第七章专家系统
课题名称：专家系统
学习过程：
课程名称
人工智能导论
教学内容
专家系统
学时
6课时
翻转课时
第1、2、5、6课时
教学环境
多媒体教室
教学方法
情境教学法、任务驱动法、
讲练结合法、小组讨论教学法
一、学习内容分析
专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的智能计算机程序，其内部包含大量的某一领域专家水平的知识与经验，通过知识进行推理和判断来解决只有专家才能解决的复杂问题。
(三)任务实施
（1）查阅相关文献资料，展望2030年的专家系统将会在哪些应用领域大显身手？
（2）自己设计一个专家系统，说明其功能、用途和原理。
（3）未来的专家系统将会怎样改变我们的生活？
（四）归纳总结
通过案例阅读，了解专家系统的应用及发展。
2、联系实际生活，谈一谈专家系统将会在哪些应用领域大显身手？
六、授课过程
一、二节
(一)案例引入
1.智能诊疗—Watson机器人正在成为全球最顶尖的医疗专家；
2.机器学习专家系统：Driverless AI；
3.个性化教育:Querium；
4.案件预测系统：法狗狗；
(二)知识归纳
专家系统：
专家系统是一种模拟人类专家解决领域问题的智能计算机程序，其内部包含大量的某一领域专家水平的知识与经验，通过知识进行推理和判断来解决只有专家才能解决的复杂问题
例如，在医学界有许多医术高明的医生，他们在各自的工作领域中都具有丰富的实践经验和高人一筹的“绝招”，如果把某一具体领域（如肝病的诊断与治疗）的医疗经验集中起来，并以某种表示模式存储到计算机中形成知识库，然后再把专家们运用这些知识诊治疾病的思维过程编成程序构成推理机，使得计算机能像人类专家那样诊治疾病，那么这样的程序系统就是一个专家系统。
(三)任务实施
试着绘制一个专家系统的工作流程图。
（四）归纳总结
通过本节课的学习，了解专家系统的结构与工作原理。
五、六节
(一)案例引入
以增值税纳税申报系统为例来介绍专家系统的设计与实现
延伸阅读：农业专家系统平台助力智慧农业
(二)知识归纳
专家系统的应用：专家系统能够用于解决日常生活与工作中，人们遇到的需要“专家”水平才能解决的复杂问题，模拟了领域专家的帮助与指导，能够在较短的时间、较低的费用和便捷的方式下,实现专业的技术支持。
(三)任务实施
1、以教学专家系统为例，说明其主要功能和应用。
（1）查阅一个专家系统的应用实例。
（2）哪些领域可以应用专家系统解决问题？
（四）归纳总结
通过案例阅读，了解专家系统的相关概念，知道专家系统的简单应用。
三、四节ห้องสมุดไป่ตู้
(一)引入
专家系统是如何进行工作的？
病历，特别是专家写的病历，本身就是一笔巨大的知识财富，将这些知识进行处理、分析、统计、挖掘，可以构成一个病历知识库，供更多的人共享。病历知识库、循证医学知识库、科研文献知识库、用药知识库共同构成一个辅助诊疗知识库，通过知识匹配搜索引擎对外提供服务。患者或者医生录入病史、检查结果等信息，系统匹配初步诊断结果，搜索诊疗计划，产生多个辅助诊疗建议，供患者和医生进行参考。这样就构成一个智能辅助诊疗系统。整体架构如图10所示。
二、教学目标
知识目标
能力目标
1、了解专家系统的定义、特点和优势
2、了解专家系统的结构与工作原理、设计与实现。
1、能够联系实际生活，列举出专家系统的应用
2、能够绘制专家系统的一般结构
三、教学重点
1、专家系统、设计与实现
2、系统的结构与工作原理
四、教学难点
专家系统的应用
五、课前任务设计
思考：
第一、二节课:
(二)知识归纳
专家系统的结构与工作原理：
专家系统通常由人机接口、推理机、知识库及其管理系统、数据库及其管理系统、知识获取机构、解释机构六个部分构成
专家系统的基本工作过程是，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。
1、阅读案例人工智能之专家系统
1智能专家来助力，省时省力又高效
1.智能诊疗—Watson机器人正在成为全球最顶尖的医疗专家；
2.机器学习专家系统：Driverless AI；
3.个性化教育:Querium；
4.案件预测系统：法狗狗；
2、专家系统是什么？
第五、六节课：
1、延伸阅读：农业专家系统平台助力智慧农业
专家系统的基本工作过程是，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）等。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。