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    人工智能與專家系統

    人工智能的概念

    人工智能是指研究人類智能活動的規律,利用計算機構造一個人工系統來模擬人類思考問題,使計算機具有人類智能行為,以實現人類腦力勞動自動化的技術。

    智能機器(intelligent machine)是能夠在各類環境中自主地或交互地執行各種擬人任務的機器,具有判斷、推理、證明、識別、感知、理解、設計、思考、規劃、學習和問題求解等思維活動。

    人工智能是用計算機模擬人的智能,通常是通過知識處理把人的各種思維和智能轉化為符號的表示、推理、搜索、學習等方式。

    啟發性、模糊性知識,搜索推理和不確定性推理,以及機器學習是人工智能研究的重要內容。

    知識表示、問題求解、自然語言理解、專家系統、機器學習、認知科學等是人工智能的重要研究分支。

    人工智能研究進展較大的三個應用分支:

    (一)機器人:再現人的感覺、操作和行動,從事復雜作業,可在一些有害、危險和繁重、疲勞性勞動場合來代替人去完成作業,如焊接、搬運、裝配、水下與地下作業等。

    (二) 專家系統:一個智能計算機程序系統,具有專業知識并能通過推理和判斷來解決問題,可代替人類專家進行疾病診斷、數學公式推導、化學結構分析等方面的復雜工作。

    (三)自然語言理解:研制各類自然語言處理系統,利用計算機來分析人的自然語言表達,幫助進行翻譯和實現人機自然語言對話。

    農業專家系統

    (一)它是一個智能程序;

    (二)它具有相關領域內大量的專家知識;

    (三)它能應用人工智能技術模擬人類專家求解問題的思維過程進行推理,解決相關領域內的困難問題,并且達到領域專家水平。

    專家系統可以解決的問題一般包括解釋、預測、診斷、設計、規劃、監視、修理、指導和控制等。

    專家系統來自于專家,但又高于專家,是專家技能和知識的集成和綜合。

     

    數量

    專家知識保留

    判斷分析能力

    獲得專家知識的時間

    成本

    應用

    人類專家

    數量稀少

    非永久性

    易受情緒和環境影響

    較長

    較高

    廣泛利用受到限制

    專家系統

    易于復制和轉換

    永久性

    不受環境的影響

    較短

    價格相對便宜

    很大程度上代替領域專家

    個性化農技指導與專家遠程支持

    根據應用領域的性質和解決的問題類型不同,專家系統可以分為:

    (1)診斷專家系統

    (2)監視專家系統

    (3)預測專家系統

    (4)控制專家系統

    (5)解釋專家系統

    (6)咨詢專家系統

    (7)設計專家系統

    (8)教學專家系統

    (9)規劃專家系統

    專家系統基本結構

    用戶:通過它輸入欲求解的問題、已知事實以及向系統提出詢問;

    領域專家、知識工程師:通過它輸入知識,更新、完善知識庫;

    人機接口:由一組程序及相應的硬件組成,用于完成輸入輸出工作。系統通過它輸出運行結果、回答用戶的詢問或者向用戶索取進一步的事實;

    知識獲取機構:由一組程序組成,基本任務是把知識輸入到知識庫中,并負責維持知識的一致性及完整性,建立起性能良好的知識庫。

    知識庫及其管理系統:存儲領域內的原理性知識、專家的經驗性知識以及有關的事實等。負責對知識庫中的知識進行組織、檢索、維護等。

    推理機:推理機是專家系統的“思維”機構(核心)。任務是模擬領域專家的思維過程,控制并執行對問題的求解。能根據當前已知事實,利用知識庫中的知識,按一定的推理方法和控制策略進行推理,求得問題的答案或證明某個假設的正確性。

     

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