[科普中国]-专家控制系统

专家控制系统主要指的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经验方法来处理该领域的高水平难题。

概述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才能处理好的复杂问题。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。

专家系统的基本功能取决于它所含有的知识，因此，有时也把专家系统称为基于知识的系统。1

结构(1)知识库

知识库用适当的方式储存从专家那里获取的领域知识、经验，也包括必要的书本知识和常识，它是领域知识的存储器。

(2)数据库

数据库是在专家系统中划出的一部分储存单元，用于存放当前处理对象用户提供的数据和推理得到的中间结果，这部分内容是随时变化的。

(3)推理机

推理机用于控制和协调整个专家系统的工作，它根据当前的输入数据，再利用知识库的知识，按一定推理策略去处理解决当前的问题。推理策略有正向推理、反向推理和正反向混合推理三种方式。

(4)解释

解释也是一组计算机程序，为用户解释推理结果，以便用户了解推理过程．并回答用户提出的问题，为用户学习和维护系统提供方便。

(5)知识获取

知识获取是通过设计一组程序，为修改知识库中原有的知识和扩充新知识提供手段，包括删除原有知识，将向专家获取的新知识加入到知识库。知识获取被称为专家系统的瓶颈。1

特点工业生产过程对专家控制系统提出了有别于一般专家系统的以下特殊要求。

(1)高可靠性及长期运行的连续性

工业过程控制往往数十甚至数百小时连续运行，而不允许间断工作。因此，工业过程专家控制系统对长期运行的连续性及高可靠性的要求比起其他领域显得更为突出。

(2)在线控制的实时性

工业过程的实时控制，要求控制系统在控制过程中要能实时地采集数据，处理数据，进行推理和决策，以便对过程进行及时的控制。

(3)优良的控制性能及抗干扰性

工业过程被控对象多具有非线性、时变性、强干扰等特性，要求专家控制系统具有很强自适应和自学习能力，以保证在复杂多变的各种不确定性因素存在强干扰的不利环境下，获得优良的控制性能。

(4)使用的灵活性及维护的方便性

用户可以根据生产过程的工况变化能够灵活方便地设置参数，修改规则等。在系统出现异常或故障情况时，系统本身应能采取相应措施或要求引入必要的人工参与。1

本词条内容贡献者为:

李岳阳 - 副教授 - 江南大学