第八章 专家系统 习题参考解答
8.1练习题
8.1 什么是专家系统？它有哪些基本特点？
8.2 对专家系统的分类有哪几种方法？它们都可以分为哪几种主要类型？
8.3 一般专家系统由哪些基本部分构成？每一部分的主要功能是什么？
8.4 建造专家系统的基本要求是什么？采用原型法建造专家系统要经过怎样的步骤？
8.5 知识获取的主要任务是什么？为什么说它是专家系统建造的“瓶颈”问题？
8.6 有哪几类专家系统开发工具？各有什么特点？
8.7 评价专家系统的意义何在？如何评价？
8.8 专家系统面临的问题是什么？专家系统应该如何发展？
8.9 新一代专家系统应具备哪些特征？分布式专家系统与协同式专家系统有何区别与联系？
8.2 习题参考解答
8.1 答：（略）
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8.2 答：（略）
8.3 答：（略）
8.4答：建造专家系统的基本要求如下：（1）选择一个适合建造专家系统的应用领域或实际问题，要考虑该领域是否有使用专家系统的需求，是否适合用专家系统来解决，领域专家的经验是否易于获得。（2）建造专家系统可行性，包括经济可行性、技术可行性和操作可行性。（3）要有领域专家的积极参与。（4）专家知识的可表达性，它直接关系到专家系统中知识的有效性。
采用原型法开发专家系统的过程一般由8个阶段构成，包括应用领域选择与可行性分析、需求分析、原型设计与开发、原型评价、最终系统设计、最终系统实现、系统测试与评价、系统维护。
8.5答：知识获取的主要任务是利用某种手段，从知识源中获取专家系统实现问题求解所需要的专门知识，并以某种形式在计算机中存储，以建立起健全、完善、有效的知识库，满足领域问题求解的需求。一般包括知识抽取、表示、输入和检测等几项工作。
专家系统的问题求解机制，决定了知识在专家系统中的重要作用，能否正确的从专家那里获取知识并进行适当表示以便将知识存储于计算机，是最为关键的环节，如果这部分做不好，专家系统就建造不起来或者所建造的专家系统达不到预想的效果。所以知识获取是专家系统的瓶颈问题，应当特别重视。
8.6答：常用的专家系统开发工具和环境可分为4种主要类型：语言型开发工具、骨架型开发工具、通用型开发工具、开发环境与辅助型开发工具。
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语言型开发工具的优点是开发者能够根据具体问题的特点灵活设计所需要的知识表示模式和推理机制，程序质量较高，针对性较强；缺点是编程工作量大，逻辑设计比较繁琐，难度大，开发周期长，很多工作都必须从头做起，开发成本高。
骨架型开发工具具有省时、快速、高效等优点，但灵活性和通用性较差，其原因是骨架型开发工具的推理机制和知识表示方式是已经被确定好的、固定不变的，不能针对不同的应用领域或问题制定知识表示模式或推理机制。
通用型专家系统开发工具是不依赖于任何已有专家系统，不针对任何具体领域，完全重新设计的一类专家系统开发工具。具有更大的灵活性和通用性，并且对数据及知识的存取和查询提供了更多的控制手段。
开发环境与辅助型开发工具是帮助专家系统建造者进行程序设计的系统环境和一些程序模块，其特点是规模较小，应用比较方便、灵活，但功能相对有限。
8.7 答：一个专家系统建成后，其性能和效益是否达到了人们的要求，则需要通过对其进行评价才能做出结论。只有通过对专家系统的评价才能发现它的不足，对其进行改进，因此，系统评价是专家系统建造的的重要一环，是必不可少的。
对专家系统的评价一般有两种方法，一种是“逸事”评价法，另一种是试验的方法。前者是利用一些简单的、具有启发性的或能说明问题的一些典型例子来对系统的性能进行说明，向人们证明系统在这些典型例子所具有的条件下工作性能良好。后者则要求利用实验来评价专家系统在处理存储于数据库中的各种问题实例时，所表现出的性能，该方法要求制定一种严格的试验过程，以便把专家系统产生的解释与相应实例的实际解释进行比较。
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8.8答：专家系统主要面临的问题包括以下几个方面：在体系结构上，目前大部分是单一的或独立的专家系统，所能解决问题的范围较窄；在知识获取方面，缺乏知识获取的能力；在问题求解方面，强调利用领域专家的经验性知识求解问题，忽视了深层知识在问题求解中的作用；在知识表示方法上缺少多种表示模式的集成，所能表示的知识面比较窄；在推理方面，不支持多种推理策略，缺少时态推理和非单调推理等人类思维中最常用的推理策略。所有这些缺点都决定了必须对专家系统技术做进一步的研究，开发功能更加强大的新一代专家系统。
8.9答：一般来说，新一代专家系统应具有以下特征：
（1）并行分布式处理
（2）多专家系统协同工作
（3）高级系统设计语言和知识表述语言
（4）具有自学习功能
（5）引入新的推理机制
（6）具有纠错和自完善能力
（7）先进的智能人－机接口
协同式专家系统和分布式专家系统具有相同之处，也有不同之处。它们都会涉及到多个分专家系统或子专家系统，但分布式专家系统的着眼点是处理的分布和知识的分布，它
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要求系统必须在多个处理机上运行；而协同式专家系统则强调的是分系统之间的协同合作，各分专家系统也可以在同一个处理机上运行。
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