基于BrainCell專家系統(tǒng)的實(shí)例研究

摘要：回顧了專家系統(tǒng)發(fā)展的歷史和發(fā)展現(xiàn)狀，對(duì)目前比較成熟的專家系統(tǒng)模型進(jìn)行分析，指出各自的特點(diǎn)和局限性。其中，以braincell為例簡(jiǎn)單介紹專家系統(tǒng)對(duì)實(shí)際管理工作的重要輔助作用，體現(xiàn)專家系統(tǒng)簡(jiǎn)便性和準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：專家系統(tǒng)；數(shù)據(jù)挖掘；人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號(hào)：C93 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1673-291X（2012）31-0230-02

引言

專家系統(tǒng)（Expert System，ES）是在20世紀(jì)60年代初期產(chǎn)生和發(fā)展起來(lái)的一門新興的應(yīng)用科學(xué)，而且正隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展而日臻完善和成熟。1982年美國(guó)斯坦福大學(xué)教授費(fèi)根鮑姆給出了專家系統(tǒng)的定義：“專家系統(tǒng)是一種智能的計(jì)算機(jī)程序，這種程序使用知識(shí)與推理過(guò)程，求解那些需要杰出人物的專門知識(shí)才能求解的復(fù)雜問(wèn)題?！?/p>

一、專家系統(tǒng)的發(fā)展

專家系統(tǒng)就是應(yīng)用于某一專門領(lǐng)域，由知識(shí)工程師通過(guò)知識(shí)獲取手段，將領(lǐng)域?qū)＜医鉀Q特定領(lǐng)域的知識(shí)，采用某種知識(shí)表示方法編輯或自動(dòng)生成某種特定表示形式，存放在知識(shí)庫(kù)中，然后用戶通過(guò)人機(jī)接口輸入信息、數(shù)據(jù)或命令，運(yùn)用推理機(jī)構(gòu)控制知識(shí)庫(kù)及整個(gè)系統(tǒng)，能像專家一樣解決困難的和復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題的計(jì)算機(jī)（軟件）系統(tǒng)。

1.初創(chuàng)期。人工智能早期工作都是學(xué)術(shù)性的，其程序都是用來(lái)開發(fā)游戲的。盡管這些努力產(chǎn)生了如國(guó)際象棋、跳棋等有趣的游戲，但其真實(shí)目的在于計(jì)算機(jī)編碼加入人的推理能力，以達(dá)到更好的理解。在這階段的另一個(gè)重要領(lǐng)域是計(jì)算邏輯。1957年誕生了第一個(gè)自動(dòng)定理證明程序，稱為邏輯理論家。20世紀(jì)60年代初，人工智能研究者便集中精力開發(fā)通用的方法和技術(shù)，通過(guò)研究一般的方法來(lái)改變知識(shí)的表示和搜索，并且使用它們來(lái)建立專用程序。到了20世紀(jì)60年代中期，知識(shí)在智能行為中的地位受到了研究者的重視，這就為以專門知識(shí)為核心求解具體問(wèn)題的基于知識(shí)的專家系統(tǒng)的產(chǎn)生奠定了思想基礎(chǔ)。

2.成熟期。到20世紀(jì)70年代中期，專家系統(tǒng)已逐步成熟起來(lái)，其觀點(diǎn)逐漸被人們接受，并先后出現(xiàn)了一批卓有成效的專家系統(tǒng)。其中，最為代表的是肖特立夫等人的MYCIN系統(tǒng)，該系統(tǒng)用于診斷和治療血液感染和腦炎感染，可給出處方建議（提供抗菌劑治療建議），不但具有很高的性能，而且具有解釋功能和知識(shí)獲取功能。MYCIN系統(tǒng)是專家系統(tǒng)的經(jīng)典之作，它的知識(shí)表示系統(tǒng)用帶有置信度的“IF—THEN”規(guī)則來(lái)表示，并使用不確定性推理方法進(jìn)行推理。

3.發(fā)展期。從20世紀(jì)80年代初，醫(yī)療專家系統(tǒng)占了主流，主要原因是它屬于診斷類型系統(tǒng)且開發(fā)比較容易。但是到了20世紀(jì)80年代中期，專家系統(tǒng)發(fā)展在應(yīng)用上最明顯的特點(diǎn)是出現(xiàn)了大量的投入商業(yè)化運(yùn)行的系統(tǒng)，并為各行業(yè)產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。從20世紀(jì)80年代后期開始，一方面隨著面向?qū)ο蟆⑸窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊技術(shù)等新技術(shù)迅速崛起，為專家系統(tǒng)注入了新的活力；另一方面計(jì)算機(jī)的運(yùn)用也越來(lái)越普及，而且對(duì)智能化的要求也越來(lái)越高。

二、專家系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀

目前已研究的專家系統(tǒng)模型有很多種，其中較為流行的有以下幾種，這些專家系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及技術(shù)要點(diǎn)（見下頁(yè)表1）。

三、實(shí)例研究

通過(guò)braincell專家系統(tǒng)，對(duì)工作人員在一定時(shí)期內(nèi)擔(dān)當(dāng)?shù)穆殑?wù)工作中所表現(xiàn)出來(lái)的能力、工作努力程度及工作業(yè)績(jī)進(jìn)行分析，全面評(píng)價(jià)員工的工作表現(xiàn)，一方面為薪酬調(diào)整、職務(wù)變更、人員培訓(xùn)等人事決策提供依據(jù)，另一方面促使各個(gè)崗位的工作業(yè)績(jī)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，提高企業(yè)的工作效率，以保證企業(yè)經(jīng)營(yíng)目標(biāo)得到實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)一系列指標(biāo)考核，利用braincell分析得出對(duì)考核對(duì)象的評(píng)分。

結(jié)果分析：通過(guò)訓(xùn)練好的專家系統(tǒng)，對(duì)Outcome中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下所示，可以看出通過(guò)前十位的評(píng)估學(xué)習(xí)，braincell已經(jīng)掌握評(píng)分的標(biāo)準(zhǔn)，并歸納為自己內(nèi)部的一種運(yùn)算。對(duì)象1、2的評(píng)分結(jié)果與人為的相吻合，我們可以認(rèn)為實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成功 ，這一特定環(huán)境下的braincell專家系統(tǒng)可以信任并運(yùn)用。

結(jié)束語(yǔ)

專家系統(tǒng)是從20世紀(jì)末開始的重大技術(shù)之一，是高技術(shù)的標(biāo)志。專家系統(tǒng)的近期研究目標(biāo)是建造用于代替人類進(jìn)行智能管理與決策的系統(tǒng)，而遠(yuǎn)期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)具有更新概念、更佳技術(shù)性能和更高智力水平的決策與咨詢系統(tǒng)。隨著專家系統(tǒng)研究的不斷深入與發(fā)展，必將進(jìn)一步推動(dòng)科技發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王偉.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)原理入門與應(yīng)用[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1995.

[2] 董長(zhǎng)虹.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與應(yīng)用[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2005：239-254.

[3] 李勁東.管理信息系統(tǒng)原理[M].西安：西電科大出版社，2003.

[責(zé)任編輯 王曉燕]