第六章 专家系统与IDSS

第六章专家系统概论6.1 专家系统的产生和发展6.2 专家系统的基本概念6.3 专家系统的核心技术与学科范畴6.4 专家系统的研究意义和发展趋势6.5 专家系统的基本原理和结构6.6 专家系统的设计原则与讨论6.7 研制专家系统的基本步骤6.8 专家系统的评价标准6.9 专家系统现状与展望第六章专家系统概论人工智能工程系统是人工智能原理的工程应用。

近年来，人工智能工程系统取得了迅速的发展，并正逐渐渗透到社会生活中的各个领域。

各种不同人工智能工程系统的出现，特别是“专家系统”（Expert System）的迅速发展和成功应用，是人工智能从学科的研究走向实际应用，从一般的思维方法的探讨转入专门知识应用的重大突破。

他对社会的生产和科学技术的发展起着重大的作用。

它将引起人类科学体系的变革，使人类社会进入一个全新的时代！专家系统是当前人工智能研究与应用中，富有朝气﹑十分活跃的重要分支。

一方面专家系统是知识表达﹑知识推理和知识获取技术的应用对象，另一方面，专家系统也是研究知识表达﹑知识推理和知识获取的实验环境。

专家系统是基于知识库的知识利用系统，是人工智能的应用工程——“知识工程”的典型代表，专家系统是知识信息处理系统，是新一代计算机——第五代计算机的技术基础，是第二次计算机技术革命。

从数值信息处理转向非数值信息处理（知识信息处理）具有新的转折意义的里程碑。

如果把电子计算机的诞生看成是计算机的第一次革命，那么向新一代智能计算机时代的过渡就是计算机的第二次革命，而专家系统的创始人E. A. Feigenbaum教授曾提出：“专家系统是第二次计算机革命的工具。

”，这是因为在新一代计算机的研制中，专家系统则是其推理的核心部分。

第一节专家系统的产生和发展纵观人类社会科学技术发展史，任何一门新学科的诞生都不是偶然的，皆是前人辛勤努力和前期成果积累的产物。

同样，专家系统的产生是AI从理论研究转向应用研究的一个转折点，它是人类长期以来对智能科学成果同实际问题的求解需要相结合的必然产物，是人类长期探索机器智能的智慧结晶和升华。

1.信息：信息是关于客观事实的可通讯的知识，信息是对人有用的影响人们行为的数据2.管理信息系统：是对一个组织单位，企业或者部门进行全面管理的人和计算机相结合的系统，它综合运用激素演技技术，信息技术，管理技术和决策技术与现代化的管理思想方法和手段结合起来，辅助管理人员进行管理和决策。

3.信息时效性：是指从信息源发送信息经过接收，加工传递，利用的时间间隔及其效率。

4.代码：代码是代表名称，属性，状态等的符号，为了便于计算机处理,一般用数字字母或者它们的组合来表示。

5.数据字典：数据字典是对数据流程图中的数据项、数据结构、数据流、处理逻辑、数据存储和外部实体进行定义和描述的工具，是数据分析和管理工具，同时也是系统设计阶段进行数据库设计的重要依据。

6.决策支持系统（dss）：dss是以信息技术为手段,应用决策科学及有关学科的理论与方法从人机交互方式辅助决策者解决半结构化和非结构化的决策问题的信息系统。

7.首席信息官:(cio）:cio作为信息管理部门的扶着人，承担有关信息技术应用信息西苑开发和利用的领导工作其主要任务是通过信息技术和信息资源为组织增添新的竞争力，为组织者在信息社会环境中的生存和发展开阔的空间》8.智能决策支持系统:专家系统与决策支持系统相结合形成了智能决策支持系统（idss），它可以充分利用专家系统定性分析与决策支持系统定量分析的优点，提高决策支持系统支持非结构化决策问题的能力.9.Bsp:企业系统规划法：是一种能够帮助规划人员根据企业目标制定出mis战屡规划的结构化方法10.系统评价：系统评价是检查系统是否达到预期的目标、技术性能是否达到设计要求，系统的各种资源是否得到充分利用、经济效益是否理想、指出系统的长处与不足,为以后的改进与扩展提出意见。

11.电子商务:狭义的电子商务指利用网络环境在网上进行电子交易，包括网上广告、电子订购、网上洽谈、电子支付、产品电子传送和售后的网络跟踪服务。

管理信息系统期末复习选择题一.单选题1.某种代码由3位字符组成，每位可选择8种字符，则代码的总数是(D)。

A 1000B 24C 64D 5122. 下面哪个设备不是输入设备(D)。

A 扫描仪B 指纹识别C 传感器D 打印机3.数据库逻辑结构设计，将概念模型向逻辑模型转换时，下面哪个说法是不对的？(D)A 每一个实体集对应转换为一个关系模式B 实体的属性作为对应关系的属性C 实体中的码在关系模式中仍作为主码D 联系的转换与联系的类型无关4.对输入数据，检查其输入值是否在规定范围内的校验方法是(B)。

A 控制总数校验B 界限校验C 记录计数校验D 逻辑校验5. 根据计算代码校验位值的算术级数方法，如果原代码为2019，各位权值依次为4、3、2、1，模为11，则校验位的值为(A)。

A 8B 1C 5D 96.在信息系统流程图中，表示处理的符号是（B）。

7.下面哪些不是数据库的物理结构设计的内容？(B)A 数据的存储结构B 文件的逻辑结构C 存取路径的选择D 文件的组织形式8.系统设计阶段中进行新系统边界分析的目的是(C)。

A 为了确定管理人员和计算机人员之间的分B 为了划分子系统C 为了确定系统的人机接口D 为了确定新系统的业务流程9.对输入数据，通过计算记录个数来检查记录有无遗漏和重复的校验方法是(C)。

A 控制总数校验B 对照校验C 记录计数校验D 平衡检验10.在关系数据库设计中，设计关系模式是数据库设计中哪个阶段的任务？(C)A 需求分析阶段B 概念设计阶段C 逻辑设计阶段D 物理设计阶段11.假定学生关系是S(SNO，SNAME，SEX，AGE)，课程关系是C(CNO，CNAME，CREDIT)，学生选课关系是SC(SNO，CNO，GRADE)，要查找选修“数据库”课程的女学生的姓名，将涉及到的关系是(D)。

A SB C，SCC S，SCD S，C，SC12.磁盘文件是一种(C)。

A 输入文件B 输出文件C 输入输出文件D 周转文件13.区间码是把数据项分成若干组，用区间码的每一区间代表一个组，在码中(A)。

第1章决策支持系统概述▲数据：记载下来的事实，客观属性的值▲信息：构成一定含义的一组数据▲系统：由假如干相互联系相互制约的元素结合在一起，并具有特定功能的有机整体。

▲系统的组成：1、系统由各元素或子系统组成2、至少包含两个以上的元素3、各元素之间相互联系或相互制约4、具有目的性5、适应环境的变化▲数据处理系统：是对大量数据进展收集、组织、存储、加工与传播的总和▲数据处理系统的特征：1、数据量大；2、没有特别复杂的运算；3、时效性强▲管理信息系统MIS：运用系统管理的理论方法，以计算机网络和现代通信技术为手段，对信息进展收集、组织、存储、加工、传播和使用的人机系统。

▲管理信息系统的根本组成：管理业务应用系统、数据库系统▲管理信息系统特点：1、以数据库系统为根底；2、数据录入；3、数据传输；4、数据存储；5、数据查询；6、数据统计；7、指标计算▲决策支持系统：以管理科学、运筹学、行为科学、控制论为根底，以计算机技术、模拟技术、信息技术为手段，面向半结构化的决策问题，支持决策活动的具有智能作用的人机系统。

▲决策支持系统主要特征：1、关注上层管理人员经常遇到的结构化程度不高、标准化不明确的问题2、把模拟或分析技术与传统的数据存取和检索技术结合起来3、易于非计算机专业的人员，以交互会话的方式使用4、强调对环境及用户决策方法改变的适应性和灵活性5、提供决策的良好效果▲DSS的功能：1、管理并提供外部信息2、收集、管理并提供内部信息3、收集、管理并提供反响信息4、存储和管理数学模型5、修改和添加数据、模型、方法6、加工、汇总、分析、预测数据、7、具有人时机话和图像输出功能以满足数据查询需求8、提供良好的数据通信功能9、合理的加工速度和响应时间▲决策支持系统的形成过程1、科学计算为管理信息系统奠定了算法根底2、运筹学的开展为模型辅助决策奠定了模型根底3、管理信息系统4、模型辅助决策系统5、决策支持系统▲分布式决策支持系统DDSS：研究由多个物理位置上别离的决策体如何并发计算、协调一致地求解问题▲DDSS分为：同步系统：有时间压力下参与者之间同时同地和同时异地的信息交换。

第六章决策支持系统复习思考题及参考答案1. 什么是DSS？答：DSS是决策支持系统, 是支持决策者研究解决半结构化和非结构化问题的人机组合系统。

它能够在决策者和计算机交互的过程中，提供决策所需的信息并帮助人探索可能的决策方案。

具体地讲，它是以决策模型、数据库和决策者组成的集成系统为特征的支持决策的信息系统。

是在管理信息系统基础上向管理纵深高度发展的新信息系统。

2. DSS和MIS的区别是什么？答：DSS和MIS的数据库及其管理系统在概念上具有很多共同点，但是它们对数据库的要求具有本质上的不同。

DSS使用数据的主要目的是支持决策，因此它对综合性数据或者经过预处理后的数据比较重视；MIS支持日常事务处理，所以它特别注意对原始资料的搜集、整理和组织。

此外,它们还存在以下的区别和联系(1) 一个企业和组织内，DSS和MIS应是并存的，并不存在谁取代谁的问题。

这是因为它们所要解决的问题是不一样的。

管理信息系统主要用于解决结构化的管理和决策问题提供信息和决策支持，决策支持系统是为解决半结构化或非结构化的决策问题提供信息和决策支持，这两类问题在一个企业和组织内往往是同时存在的。

(2) 一个信息管理系统往往可能支持人们解决多个决策问题，而一个决策支持系统往往是针对一个特定的半结构化或非结构化的决策问题开发。

因此，如果将管理信息系统看成是一个面上辅助决策的话，那么决策支持系统可以看成在一个点上支持决策。

(3) 管理信息系统进行决策往往只使用各种数学模型。

而决策支持系统进行决策不仅要使用数学模型，而且要使用各种知识模型，且特别重要的是还要将数学模型和知识模型有效地结合起来。

DSS是通过多种模型和知识的组合、计算、推理来辅助决策。

3. DSS的三个基本组成要素是什么？每个组成要素的作用是什么？答：DSS有三个主要部件，即数据库、模型库和人机会话部件.用户接口是DSS 与用户交互的界面，它负责接受用户的各种要求，并通过它提供给用户各种决策信息；数据库用来组织存储和管理维护大量与决策有关的内外部数据；模型库提供大量的、供决策者进行决策分析的模型，通过它处理数据库中的数据，可以得到能供决策判断的信息。

idss名词解释IDSS（Integrated Decision Support System）是“综合决策支持系统”的缩写，是指在特定决策环境下，集成运用多种信息技术手段，以支持决策过程中的分析、评估和选择等活动的系统。

IDSS主要由决策支持系统（DSS）和其他信息系统组成，如数据仓库、知识管理系统等。

DSS是IDSS的核心部分，它通过提供决策模型、分析工具和数据处理功能，帮助决策者解决复杂和多变的问题。

DSS可以通过各种算法和技术来处理和分析大量数据，包括数据挖掘、决策树、神经网络等。

此外，DSS还可以支持多种决策方法，如多属性决策、风险分析、决策树分析等。

IDSS的特点如下：1.综合性：IDSS能够集成多种信息系统和技术，提供全面的信息和决策支持服务。

2.实时性：IDSS可以实时获取和处理大量数据，帮助决策者及时了解决策环境的变化。

3.灵活性：IDSS支持不同的决策方法和模型，可以根据不同的需求和问题进行定制和扩展。

4.高效性：IDSS通过自动化和智能化的功能，提高决策效率和准确性。

5.可视化：IDSS可以通过可视化和图形化的方式展示分析结果，帮助决策者更直观地理解和应用。

IDSS的应用领域广泛。

在企业管理方面，IDSS可以用于战略规划、业务分析、供应链管理等。

在金融领域，IDSS可以用于风险管理、投资分析、市场预测等。

在医疗健康领域，IDSS可以用于诊断辅助、疾病预测等。

总之，IDSS是一种以决策支持系统为核心，集成多种信息技术手段的系统，旨在帮助决策者更好地获取、分析和应用信息，提高决策的准确性和效率。

它在不同的领域具有重要的应用价值，对于提升决策水平和推动组织发展具有重要意义。

IDSS(智能决策支持系统)简介1 IDSS的来历1.1IDSS是如何产生的高层管理领域中的管理决策者常常遇到一些结构不良问题"由于这些问题无法准确描述处理原则且极其复杂"因而不能应用标准程序性过程进行求解#为了解决这种情况决策支持系统（DSS）应运而生：从DSS产生至今的12多年里，DSS在概念内涵、结构设计和应用研究诸方面取得较快发展。

尽管如此，由于传统DSS的设计强调对数据模型和两者集成的支持，其实现起先主要局限在单独和特定的问题领域，因而存在领域依赖和用户接口友好性较差等不足。

因此传统的DSS以数据和数学模型分析技术为特征"具有阶段性和局限性。

1.2 IDSS的概念IDSS的核心思想是将人工智能技术和其它相关学科的成果及其技术相结合，使DSS具有人工智能的行为，能够充分利用人类的知识。

随着IDSS的发展，人们不断将IDSS的智能部件进行扩展，使IDSS的智能并不仅仅限于对知识库的使用上，对模型库而言，它可以实现模型自动选择和生成；对于人机界面部分，它可以使其更容易使用和可以理解决策者的思维，具有学习功能；对于数据库部分，数据仓库、联机分析处理和数据挖掘技术的应用，可以对数据进行复杂的分析处理，同时可从数据(仓库）库中挖掘出隐含的知识，增强原来的知识库，以达到增强系统智能决策的目的。

3 IDSS的研究现状按照智能决策方法，大致可以把IDSS分为3类：3.1基于AI的IDSS;①基于ES的IDSSES是目前AI中应用较成熟的一个领域，一般由知识库、推理机及数据库组成。

它使用非数量化的逻辑语句来表达知识，用自动推理的方式进行问题求解!而DSS主要使用数量化方法将问题模型化后、，利用对数值模型的计算结果来进行决策支持。

②基于机器学习的IDSS机器学习是通过计算机模拟人类的学习来获得人类解决问题的知识：机器学习由于能自动获取知识，在一定程度上能解决专家系统中知识获取瓶颈问题。

1什么是专家系统。

有什么特点和优点？专家系统是一个具有大量的专门知识与经验的程序系统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特点：启发性，能够运用专家的知识进行推理判断与决策透明性，能够解释推理过程和回答用户问题灵活性，能不断增长知识，更新知识库专家系统的优点，自己课后了解一下。

2专家系统由哪些部分构成？各部分的作用？知识库；综合数据库；推理机；解释器；接口知识库，存储各领域专家的专门知识。

静态。

硬盘综合数据库，存储初始问题数据和推理过程的中间数据。

内存推理机，根据知识进行推理并导出结论。

ＣＰＵ接口，用户界面，和用户进行交互。

向用户提问，回答用户问题，并进行必要的解释。

知识获取机制是将专业知识转换成机器能理解的表达形式。

解释机制向用户解释以下问题：系统为什么要向用户提出该问题（Why）？计算机是如何得出最终结论的（How）？３专家系统的分类，自己课下了解。

４建造专家系统的关键步骤。

专家系统团队关系图是否拥有大量知识是专家系统成功与否的关键。

因此知识表示是设计专家系统的关键一．设计初始数据库二．原型机的开发与实验三．知识库的改进与归纳建立专家系统的步骤图６．３P156页５基于规则的专家系统知识库（规则）（框架）（模型）工作存储器（事实）（综合数据库）推理机知识库：包含解决问题用到的领域知识，知识表达成为一序列规则。

每个规则使用IF(条件)THEN(动作)结构指定的关系。

当满足规则的条件部分时，便激发规则，执行动作部分。

数据库：包含一序列事实（一个对象及其取值构成了一个事实），所有的事实都存放在数据库中，用来和知识库中存储的规则的IF（条件）部分相匹配。

3.基于规则的专家系统的推理机制推理机制分为两大类：前向连接和后向链接前向链接就是根据已有事实推断出新的事实。

例如已知事实A is x，根据规则IF A is x THEN B is y。

获得B is y。

然后将B is y加入数据库。