机械设计专家系统大作业.doc
1. 简述专家系统的概念、构成及工作原理？
专家系统是一个智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。也就是说，专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统，它应用人工智能技术和计算机技术，根据某领域一个或多个专家提供的知识和经验，进行推理和判断，模拟人类专家的决策过程，以便解决那些需要人类专家处理的复杂问题，简而言之，专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的计算机程序系统。 专家系统与传统的计算机程序系统有着完全不同的体系结构，通常它由知识库、推理机、综合数据库、知识获取机制、解释机制和人机接口等几个基本的、独立的部分所组成，其中尤以知识库与推理机相互分离而别具特色。专家系统的体系结构随专家系统的类型、功能和规模的不同，而有所差异。
专家系统的基本原理是，用户通过人机界面回答系统的提问，推理机将用户输入的信息与知识库中各个规则的条件进行匹配，并把被匹配规则的结论存放到综合数据库中。最后，专家系统将得出最终结论呈现给用户。在这里，专家系统还可以通过解释器向用户解释以下问题：系统为什么要向用户提出该问题（Why ）？计算机是如何得出最终结论的（How ）？领域专家或知识工程师通过专门的软件工具，或编程实现专家系统中知识的获取，不断地充实和完善知识库中的知识。
2. 列出常用的知识获取方法并简要说明。
知识获取分主动式或被动式两大类。主动式知识获取是知识处理系统根据领域专家给出的数据与资料利用诸如归纳程序之类软件工具直接自动获取或产生知识，并装入知识库中，所以也称知识的直接获取。而被动式知识获取往往是间接通过一个中介人（知识工程师或用户）并采用知识编辑器之类的工具，把知识传授给知识处理系统，所以也称知识的间接获取。
3. 列出常用的知识表示方法并说明基本概念。
逻辑方法。利用形式逻辑的词汇演绎，以事实为根据进行推理，表示知识。这种方法强调知识的推演功能。
语意网络法。语意网络最初是作为研究人脑的心理学模型而提出的。网络由节点连成，节点表示物体、概念、事件，连接表示各节点之间的关系。利用该方法存储知识，主要通过节点连接，不必建立以组合知识为主的模型，因而具有一定的灵活性。
框架法。这种方法以数据结构理论为基础表示知识预先确定的内在联系，其优点是所显示的知识详细，缺点是占位较大，因此常用于表示简化的知识和特殊决策知识模型。
产生式规则法。产生式规则法主要用于知识模型的建立，其要点是用一模块表示知识，然后应用产生式规则将其组合。它的基本思想是逻辑推理，即在某些条件成立的情况下完成相应的推理过程，最后得出结论。因此，产生式规则接近
于人的思维，便于理解和对知识系统进行逻辑修改。
4. 列出常用的推理方式，并说明每种方式的优缺点。
专家系统常用的两种基本推理机制是正向链和反向链。
正向链的策略是寻找出前提可以同数据库中的事实或断言相匹配的那些规则，并运用冲突的消除策略，从这些都可满足的规则中挑选出一个执行，从而改变原来数据库的内容。这样反复地进行寻找，直到数据库的事实与目标一致即找到解答，或者到没有规则可以与之匹配时才停止。逆向链的策略是从选定的目标出发，寻找执行后果可以达到目标的规则；如果这条规则的前提与数据库中的事实相匹配，问题就得到解决；否则把这条规则的前提作为新的子目标，并对新的子目标寻找可以运用的规则，执行逆向序列的前提，直到最后运用的规则的前提可以与数据库中的事实相匹配，或者直到没有规则再可以应用时，系统便以对话形式请求用户回答并输入必需的事实。
正项链主要用于创建一个新的模型，而逆向链主要用于故障的排查与解决。
5. 列出常用的决策方式，并说明每种方式的工作原理。
a. 经验资料法。决策者可以凭借以往的经验，并搜集相关的有价值的信息资料，获得有关的事实和数据, 根据现状作出决策。此法有较强的实用性, 但往往对问题的发展缺乏远见。
b. 逻辑推理法。决策者通过对现象的性质、产生原因和发展经过等因素的了解，推断出对另一类似现象的认识，从而制定出相应的行政决策。此法具有较强的逻辑性，但不能作无条件的推理。
c. 典型调查法。决策者对问题有概貌了解后，从中选出若干有代表性的对象, 通过系统深入的典型调查, 作出有规范意义的行政决策。此法关键在于选好典型和确定抽样数量，以免影响决策的正确性。
机械设计专家系统大作业 学院： 机电工程
班级： 040711 学号： 04071053
姓名： 苗 雨
教师： 孔宪光
日期：2010.12.20