第9章群體決策支持系統(tǒng)和人工智能.ppt

1、管 理 信 息 系 統(tǒng)（Management Information System）,管理信息系統(tǒng)精品課程課程組 網(wǎng)站：,第9章 群體決策支持系統(tǒng) 和人工智能,學習目的,理解群體決策支持系統(tǒng)和群件的概念及其應用 理解知識、智能的關系 了解人工智能的應用領域 了解專家系統(tǒng)及其組成結構 了解智能決策支持系統(tǒng)和智能代理,9.1 群體決策支持系統(tǒng)與群件 9.2 人工智能 9.3 專家系統(tǒng) 9.4 智能決策支持系統(tǒng)與智能代理,本講內(nèi)容,9.1 群體決策支持系統(tǒng) 與群件,在許多情況下，企業(yè)或組織的決策并不是由某個決策者單獨作出，而是團隊或決策機構的成員經(jīng)過討論后通過某種機制來決定。一般的DSS方法和技術不

2、適用于這一群體決策環(huán)境。 群體決策支持系統(tǒng)（Group Decision Support System, GDSS）應運而生。這是一種基于計算機系統(tǒng)決策者的共同工作來解決半結構化問題的交互式計算機系統(tǒng)。 群體決策支持系統(tǒng)由于綜合運用了群件、DSS功能和遠程通信，使得團隊決策更加方便。,9.1 群體決策支持系統(tǒng) 與群件,9.1.1群體決策支持系統(tǒng)環(huán)境設置 GDSS由DSS的大部分組成元素，加上能支持在群體環(huán)境下進行決策的相應部件組成。 會議通常是協(xié)同工作的群體進行決策的一種重要形式。在每一個環(huán)境中，群體的成員可能同時會面或不同時會面。 可以將會議分為兩種主要類型：同一時間召開的會議和不同時間召開

3、的會議。,9.1 群體決策支持系統(tǒng) 與群件,9.1.1群體決策支持系統(tǒng)環(huán)境設置 1. 同一時間召開的會議 決策室（Decision Room）是讓小群體召開面對面會議的。 決策室內(nèi)的局域網(wǎng)將與會者連接起來，一起討論問題并解決問題和進行決策。 局域網(wǎng)還與組織的數(shù)據(jù)庫相連，與會者們可以隨時訪問組織中的信息。 這時的決策室象一個傳統(tǒng)的會議室，只是增加了許多設備，包括計算機工作站、搜集聲音的話筒、攝像機和大屏幕。,9.1 群體決策支持系統(tǒng) 與群件,9.1.1群體決策支持系統(tǒng)環(huán)境設置 1. 同一時間召開的會議 局域決策網(wǎng)絡則允許分布在同一座辦公大樓，或是同一城市的小組成員在各自的辦公室內(nèi)參加會議，而不必

4、集中在決策室內(nèi)做群體決策。 更遠距離的群體會議則發(fā)生在團隊成員分散在不同城市，甚至不同國家，只能通過電子手段聯(lián)絡的情況下。這時，全球會議可以采用以下類型的信息技術： 一是通過遠程通信技術和群件實現(xiàn)； 二是采用電視會議系統(tǒng)。,9.1 群體決策支持系統(tǒng) 與群件,9.1.1群體決策支持系統(tǒng)環(huán)境設置 2. 不同時間召開的會議 有時約定召開同時會議可能帶來工作的不便，尤其是當成員分布在全球各地時，要求同時召開會議則更加困難。于是不同時間的會議應運而生。 不同時間的會議的與會者們可以將自己的意見和建議發(fā)送到電子公告板上，或者通過電子郵件發(fā)送給其他與會者。最后，就會議提出的問題達成協(xié)議。 在會議期間，會議組

5、織者的任務比同時召開的會議組織任務更為嚴峻。,9.1 群體決策支持系統(tǒng) 與群件,9.1.2 常用群體決策支持系統(tǒng)軟件工具 一般，群體的決策要經(jīng)過以下幾個過程： （1）集體討論 團隊成員提出各種想法和建議。 （2）問題的分類與分析 對團隊成員提供的意見和建議進行分類，然后再進一步討論這些建議。此外，還要澄清模糊的問題，并對每一個建議進行評估。 （3）合作與表決 討論分析每一個建議后，團隊成員為每一個建議賦予權重，排列優(yōu)先順序，再通過表決或其他方式確定最后的順序。,9.1 群體決策支持系統(tǒng) 與群件,9.1.2 常用群體決策支持系統(tǒng)軟件工具,9.1 群體決策支持系統(tǒng) 與群件,9.1.3 群件 群件（

6、GroupWare），就是幫助群組協(xié)同工作的軟件。群件可以協(xié)助一個組織中不同的人員安排進度、進行交流和管理從而更有效率地工作。 按照IBM/Lotus的定義，群件從功能上必須滿足所謂“3C”要求，即通訊（Communication）、合作（Collaboration）及協(xié)調(diào)（Coordination）的要求。 群件主要包括電子郵件、文檔管理與工作流應用幾大部分，無論IBM/Lotus 公司的Domino/Notes、Novell 公司的GroupWise 還是微軟的Exchange，都由這幾種具體形式組成。,9.1 群體決策支持系統(tǒng) 與群件,9.1.3 群件 Lotus公司的Domino/No

7、tes軟件包是90年代中期出現(xiàn)的一個典型的群件產(chǎn)品。 這個軟件產(chǎn)品允許用戶設立電子公告牌、安排群體會議，以及在群體環(huán)境下使用電子郵件。 Domino/Notes是在一個網(wǎng)絡環(huán)境中運行的軟件包。為了保證群體的協(xié)調(diào)工作，要求有一個局域網(wǎng)環(huán)境。 在系統(tǒng)結構上，Notes采用的也是客戶/服務器模式：Domino服務器作為數(shù)據(jù)存儲，而Notes客戶端則提供各種應用。 Lotus Notes提供內(nèi)部電子郵箱功能，它在硬件上需要在服務器一方有Domino服務器軟件來完成郵局收發(fā)任務，而在客戶機上的Notes軟件作為郵箱。,9.1 群體決策支持系統(tǒng) 與群件,Lotus/Notes的一些常見的群件功能： 1.

8、內(nèi)部電子郵件 內(nèi)置日歷和日程安排功能的郵件系統(tǒng)使得個人以及工作組可以容易地傳遞和共享信息。 2. 電子公告牌和討論 群體成員可以在各個論壇各抒己見，交流觀點和意見。 3. 復制 Domino 利用雙向復制技術在跨地域的分布式站點中分發(fā)并同步信息及應用。 4. 工作流 根據(jù)應用中定義的處理流程，工作流引擎自動地分發(fā)、傳遞和跟蹤文檔。 5. 代理： 應用開發(fā)者可以自動處理經(jīng)常性的任務 。可用時間或事件來啟動代理。,9.1 群體決策支持系統(tǒng) 與群件,9.1.3 群件-工作流舉例,9.1 群體決策支持系統(tǒng)與群件 9.2 人工智能 9.3 專家系統(tǒng) 9.4 智能決策支持系統(tǒng)與智能代理,本講內(nèi)容,9.2

9、人工智能,1956年，John McCarthy 在Dartmouth大學召開的一次會議上提議采用“人工智能”（Artificial Intelligence）來描述具有模仿或復制人腦功能能力的計算機。 同年，卡耐基理工學院（現(xiàn)在的卡耐基梅隆大學）的一個開發(fā)基于計算機的推理系統(tǒng)的研究小組開發(fā)了一套GPS （General Problem Solver，通用問題求解程序）系統(tǒng)，它使用一般推理方法技術，能解決多種問題，如基本邏輯問題、國際象棋問題甚至是中學代數(shù)問題。,9.2 人工智能,9.2.1 人工智能概論 人工智能創(chuàng)始的早期，研究重點放在開發(fā)具有智能行為的機器上。 一般來說，智能行為（inte

10、lligence behavior）的一些具體特點應包括完成下列事件的能力： 汲取經(jīng)驗并應用從中獲取的知識的能力 處理多變且復雜情形的能力 在沒有重要信息時解決問題的能力等等 人工智能是運用計算機以各種方式模仿人類的思考與行為的技術和軟件。 人工智能意味著通過編程來讓機器執(zhí)行一些由人們來做則需要智能的活動。,9.2 人工智能,9.2.2 人工智能的領域 人工智能目前以基于知識的信息系統(tǒng)的形式被應用于商業(yè)，其中一種最常見的是專家系統(tǒng)。 人工智能領域還包括機器人、機器視覺和自然語言處理及神經(jīng)網(wǎng)絡等領域 這些領域有一部分是相互重疊，或是相互關聯(lián)的，這意味著某個領域的方法可以被其他領域借鑒，某個領域的

11、進展會引起其他領域的進展。,9.2 人工智能,9.2.2 人工智能的領域 1. 專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)是基于知識的信息系統(tǒng)，由類似于人類專家的能貯存知識及進行推理的硬件和軟件組成。 專家系統(tǒng)的開發(fā)是人工智能對商業(yè)領域極有影響的一項應用。用專家系統(tǒng)就可獲取和保存企業(yè)的知識，并提供給那些非專業(yè)的人。 2. 機器人學 通過編程讓機器人執(zhí)行一些特殊的任務，這些任務通常是高精密的，或者對于人類而言過于繁重和危險。 機器人使用人類感覺模擬系統(tǒng)模擬觸覺、視覺和聽覺。機器人智能的基礎是它的程序。,9.2 人工智能,9.2.2 人工智能的領域 3. 機器視覺 機器視覺能讓計算機獲取、存儲及操縱可視化圖像和圖片。 4

12、. 自然語言處理 自然語言處理可以讓計算機理解以人類自然語言下達的命令并做出相應的反應。,9.2 人工智能,9.2.2 人工智能的領域 5. 神經(jīng)網(wǎng)絡 這個概念最初是在20世紀40年代由芝加哥大學首次提出的，作為一種模擬人腦認知學習過程的嘗試。 神經(jīng)網(wǎng)絡主要致力于用計算機機制模擬人腦的學習過程。神經(jīng)網(wǎng)絡是人類神經(jīng)系統(tǒng)高度簡單化的模型，能夠顯示出學習、歸納和抽象的能力。 一個人工神經(jīng)網(wǎng)絡（Artificial Neural Network）就是人類大腦的一個數(shù)學模型，它模擬神經(jīng)細胞相互作用，處理數(shù)據(jù)并從中進行學習。,9.2.2 人工智能的領域 5. 神經(jīng)網(wǎng)絡 （1）生物學上的比較 樹突呈樹形結構

13、，是細胞的輸入部件 ，用于接收電化學信號。 軸突將輸出傳送到神經(jīng)網(wǎng)絡其他部分 軸突的末端分裂成樹狀的結構，末端都有的小球，即突觸。 細胞體是神經(jīng)細胞的處理部件。,9.2 人工智能,接受到的信息可能起到兩方面的作用之一：要么“激活”細胞，要么“抑制”細胞。,9.2.2 人工智能的領域 5. 神經(jīng)網(wǎng)絡 （2）人工神經(jīng)網(wǎng)絡結構 根據(jù)對生物概念的模擬，人們在計算機的存儲器中建立了ANN，它包括一套節(jié)點互聯(lián)的系統(tǒng)，這些節(jié)點稱為神經(jīng)節(jié)點，它們之間通過有權重的連接相互聯(lián)系，就像人類神經(jīng)的突觸一樣。,9.2 人工智能,9.2 人工智能,9.2.2 人工智能的領域 6. 遺傳算法 遺傳算法依據(jù)達爾文的自然選擇和

14、優(yōu)勝劣汰的進化理論。針對具體問題，給出大量解決辦法，并從中選擇最佳的解決方法。 利用它們創(chuàng)造更多更好的解決方法，從而創(chuàng)造出效率更高的解決辦法。 它運用了三種進化概念：選擇，或稱適者生存，其關鍵在于更重視較好的結果；交叉，因希望產(chǎn)生一個更好的結果而將幾個好的結果合并；變異，通過隨機組合并評估其結果的成敗。 遺傳算法適用于解決有多種可行方案的決策問題，因為它們可用選擇、交叉和變異得出許多不同方案并進行評價。,9.1 群體決策支持系統(tǒng)與群件 9.2 人工智能 9.3 專家系統(tǒng) 9.4 智能決策支持系統(tǒng)與智能代理,本講內(nèi)容,9.3 專家系統(tǒng),能否用計算機系統(tǒng)來保存企業(yè)的專業(yè)知識并在必要時提供給那些非專

15、業(yè)人員呢？ 專家系統(tǒng)（Expert System）是一種以知識為基礎的系統(tǒng)，是一種運用推理能力得出結論的人工智能系統(tǒng)。 專家系統(tǒng)就象某個領域的人類專家一樣，它可以通過對問題進行推理得出相應的結論，或者推薦合適的建議。 專家系統(tǒng)工具和技術可以融入決策支持系統(tǒng)以改進制定決策過程的質(zhì)量，完成常規(guī)的決策支持系統(tǒng)所不能完成的功能。,9.3 專家系統(tǒng),專家系統(tǒng)有別于決策支持系統(tǒng)：,9.3 專家系統(tǒng),9.3.1一般結構 專家系統(tǒng)是由許多集成的、相互聯(lián)系的構件組成。 用戶通過用戶界面與推理機進行交互作用，而推理機又與專家系統(tǒng)的其他部分交互作用 。,9.3 專家系統(tǒng),9.3.1一般結構 1. 知識庫 知識庫中存

16、儲了專家系統(tǒng)所用的所有相關信息、數(shù)據(jù)、規(guī)則、案例和關系。 必須為每一個具體的應用開發(fā)一個知識庫。 專家系統(tǒng)的成功與否依賴于它的知識庫的完善和準確性的程度 一般來說，知識庫中容納了規(guī)則、框架、語義網(wǎng)、案例和模式匹配等信息,9.3 專家系統(tǒng),9.3.1一般結構 1. 知識庫 （1）規(guī)則 一種常用的知識表達技術就是使用規(guī)則。每個規(guī)則包含兩部分：前提條件，行為或結果。 （2）框架 基于框架的知識推理指用結點的網(wǎng)絡表示知識。這種表示方法是基于人類思考問題時總是應用框架和概念進行推理的。 （3）案例 專家系統(tǒng)對目前情況進行判斷或提出解決方案時，有時會運用案例?；诎咐耐评硪蕾囉谝粋€前提，就是運用相似性、

17、經(jīng)驗性推理方法去學習并解決問題。,9.3 專家系統(tǒng),9.3.1一般結構 2.推理機 負責接受用戶提供的對問題的描述，然后在知識庫中搜索適合的規(guī)則，組織并應用規(guī)則對問題進行推理并得出結論。 (舉例)推理機進行檢驗所使用的兩種主要方法是：向前推理和向后推理。 向后推理比向前推理更快，因為它不需要考慮所有的規(guī)則。向后推理尤其適合下面的情況：當有多個目標變量；有很多規(guī)則；在得出解決方案的過程中，不需要檢驗所有的或者大多數(shù)的規(guī)則。,9.3 專家系統(tǒng),9.3.1一般結構 3.知識獲取和解釋子系統(tǒng) 知識獲?。↘nowledge Acquisition）過程是一個復雜的過程。大多數(shù)的專家系統(tǒng)在不斷改進，通過使

18、用知識獲取子系統(tǒng)可以在知識庫中加入新的規(guī)則。 解釋子系統(tǒng)是用來解釋求解過程的，它可讓用戶理解專家系統(tǒng)是如何得到某個結論的。 用戶既可以了解專家系統(tǒng)為什么需要了解某些信息，還可以跟蹤用來解決問題的方法。,9.3 專家系統(tǒng),9.3.1一般結構 4.用戶界面 用戶界面使用戶向?qū)＜蚁到y(tǒng)輸入命令和信息，并從中獲得信息。 一個專家系統(tǒng)的優(yōu)劣通常與它的界面的品質(zhì)和功能密切相關。 用戶界面設計的焦點主要在于人所關注的方面，如使用便捷、可靠性高、出錯率低等。 用戶界面的設計應盡可能地考慮交互方法的適應性。 現(xiàn)在，用戶界面可以讓用戶或決策者們開發(fā)和使用他們自己的專家系統(tǒng)。,9.3 專家系統(tǒng),9.3.2專家系統(tǒng)開發(fā)

19、及使用涉及人員 領域?qū)＜沂侵赣兄S富的經(jīng)驗和知識，能夠解決某個專門領域的問題的個人或群體。 知識工程師是在專家系統(tǒng)的設計、開發(fā)、實施和維護方面受過培訓或有經(jīng)驗的人。知識工程師必須使用不同的提取工具來收集專家的知識，如通過訪談技術、協(xié)議安排分析等。 知識用戶是使用專家系統(tǒng)并從中受益的個人或群體。,9.3 專家系統(tǒng),9.3.3 應用范疇及優(yōu)缺點 專家系統(tǒng)通常是設計成為解決某個領域的特定類型的問題的，所以它往往集中于相當狹小的知識范圍。 由于基于規(guī)則的技術非常適合描述那些專業(yè)人員的例行診斷決策。 專家系統(tǒng)擅長的另一領域是預測，即從所給狀態(tài)中推斷可能的結果。 基于適應的學習能力是區(qū)別人工神經(jīng)網(wǎng)絡和專家

20、系統(tǒng)的主要因素。,9.3 專家系統(tǒng),9.3.3 應用范疇及優(yōu)缺點 專家系統(tǒng)為用戶和管理者帶來很多優(yōu)越性，但是它也有自身的局限性：,9.1 群體決策支持系統(tǒng)與群件 9.2 人工智能 9.3 專家系統(tǒng) 9.4 智能決策支持系統(tǒng)與智能代理,本講內(nèi)容,9.4智能決策支持系統(tǒng)與智能代理,決策支持系統(tǒng)和人工智能技術都有著各自的優(yōu)勢，在許多企業(yè)中，某些業(yè)務交給人工智能系統(tǒng)處理，然后將處理結果作為決策支持的一部分。 決策支持系統(tǒng)和人工智能的結合產(chǎn)生了智能決策支持系統(tǒng)。 許多新型的人工智能系統(tǒng)，如智能代理，也混合了兩種或多種人工智能技術等。,9.4智能決策支持系統(tǒng)與智能代理,9.4.1 智能決策支持系統(tǒng) 智能決

21、策支持系統(tǒng)（Intelligence Decision Supporting System）是人工智能和決策支持系統(tǒng)相結合，應用專家系統(tǒng)技術，使決策支持系統(tǒng)能夠更充分地應用人類的知識（如關于決策問題的描述性知識，決策過程中的過程性知識，求解問題的推理性知識）通過邏輯推理來幫助解決復雜的決策問題的輔助決策系統(tǒng)。 智能決策支持系統(tǒng)的概念最早由Bonczek等人于80年代提出，它的功能是，既能處理定量問題，又能處理定性問題。 智能決策支持系統(tǒng)的核心思想是將AI與其它相關科學成果相結合，使DSS具有人工智能。 智能決策支持系統(tǒng)與一般的決策支持系統(tǒng)的主要區(qū)別在于學習和推理。,9.4智能決策支持系統(tǒng)與智能

22、代理,9.4.1 智能決策支持系統(tǒng) 增加了知識庫和相應的推理系統(tǒng)的初級的智能決策支持系統(tǒng)如圖9.7所示：,9.4智能決策支持系統(tǒng)與智能代理,9.4.1 智能決策支持系統(tǒng) 具有自然語言處理功能的DSS往往被稱為高一級的智能決策支持系統(tǒng)。 典型的智能決策支持系統(tǒng)由三個子系統(tǒng)構成，它們是語言系統(tǒng)（Language System）、問題處理系統(tǒng)（Problem Process System）和知識系統(tǒng)（Knowledge System）。,9.4智能決策支持系統(tǒng)與智能代理,9.4.2 智能代理 在商業(yè)界，各種代理用自己的專業(yè)知識和能力為被代理人工作或服務。 智能代理（Intelligent Agent

23、）是指這種搜集信息或提供相關服務的程序。它不需要人的即時干預，可以定時完成所需功能。,圖9.9 智能代理與Internet,9.4智能決策支持系統(tǒng)與智能代理,9.4.2 智能代理 智能代理是由一種或多種最現(xiàn)代化的軟件技術構成，其中包括專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡、遺傳算法以及面向?qū)ο缶幊陶Z言。 通常在internet上，代理程序按照用戶提供的參數(shù)，搜索全部或部分internet, 搜集用戶感興趣的信息定時提供給用戶，而且它還能調(diào)整自己以適應用戶的偏好。 智能代理通常在計算機的后臺工作，所以計算機的平常使用不受影響。 智能代理技術已成為人工智能和計算機技術領域發(fā)展最快的課題之一。由于它的主動性、智能性、協(xié)

24、作性、移動性等特點，使它可以用來有效地解決internet中的信息檢索問題。 智能代理能夠代表用戶或其他程序以一定程度的自主性完成一組操作，同時可以獲得關于用戶的目標或愿望的知識及表示。,9.4智能決策支持系統(tǒng)與智能代理,9.4.2 智能代理 一個代理可被看作是通過傳感器感知并通過感應器影響和作用與其所處環(huán)境中任何事物的系統(tǒng)。 Hayes-Roth認為智能代理能持續(xù)的執(zhí)行三項功能：感知環(huán)境中的動態(tài)條件；執(zhí)行動作以影響環(huán)境條件；進行推理以解釋感知信息、求解問題、產(chǎn)生推斷和決定動作。 智能代理在許多領域?qū)ζ髽I(yè)和個人都有重要的應用。 對個人言，智能代理充當了你的好助手。 對企業(yè)而言，智能代理的最大用處是數(shù)據(jù)挖掘的潛在能力。它能夠在人干預很少的情況下，快速準確地訪問數(shù)據(jù)庫。在網(wǎng)絡環(huán)境下，企業(yè)或組織的相當一部分管理職能，完全可以由網(wǎng)絡上自主工作的一組智能代理來協(xié)同實現(xiàn)。,9.4智能決策支持系統(tǒng)與智能代理,9.4.2 智能代理 智能代理的幾個關鍵屬性是： （1）智能性與自主性 智能代理具有知識且具有代理推理和學習的能力，能對復雜的事件產(chǎn)生復