人工智能與專家系統

人工智能的概念

人工智能是指研究人類智能活動的規律，利用計算機構造一個人工系統來模擬人類思考問題，使計算機具有人類智能行為，以實現人類腦力勞動自動化的技術。

智能機器(intelligent machine)是能夠在各類環境中自主地或交互地執行各種擬人任務的機器，具有判斷、推理、證明、識別、感知、理解、設計、思考、規劃、學習和問題求解等思維活動。

人工智能是用計算機模擬人的智能，通常是通過知識處理把人的各種思維和智能轉化為符號的表示、推理、搜索、學習等方式。

啟發性、模糊性知識，搜索推理和不確定性推理，以及機器學習是人工智能研究的重要內容。

知識表示、問題求解、自然語言理解、專家系統、機器學習、認知科學等是人工智能的重要研究分支。

人工智能研究進展較大的三個應用分支：

（一）機器人：再現人的感覺、操作和行動，從事復雜作業，可在一些有害、危險和繁重、疲勞性勞動場合來代替人去完成作業，如焊接、搬運、裝配、水下與地下作業等。

（二） 專家系統：一個智能計算機程序系統，具有專業知識并能通過推理和判斷來解決問題，可代替人類專家進行疾病診斷、數學公式推導、化學結構分析等方面的復雜工作。

（三）自然語言理解：研制各類自然語言處理系統，利用計算機來分析人的自然語言表達，幫助進行翻譯和實現人機自然語言對話。

農業專家系統

（一）它是一個智能程序；

（二）它具有相關領域內大量的專家知識；

（三）它能應用人工智能技術模擬人類專家求解問題的思維過程進行推理，解決相關領域內的困難問題，并且達到領域專家水平。

專家系統可以解決的問題一般包括解釋、預測、診斷、設計、規劃、監視、修理、指導和控制等。

專家系統來自于專家，但又高于專家，是專家技能和知識的集成和綜合。

個性化農技指導與專家遠程支持

根據應用領域的性質和解決的問題類型不同，專家系統可以分為：

（1）診斷專家系統

（2）監視專家系統

（3）預測專家系統

（4）控制專家系統

（5）解釋專家系統

（6）咨詢專家系統

（7）設計專家系統

（8）教學專家系統

（9）規劃專家系統

專家系統基本結構

用戶：通過它輸入欲求解的問題、已知事實以及向系統提出詢問；

領域專家、知識工程師：通過它輸入知識，更新、完善知識庫；

人機接口：由一組程序及相應的硬件組成，用于完成輸入輸出工作。系統通過它輸出運行結果、回答用戶的詢問或者向用戶索取進一步的事實；

知識獲取機構：由一組程序組成，基本任務是把知識輸入到知識庫中，并負責維持知識的一致性及完整性，建立起性能良好的知識庫。

知識庫及其管理系統：存儲領域內的原理性知識、專家的經驗性知識以及有關的事實等。負責對知識庫中的知識進行組織、檢索、維護等。

推理機：推理機是專家系統的“思維”機構（核心）。任務是模擬領域專家的思維過程，控制并執行對問題的求解。能根據當前已知事實，利用知識庫中的知識，按一定的推理方法和控制策略進行推理，求得問題的答案或證明某個假設的正確性。