[科普中国]-专家系统外壳

概述

专家系统外壳又称为骨架系统，是由已有的成功的专家系统演化而来的。它抽出了原系统中具体的领域知识，而保留了原系统的基本骨架(知识库及推理机结构)，所以称为“外壳”。

利用专家系统外壳作为开发工具，只要将新的领域知识填充到专家系统中去，就可以生成新的专家系统。专家系统外壳的知识库结构及管理机制、推理机结构及控制机制、人机接口及辅助工具都可为新系统提供服务和支持。因此，使用这种工具开发效率最高，但限制也最多，灵活性最差。1

专家系统外壳种类EMYCIN专家系统外壳EMYCIN是由Stanford大学的Van Melle于1980年开发的一个专家系统外壳，是由MYCIN抽去原有的医学领域知识，保留外壳而形成的。采用产生式规则表达知识，目标驱动的反向推理控制策略，特别适用于诊断型专家系统的开发。

EMYCIN可提供MYCIN所有的辅助工具，如：

1)推理解释程序及可信度估算。

2)知识编辑程序及类似英语的简化会话语言。

3)知识库管理和维护手段，如一致性检查、跟踪、查错等。

4)系统测试实例。

KAS专家系统外壳KAS系统是由PROSPECTOR系统抽去原有的地质勘探知识而形成的。它采用语义网络和产生式规则相结合的知识表达方式，以及启发式双向推理控制策略。适用于开发解释型的专家咨询系统。

KAS可提供的辅助工具有：

1)知识编辑系统，用于知识获取、修改与扩充知识库，可直接操作和反馈修改结果。

2)推理解释系统。

3)用户问答系统。

4)英语分析器。

EXPERT专家系统外壳EXPERT系统是由CASNET系统抽去原有医学领域知识而形成的。EXPERT适用于诊断、分类的专家咨询系统的开发。它采用产生式规则表达知识，并有如下3种形式：

1)FF规则用于从已知的事实推知另一些事实的真值，从而可省去对后者的提问，被FF规则推导出来的事实只取逻辑值和“不知道”值。例如：

F(A，T) F(B，F)；

表示如果已知事实A为真，则事实B一定为假。

2)FH规则用于指出事实与假设之间的逻辑关系，并用一个可信度指出肯定或否定一个假设有多大把握。例如：

F(A，O：50) & [2：F(B，T)，F(C，T)，F(D，F)] H(E，0．8)；

它表示，若第一个事实(A取值在0到50之间)成立，而且后面3个事实(B为真，C为真，D为假)中有两个成立，则假设E成立的可能性为0．8。

3)HH规则用于指出假设与假设之间的推理关系，EXPERT规定出现在规则左部的假设的确定性程度需用一个数值区间来指出。例如：

H(A，0．2：1)&H(B，0．1：1)H(C，1)；

它表示如果对假设A有0．2到1的把握，并且对假设B有0．1到1的把握程度，则可得出结论C，其把握程度为100%。1

特点一个性能优良的专家系统外壳应具备以下特点：

(1)程序开发和检验的高级交互环境；

(2)良好的程序调试工具和知识一致性检验工具；

(3)方便地使用外部数据库和求解问题的工具；

(4)有图形处理能力；

(5)有处理来自开发者和终端用户的不确定性的机制；

(6)能用英文(或其他自然语言)解释为什么系统要求信息和系统如何获得结果；

(7)有大量在线帮助信息且面向窗口的界面；

(8)备有类似英文或其他自然语言那样全面而广泛的基于规则的语言；

(9)能全屏幕编辑；

(10)有用于高级规则控制的元规则； 、

(11)具有使用用户定义的LISP(或其他语言)函数来扩展知识库的能力；

(12)具有把知识库划分为逻辑上不相同但相互关联结构的框架能力；

(13)具有触发功能，如刷新显示；

(14)具有估计和设定参数值的其他方法(不是推理和提示)。2