专家系统研究现状浅析

专家系统研究现状浅析

闫谦时

 　　( 西安工业大学，陕西西安，710021)

摘要：专家系统利用知识、经验在推理过程中训中人类专家解决的难题。这个计算机智能程序的应用是未来计算机应用中的一个热门探讨方向，未来会在很多领域中发挥重要作用，在诸多领域中拥有非常广阔的发展空间。使用专家系统时，样品分离模式的推荐是实现分离的核心问题，由知识库、数据库提供的固定相、流动相、改性剂、检测器的推荐，是由建立在液相色谱基础理论上的高质量知识综合体提供的，而不是简单的文献检索和经验的总结。它具有广泛的应用和推广价值。分析国内外专家研究系统发展现状，为实践中的工作者提供相应的指导和帮助，对专家系统研究实践拥有非常重要的现实意义。本文通过对专家系统概述和对可利用的计算机技术进行简要分析，详细探讨了专家系统的模块体系。

关键词：专家系统；农业生产；经济

 　　Expert Systems Analysis Research

Yan Qianshi

 　　（Xi'an industry in Xi'an, Shaanxi,710021）

Abstract ：The use of expert system knowledge,experience training in the reasoning process of human experts to solve problems.The application of computer intelligence program is the future of a popular computer applications explore the direction of the future will be in many areas play an important role in many fields has a very broad space for development.Use of expert systems,the sample separation mode is recommended to achieve separation of the core issues,the knowledge base,database stationary phase, mobile phase modifiers,the detector's recommendation is to establish a theoretical foundation in liquid chromatography comprehensive body of knowledge provides high quality, rather than simply literature search and experience.It has a wide range of applications and promotional value. Analysis of domestic and foreign experts to study the system development status of workers for the practice to provide appropriate guidance and assistance,research and practice of the expert system has a very important practical significance. Based on the expert system overview and can take advantage of a brief analysis of computer technology, discussed in detail the expert system module system.

Keywords ：expert system;agricultural production;economic

0 引言

我国专家系统市场发展迅速，产品产出持续扩张，国家产业

政策鼓励专家系统产业向高技术产品方向发展，国内企业新增

投资项目投资逐渐增多。投资者对专家系统市场的关注越来越密

切，这使得专家系统市场越来越受到各方的关注。

本报告侧重行业宏观发展研究分析，从行业现状、产品市场、

技术水平、产业链运行、产业政策、企业竞争、产品进出口、行业投

资等角度对专家系统市场的发展进行细致研究。我们通过专家访

谈定性分析和统计数据定量分析来揭示专家系统市场当前发展

的规律、特点、存在问题，在此基础上提出相应的建议。

第一时间准确获取专家系统市场发展深度分析研究，是领先

竞争对手的关键，通过本报告，可以使深刻洞悉本企业所处的市

场现状及未来趋势动向，通过制定先发制人的竞争战略，在激烈

的市场竞争中取得优势。

1 专家系统概述

一般认为，专家系统是一个或一组能在某些特定领域内，应

用大量的专家知识和推理方法求解复杂问题的一种人工智能计

算机程序。

它主要包括知识库和推理机。其中知识库中存放着求解问题

所需的知识，推理机负责使用知识库中的知识去解决实际问题。

知识库的建造需要知识工程师和领域专家相互合作把领域专家

头脑中的知识整理出来，并用系统的知识方法存放在知识库中。

当解决问题时，用户为系统提供一些已知数据，并可从系统处获

得专家水平的结论。

由此可见，专家系统具有相当数量的权威性知识，能够采取

一定的策略，运用专家知识进行推理，解决人们在通常条件下难

以解决的问题。它克服了专家缺少，其知识昂贵，难于永久保存以

及专家在解决问题时易受心理、环境等因素影响而使临场发挥不

好等缺点。因此，专家系统自从问世以来，发展非常迅速，目前专

家系统已经成为人工智能应用最活跃和最成功的领域。经过20

多年的努力，其应用范畴已遍及各个领域，如疾病诊断、探矿、设

计、制造、自动控制、生产过程监视，取得了极大的经济效益，并获得了许多新的进展。

2 决策支持系统和专家系统的区别

决策支持系统和专家系统的区别在于：用户在使用决策支持系统时，必须对所处理的问题有相当的专业知识和专业技能，决策支持系统帮助用户决策，那么用户必须知道如何对问题进行推理，必须知道应该提出哪些问题，如何得到答案和如何进行下一步。而专家系统自身就具有这样的功能，用户只需要向专家系统提出需要解答问题的事实和表征，专家系统。

当用户使用专家系统去解决复杂样品分析的实际问题时，通常按照以下五个步骤进行：

①样品分离模式的推荐，即首先选择用于分离的柱系统和流动相系统；②样品的预处理方法和检测器的选择；③色谱分离条件的最优化；④在线色谱峰的定性和定量分析；⑤液相色谱仪和专家系统运行过程的自行诊断。

由此可知专家系统中的知识库、谱图库、数据库中的信息贮存容量和推理机的人工智能化程度直接决定了专家系统的工作质量。

使用专家系统时，样品分离模式的推荐是实现分离的核心问题，由知识库、数据库提供的固定相、流动相、改性剂、检测器的推荐，是由建立在液相色谱基础理论上的高质量知识综合体提供的，而不是简单的文献检索和经验的总结。它具有广泛的应用和推广价值。

当分离模式确定后，色谱分离条件的优化是专家系统的另一个重要运行环节，可以借助预设计的优化软件（如窗图法、智能搜索单纯形法、混合液设计实验法、重叠分离度留法等）实现样品中各个组分的优化分离。当实现优化分离后，就可进行样品中各组分的定性分析和定量分析，其和常规色谱工作站的功能相当。

应当指出推理机是专家系统中赋以人工智能的关键部件，涉及到对大量信息的分析、判断、归纳、确定逻辑运行的方向与规则的匹配及推理，它起到对专家系统中各部分相互独立的工作模块的控制和协调作用。

在专家系统的程序设计中使用了能对大量信息进行快速处理并具较强推理能力的,Scheme-Lisp 语言，它与用于数据计算和用于编制优化程序的Quick Basic 语言和Pascal 语言的交界， 可通过其模块调用功能来实现。

这样在Scheme - Lip 程序中推理机做出的结论，可以通过一个文件或参数形式传送给其他处理模块，而其他数值计算获得的结果同样可以通过文件传送给推理机，做出进一步的推论。这样就实现了规则的系统软件之间的结合。

3 可利用的现有计算机技术

构建专家系统可利用的计算机应用技术主要有：数据库系统、集成电子表格和计算机网络技术。

（1）数据库系统。可作为构成专家系统知识库的重要部件。数据库是数据管理的最新技术，是计算机科学的重要的分支。由于数据库具有数据结构低、最低冗余度、较高的程序独立性、易于扩充、易于编制应用程序等优点，较大信息系统都是建立在数据库设计之上的。因此，作为数据库复杂用户的我们，应该比较熟悉数据库管理系统的各种功能，学会直接使用数据库语言访问数据库，甚至能够基于数据库管理系统的API 编织自己的应用程序。

（2）集成电子表格。可用于辅助，编制表格、调整分录、试算工作底稿，进行财务与效益分析及分析性复核。同时还能进行预测决策分析以便进行效益，或能按指定的条件，对电算化会计系统的电子账户进行查询、分类、排序、汇总、统计等处理，对相关文件进行核对、检查等。集成电子表格的强大功能，尤其是一些统计分析功能使推理机所承担的汇总、统计、核对、分析等多种职能得以实现，从而实现了的计算机人工智能化。

（3）信息网络技术。信息网络技术, 就是在特定环境下, 对所有的专家信息系统及存储在企业应用服务器上的信息进行保护的手段, 就是通过管理手段与技术手段的充分结合来保证专家信息系统的可用性、稳定向、安全性等安全要素。信息安全防止信息受到的各种威胁，以确保业务连续性，使业务受到损害的风险减至最小，使投资回报和业务机会最大。信息安全是通过实现一组合适控制获得的。控制可以是策略、惯例、规程、组织结构和软件功能。需要建立这些控制，以确保满足该组织的特定安全目标。主要任务包括：

1）监视、分析用户及系统活动；

2） 对异常行为模式进行统计分析，发行入侵行为规律；

3）检查系统配置的正确性和安全漏洞，并提示管理员修补漏洞；

4）能够实时对检测到的入侵行为进行响应；

5）评估系统关键资源和数据文件的完整性；

6）操作系统的审计跟踪管理，并识别用户违反安全策略的行为。

4 专家系统的模块体系

专家系统模拟人类专家思维进行的过程，分为初始化、实质性测试和完善收尾三个阶段，每一个阶段又可细分成若干个步骤，由此组成了专家系统的逻辑模块体系。所谓的“逻辑模块体系”是与系统的“物理模块体系”相对应的，是指系统完成一个完整的业务所需要运用的各个功能模块的总称，每一个阶段或步骤的功能能否有效地发挥就决定了建立专家系统的尝试能否成功。而后者则是指为了完成这些功能，系统所需要具备的物理条件。

5 结束语

总之，将专家系统的方法引入领域是一种无法逆转的必然选择。在这一进程中，必然会对理论包括目标、范围、方法、程序产生深刻的变革。限于知识水平，更深入的研究将由会计界和计算机界的专家、学者们展开，本文只能起到抛砖引玉的作用。