技術(shù)，確定數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、推理規(guī)則(guz)以及控制策略，建立問題求解模型。第五章專家系統(tǒng) 5.2

13、 專家系統(tǒng)7/25/202221共五十二頁專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)開發(fā)步驟之四實(shí)現(xiàn)階段 把建立的形式(xngsh)模型映射到具體的計(jì)算機(jī)軟硬件環(huán)境中，選取適用的語言或工具建立可執(zhí)行的原型系統(tǒng)。第五章專家系統(tǒng) 5.2 專家系統(tǒng)7/25/202222共五十二頁專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)開發(fā)步驟之五測試階段 通過運(yùn)行大量的實(shí)例，檢測原型(yunxng)系統(tǒng)的正確性以及性能等各種系統(tǒng)目標(biāo)是否達(dá)到。第五章專家系統(tǒng) 5.2 專家系統(tǒng)7/25/202223共五十二頁專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)開發(fā)工具骨架型開發(fā)工具語言型開發(fā)工具構(gòu)造(guzo)輔助工具支撐環(huán)境第五章專家系統(tǒng) 5

14、.3 專家系統(tǒng)開發(fā)工具7/25/202224共五十二頁專家系統(tǒng)(zhun ji x tn)實(shí)例- MYClN系統(tǒng) MYClN系統(tǒng)是由斯坦福大學(xué)開發(fā)的，從1972年開始，于1974年基本完成。它是一個(gè)(y )用于診斷和治療血液感染性疾病的專家咨詢系統(tǒng)。該系統(tǒng)功能比較全面，是一個(gè)(y )典型的基于規(guī)則的專家系統(tǒng)。 MYCIN系統(tǒng)由三個(gè)子系統(tǒng)和兩個(gè)庫組成：第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202225共五十二頁MYClN系統(tǒng)(xtng)的兩個(gè)庫動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫：存放正在進(jìn)行診斷的病人的情況，包括癥狀、化驗(yàn)結(jié)果、系統(tǒng)推導(dǎo)出的中間結(jié)果和最終結(jié)論(jiln)等。 知識(shí)庫：存放用于治療與診斷疾病的靜態(tài)

15、數(shù)據(jù)與知識(shí)。第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202226共五十二頁MYClN系統(tǒng)(xtng)的三個(gè)子系統(tǒng)(xtng)之一咨詢子系統(tǒng)：即推理機(jī)，根據(jù)(gnj)知識(shí)庫中的診斷知識(shí)與動(dòng)態(tài)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行推理，作出咨詢決策。第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202227共五十二頁MYClN系統(tǒng)(xtng)的三個(gè)子系統(tǒng)(xtng)之二 解釋子系統(tǒng)：回答用戶用簡單(jindn)的英語句子詢問的問題。問題可以涉及當(dāng)前的決策及系統(tǒng)的一般知識(shí)。每個(gè)咨詢決策作出后自動(dòng)進(jìn)入該系統(tǒng)。第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202228共五十二頁MYClN系統(tǒng)(xtng)的三個(gè)子系統(tǒng)(xt

16、ng)之三規(guī)則獲取子系統(tǒng)：協(xié)助感染病專家對(duì)知識(shí)庫進(jìn)行擴(kuò)充和修改。系統(tǒng)可以對(duì)專家輸入的英文語句(yj)進(jìn)行分析，并將其轉(zhuǎn)化成內(nèi)部的規(guī)則形式第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202229共五十二頁MYClN系統(tǒng)(xtng)構(gòu)成圖第五章專家系統(tǒng)(zhun ji x tn) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202230共五十二頁MYClN系統(tǒng)的規(guī)則(guz)形式 MYCIN采用的是基于置信度的一種推理方法。規(guī)則的一般形式是：如果E 1且E 2且且E n，則H（CF）其中E 1，E 2， E n是所觀察到的證據(jù)或癥狀，H是根據(jù)上述證據(jù)可以推出的假設(shè)或結(jié)論；括號(hào)內(nèi)的CF表示一個(gè)對(duì)該規(guī)則的置信因子

17、(ynz)：0CF1，規(guī)則的含義為：從證據(jù)E 1，E 2， E n能以CF的置信程度推出假設(shè)H，記為CF（H，E），其中E = E 1E 2E n 。 第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202231共五十二頁置信因子(ynz)的估算（一） MYCIN的每條規(guī)則的結(jié)論用兩個(gè)量來度量(dling)其置信程度。一個(gè)叫信任的度量MB（Measure of Belief）另一個(gè)叫不信任的度量MD（Measure of Disbelief）在證據(jù)e的情況下，結(jié)論h的MB與MD用下列公式計(jì)算： 第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202232共五十二頁置信(zhxn)因子的估算（二）

18、其中P（h）表示h的先驗(yàn)概率，P（h | e）表示在發(fā)生e的條件下的條件概率。由此可見，若一個(gè)證據(jù)e使h發(fā)生概率增加，則MB（h，e）0且MD（h，e）= 0反之，若e使h發(fā)生的概率減少，則MD（h，e）0且MB（h，e）= 0MYCIN采用下列公式估算在觀察(gunch)到e時(shí)，對(duì)h 的置信因子CF：CF（h，e）= MB（h，e）MD（h，e）可見，1CF+1。第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202233共五十二頁證據(jù)(zhngj)的綜合 在很多實(shí)際情況中，都不是按單個(gè)證據(jù)來分別估算置信因子的，而往往要求同時(shí)考慮(kol)有幾個(gè)證據(jù)觀察到的情況下如何來估算CF的問題。這即是所

19、謂“證據(jù)綜合”問題假設(shè)同時(shí)有兩個(gè)證據(jù)e1與e2都支持h成立，在MYCIN中按下述公式計(jì)算MB與MD： 第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202234共五十二頁合取或析取形式(xngsh)結(jié)論的置信因子估算 有時(shí)推理結(jié)論是一個(gè)(y )合取式或析取式：h = h1 h2 hnh= h1 h2 hn這時(shí)的置信因子，MYCIN采用下列公式計(jì)算： MB(h，e)= min MB(h1，e)， MB(hn，e) MB(h，e)= max MB(h1，e)，MB(hn，e)對(duì)MD(h，e)與MD(h，e)的計(jì)算公式類似，第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202235共五十二頁MYCI

20、N的推理方法 MYCIN開始工作時(shí)，首先要收集必要的證據(jù)或病癥，一旦某規(guī)則(guz)的前提（即其中的所有證據(jù)）觀察到或存在以后，即可應(yīng)用該規(guī)則(guz)，以指明的置信程度（CF）推出相應(yīng)的結(jié)論?？梢苑譃橄旅鎺追N情況：（1）對(duì)某個(gè)被推出的結(jié)論h，如果當(dāng)時(shí)只有一條規(guī)則以CF的置信度推出它，則h的置信度就取CF。（2）對(duì)某h，如果當(dāng)時(shí)有若干條規(guī)則分別以CF1，CF2，CFm的置信度推出它，則要求按上述證據(jù)綜合的方法，把這些置信因子綜合為一個(gè)總的置信因子，作為該推出的結(jié)論的置信因子。 第五章專家系統(tǒng)(zhun ji x tn) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202236共五十二頁證據(jù)(zhngj)置信

21、度小于1的處理上面的方法是基于證據(jù)是百分之百的置信的條件下進(jìn)行的，例如證據(jù)是直接觀察到的。但在MYCIN中，允許規(guī)則(guz)的前提本身又是另一條規(guī)則(guz)推出的結(jié)論。這時(shí)在應(yīng)用相應(yīng)規(guī)則(guz)時(shí)就不能保證前提具有置信程度1（即CF=1）。例如：如果e，則e（CF（e，e） 如果e，則h（CF（h，e）這時(shí)，h的置信程度應(yīng)是：（CF（h，e）max（0，CF（e，e） 第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202237共五十二頁復(fù)合(fh)前提的處理假如一個(gè)具有多個(gè)證據(jù)的復(fù)合前提的規(guī)則：如果e1 e2 en，則h（CF）在其前提中有若干置信度不是1的證據(jù)時(shí)，例如可能是從前面某些規(guī)

22、則推出的結(jié)論，這時(shí)需采用下述方法首先求得一個(gè)關(guān)于前提（一個(gè)合取式）的置信因子：CF （e1 e2 en）= min CF（e1），CF（e2）， CF（e3）然后(rnhu)再按前述的公式求得結(jié)論h的置信度。 第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202238共五十二頁關(guān)聯(lián)(gunlin)前提的處理在MYCIN中，把一組互相關(guān)聯(lián)的觀察資料看成一個(gè)證據(jù)。例如，若證據(jù)e1和e2分別以0.9的置信度推出結(jié)論h：如果e1，則h（0.9）如果e2，則h（0.9）若e1與e2是互相關(guān)聯(lián)的，即一個(gè)出現(xiàn)(chxin)總導(dǎo)致另一個(gè)出現(xiàn)(chxin)如果兩條規(guī)則都作為獨(dú)立的列出，則按上述證據(jù)綜合的推理計(jì)算

23、，h的置信度就是0.9 + 0.9 (10.9)=0.99?？墒怯捎趀1與e2是互相關(guān)聯(lián)的，觀察到一個(gè)，必然能同時(shí)觀察到另一個(gè)，因此，同時(shí)觀察到e1與e2不應(yīng)該增加對(duì)h的置信度，合理的估計(jì)仍應(yīng)是0.9。所以MYCIN把兩條規(guī)則合并為一條規(guī)則，令e = e1 e2，或者e = e1 e2：如果e，則h（0.9）第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202239共五十二頁MYCIN一些(yxi)不盡人意的缺點(diǎn) 1怎樣合理和準(zhǔn)確地把規(guī)則的置信因子估計(jì)為一個(gè)數(shù)字是困難的，而且一個(gè)數(shù)字到底在語義上表示一個(gè)什么樣的置信度較難有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)尺度，特別當(dāng)規(guī)則由多個(gè)專家(zhunji)給出時(shí)，更難有統(tǒng)

24、一的度量標(biāo)準(zhǔn)。2如果仍用假設(shè)或結(jié)論的先驗(yàn)概率來估算MB和MD，然后計(jì)算CF，與Bayes方法同樣將遇到估計(jì)先驗(yàn)概率的困難。3隨著推理鏈的延伸，顯然置信度的傳播將越來越不可靠，誤差將越來越大。因此，當(dāng)推理深度（即推理鏈中的推理步數(shù)）到一定程度以后，這種推理有可能使誤差掩蓋了真相，使推出的結(jié)論不再可信。 第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202240共五十二頁MYClN系統(tǒng)信息(xnx)組織方式 信息(xnx)按類組織，稱為上下文。例如：第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例病人1(person)培養(yǎng)物2 (curculs)培養(yǎng)物3 (curculs)培養(yǎng)物1 (curculs)治療1

25、(opers)細(xì)菌1 (curorgs)細(xì)菌2 (curorgs)細(xì)菌3 (curorgs)細(xì)菌4 (curorgs)藥物4 (opdrg)藥物3 (opdrg)藥物2 (opdrg)藥物1 (opdrg)處方1 (possther)7/25/202241共五十二頁MYClN系統(tǒng)(xtng)的十種上下文類型(1)病人(PERSON)(2)當(dāng)前培養(yǎng)物(CURCULS)，當(dāng)前從病人身上提取的培養(yǎng)物。(3)先前培養(yǎng)物(PRIORCULS)，先前從病人身上提取的培養(yǎng)物。(4)當(dāng)前細(xì)菌(CURORGS)，從當(dāng)前培養(yǎng)物中分離出來的細(xì)菌。(5)先前細(xì)菌(PRIORORGS)，從先前培養(yǎng)物中分離出來的細(xì)菌。(

26、6)治療(OPERS)，已對(duì)病人實(shí)施的治療。(7) 藥物(0PDRGS)，在治療期間(qjin)已給病人使用的抗菌素藥物。(8)當(dāng)前藥物(CURDRUGS)，當(dāng)前對(duì)病人使用的抗菌素藥物。(9)先前藥物(PRIORDRUGS)，先前對(duì)病人使用的抗菌素藥物。(10)處方(POSSTEHER)，推薦的治療方案。第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202242共五十二頁上下文的內(nèi)容(nirng) 每個(gè)上下文有一組屬性(Attribute)，也稱為臨床參數(shù)(clinical Parameters)。每個(gè)臨床參數(shù)表示上下文的一個(gè)特征，如病人的姓名(xngmng)、培養(yǎng)物的地點(diǎn)、機(jī)體的形態(tài)、藥物的

27、劑量等等。臨床參數(shù)用二元組屬性，上下文，值來表示。例如，三元組(形態(tài)、細(xì)菌1、桿狀)表示細(xì)菌1的形態(tài)為桿狀。第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202243共五十二頁臨床(ln chun)參數(shù)的分類 臨床參數(shù)按其所屬的上下文類型可分為六類： PROPCUL：培養(yǎng)物的屬性，如培養(yǎng)物的地點(diǎn)，收集的方法等。 PROPDRG：藥物的屬性，如藥物的名稱，使用期等。 PROPOP：治療的屬性，如治療中打開的體腔。 PROPORG：細(xì)菌的屬性，如細(xì)菌的染色、形態(tài)。 PROPPT：病人的屬性，如病人的姓名(xngmng)、性別、年齡、過放史、診斷等。 PROPTHER：處方的屬性，如處方的名稱、劑量

28、。第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202244共五十二頁臨床(ln chun)參數(shù)的形式 臨床參數(shù)按其取值方式可分為三種：單值參數(shù)、多值參數(shù)和是否參數(shù)。每種臨床參數(shù)還可以用一組特性來描述，如： EXPECT：參數(shù)的取值范圍 PROMPT：向用戶提問時(shí)使用的語句 LABDATA：是否原始數(shù)據(jù) LOOKAHEAD：使用該參數(shù)作為前提條件的規(guī)則表 UPDATEDBY:推斷該參數(shù)值的規(guī)則表 CONTAINEDIN：結(jié)論中涉及該參數(shù)但又不修改(xigi)該參數(shù)值的規(guī)則表 TRANS：參數(shù)的英文表示第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202245共五十二頁MYCIN系統(tǒng)(xtng)

29、規(guī)則分類（一） MYCIN系統(tǒng)小的規(guī)則可按照調(diào)用它們的上下文的種類(zhngli)進(jìn)行分類，共分為12類CULRULES：用于培養(yǎng)物的規(guī)則，上下文種類為當(dāng)前培養(yǎng)物或先前培養(yǎng)物。CURCULRULE5：僅用于當(dāng)前培養(yǎng)物的規(guī)則。CURORGRULES：僅用于當(dāng)前細(xì)菌的規(guī)則。DRGRULES：用于抗菌素藥物的規(guī)則，上下文種類為當(dāng)前藥物與先前藥物。OPRULES：用于治療的規(guī)則。0RDERRULES：用于方案的規(guī)則，對(duì)可能的治療方案進(jìn)行排序。第五章專家系統(tǒng) 5.5 專家系統(tǒng)實(shí)例7/25/202246共五十二頁MYCIN系統(tǒng)規(guī)則(guz)分類（二）0RGRUlES：用于細(xì)菌的規(guī)則，上下文種類為當(dāng)前機(jī)體或先前機(jī)體。PATRULES：用于病人的規(guī)則。PDRGRULES：僅用于先前藥物