农业专家系统原理end
(二)专家系统的概念
1、专家系统概念(Expert System,ES) 简单地讲就是具有与人类专家同等解决问题能 力的智能程序系统。具体地讲,专家系统是指 在特定的领域内,根据某一专家或专家群体提 供的知识、经验及方法进行推理和判断,模拟 人类专家做决定的过程,来解决那些需要人类 专家决定的复杂问题,提出专家水平的解决方 法或决策方案的计算机程序系统。
第二阶段: 60 年代末到 70 年代,专家系统的出现, 使人工智能研究出现了新高潮 1) 1968 年斯坦福大学被誉为 " 专家系统和知 识工程之父"的费根鲍姆(Feigenbaum)所领导的研 究小组研究成功第一个专家系统 DENDRAL ,用于 质谱仪分析有机化合物的分子结构。该系统具有 非常丰富的化学知识 ,是根据质谱数据帮助化学家 推断分子结构 ,被广泛地应用于世界各地的大学及 工业界的化学实验室。 2 ) 1972 年~ 1976 年,费根鲍姆小组又开发 成功 MYCIN 医疗专家系统,用于抗生素药物治疗。 3 ) R.O.Duda 等人 1976 年研制了矿藏勘探专 家系统 PROSPECTOR 系统。该系统用语义网络表 示地质知识。该系统在华盛顿州发现一处矿藏, 获利一亿美元。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2、人工智能发展
第一阶段:50年代人工智能的兴起和冷落 到了20世纪50年代,人工智能已躁动于人类科技社会 的母胎,即将分娩。1956年夏季,年轻的美国学者麦 卡锡(J.McCarthy) 在美国的达特茅斯(Dartmouth)大学 举办了一次长达2个月的研讨会,认真热烈地讨论用机 器模拟人类智能的问题。会上,首次使用了人工智能 这一术语。这是人类历史上第一次人工智能研讨会, 标志着人工智能学科的诞生,具有十分重要的历史意 义。这些从事数学、心理学、信息论、计算机和神经 学研究的年轻学者,绝大多数都成为著名的人工智能 专家,40年来为人工智能的发展作出重要贡献。
教学内容
第一节 专家系统技术概述 第二节 农业专家系统概述 第三节 农业专家系统实例分析
第一节 专家系统技术概述
一、人工智能与专家系统 (一)人工智能的概念与发展 1 、人工智能( Artificial Intelligence , AI ) 是指研究人类智能活动的规律,利用计算 机构造一个人工系统来模拟人类思考问题, 使计算机具有人类智能行为以实现人类脑 力劳动自动化的技术。
3、人工智能研究进展较大的三个应用分支 机器人、专家系统和自然语言理解。 1)机器人能再现人的感觉、操作和行动,从事复 杂作业,可在一些有害、危险和繁重、疲劳性劳动场 合来代替人去完成作业,如焊接、搬运、装配、水下 与地下作业等。 2)专家系统具有专业知识并能通过推理和判断来 解决问题,可代替人类专家进行疾病诊断、数学公式 推导、化学结构分析等方面的复杂工作。 3)自然语言理解方面主要是研制各类自然语言处 理系统,利用计算机来分析人的自然语言表达,帮助 进行翻译和实现人机自然语言对话。虽然,目前实现 计算机模拟人的高级思维,如理解、灵感、顿悟等方 面还十分困难,甚至不可能,但人工智能仍然是世界 各国高新技术发展的重点领域之一。
(三)专家系统的类型
专家系统按应用领域的性质可分为: 1. 诊断专家系统 诊断专家系统 (expert system for diagnosis) 是根据症状的观察与分析,推断 故障 ( 症结 ) 所在,并给出排除故障的方案的系 统,它占据现存专家系统的很大比例。它包括 了医学、电子、机械、社会、农业和经济等方 面的各种诊断系统和排错系统。例如,MYCIN, CASNET,PUFF和ACE等。
1960年麦卡锡(J.McCarthy)成功地研 制了著名的LISP表处理语言,成为人工智能 的里程碑。 机器翻译译出了荒谬的结论。如从英语→ 俄语→英语的翻译中,有一句话:“心有余 而力不足”,结果变成了“酒是好的而肉变 质了”。 60年代初,人工智能的创始人Simon(西蒙 )等就乐观的预言:①十年内数字计算机将 是世界象棋冠军。②十年内计算机将证明一 个未发现的重要的数学定理。③十年内数字 计算机将谱写具有相当美学价值的而为批评 家所认可的乐曲。④十年内大多数心理学家 理论将采取计算机的形式。
第三阶段: 80 年代,随着第五代计算机的研制, 人工智能得到很大发展 日本 1982 年开始了“第五代计算机的研制计 划”即“知识信息处理计算机系统 KIPS”它的目的 是使逻辑推理象数值运算那样快。日本的十年计 划在政府的支持下大力开展,形成了一股热潮。 十年后第五代计算机还没有生产出来,只取得了 部分成果。该计划的失败对人工智能是一个挫折。 第四阶段:80年代末,神经网络飞速发展 1988年后,神经网络迅速发展起来。1987年 美国召开了第一次神经网络国际会议,宣布新学 课诞生。1988日本成为神经计算机元年,提出研 制第六代计算机计划。神经网络成为一个独立的 学科发展起来。
2、专家系统与专家区别
专家系统来自于专家,但又高于专家,是专家技能和 知识的集成和综合。 人类专家的数量稀少、专家知识保留的非永久性、专 家的判断分析能力易受情绪和环境的影响、获得专家 知识的时间较长、成本较高等问题,使得人类专家知 识的广泛利用受到限制。而专家系统中的人工专门知 识的保留具有永久性、易于复制和转换、解决问题的 能力不受环境影响和价格相对便宜,可以在很大程度 上代替领域专家的作用,在医疗诊断、机械制造、企 业管理、经济分析、环境控制、水文及地质调查、军 事指挥、农业生产等多个领域已有广泛应用,发挥着 解释、预测、诊断、设计、计划、监控、调试、修理、 教学和控制等方面的作用。
4 )卡内基梅隆大学研制了语音理解系 统 Hearsay-II 系统,他完成了从输入的声音 信号转换成字,组成单词,合成句子,形成 数据库查询语句,再到情报库中去查询资料。 该系统是采用了“黑板结构”这种新形式的 专家系统。 5)1969年,成立了国际人工智能联合 会 ( International Joint Conferences on Artificial Intelligence ——IJCAI)。 这一阶段的特点是重视了知识,开始了专家 系统的研究,是人工智能走向实用化。