专家系统原理与编程PDF电子书下载

第1章 专家系统导论 1

1.1 概述 1

1.2 专家系统的定义 1

1.3 专家系统的优点 3

1.4 专家系统的基本概念 3

1.5专家系统的特点 5

1.6 专家系统技术的发展 6

1.6.1 人类问题求解与产生式 7

1.6.2 知识系统的起源 9

1.7 专家系统的应用与领域 10

1.7.1 专家系统的应用 11

1.7.2 专家系统的适用领域 12

1.8 语言、外壳和工具 14

1.9 专家系统的要素 15

1.10 产生式系统 18

1.10.1 post产生式系统 19

1.10.2 Markov算法 20

1.10.3 Rete算法 21

1.11 过程化程序规范 21

1.11.1 命令式程序设计 22

1.11.2 函数式程序设计 23

1.12 非过程化程序规范 25

1.12.1 说明性程序设计 25

1.12.2 面向对象程序设计 25

1.12.3 逻辑程序设计 26

1.12.4 专家系统 28

1.12.5 非说明性程序设计 29

1.12.6 基于归纳的程序设计 29

1.13 人工神经系统 30

1.13.1 货郎担问题 30

1.13.2 ANS的单元 30

1.13.3 ANS的特点 31

1.13.4 ANS技术的发展 32

1.13.5 ANS技术的应用 33

1.13.6 ANS的商业发展 33

1.14 专家系统与归纳学习的关系 33

1.15 小结 34

第2章 知识的表示 40

2.1 概述 40

2.2 知识的含义 40

2.3 产生式 42

2.4 语义网 44

2.5 对象-属性-值三元组 46

2.6 PROLOG和语义网 47

2.6.1 PROLOG本质 47

2.6.2 在RPOLOG中搜索 49

2.7 语义网的困难之处 50

2.8 模式 51

2.9 框架 52

2.10 框架的困难之处 54

2.11 逻辑与集合 55

2.12 命题逻辑 57

2.13 一阶谓词逻辑 60

2.14 全称量词 61

2.15 存在量词 62

2.16 量词与集合 62

2.17 谓词逻辑的局限性 63

2.18 小结 63

第3章 推理方法 67

3.1 概述 67

3.2 树、格和图 67

3.3 状态与问题空间 69

3.3.1 状态空间的例子 70

3.3.2 非结构化问题空间 72

3.4 与或树和目标 73

3.5 演绎逻辑与三段论 75

3.6 推理规则 79

3.7 命题逻辑的局限性 84

3.8 一阶谓词逻辑 85

3.9 逻辑系统 86

3.10 归结 88

3.11 归结系统与演绎 90

3.12 浅推理和因果推理 92

3.13 归结与一阶谓词逻辑 94

3.13.1 转化为子句形式 95

3.13.2 合一与规则 97

3.14 正向链和反向链 98

3.15 其他推理方法 103

3.15.1 类比 103

3.15.2 生成与验证 104

3.15.3 溯因 105

3.15.4 非单调推理 106

3.16 元知识 109

3.17 小结 109

4.3 误差种类 115

4.2 不确定性 115

第4章 不确定性推理 115

4.1 概述 115

4.4 误差与归纳 117

4.5 经典概率 118

4.5.1 经典概率的定义 119

4.5.2 样本空间 120

4.5.3 概率理论 121

4.6 经验主观概率 121

4.7 复合概率 123

4.8.1 乘法律 124

4.8 条件概率 124

4.8.2 贝叶斯定理 126

4.9 假设推理与反向归纳 127

4.10 时间推理与马尔柯夫链 130

4.11 信任几率 133

4.12 充分性与必然性 134

4.13 推理链中的不确定性 136

4.13.1 专家的不一致性 136

4.13.2 不确定性证据 137

4.14.1 不确定性证据的分类 139

4.14 证据组合 139

4.13.3 修正不确定性 139

4.14.2 通过模糊逻辑组合证据 141

4.14.3 有效似然性 142

4.14.4 条件独立性的困难 143

4.15 推理网 144

4.15.1 PROSPECTOR 144

4.15.2 推理网 145

4.15.3 推理关系 147

4.15.4 推理网的结构 149

4.16 概率的传播 151

4.17 小结 153

第5章 不精确推理 159

5.1 概述 159

5.2 不确定性与规则 159

5.2.1 规则中不确定性的来源 159

5.2.2 缺乏理论基础 160

5.2.3 规则间相互影响 160

5.2.4 冲突归结 161

5.2.5 包含与不确定性 162

5.3 确定性因子 163

5.3.2 信任与不信任 164

5.3.1 贝叶斯方法的难题 164

5.3.3 信任与不信任的测度 166

5.3.4 确定性因子的计算 167

5.3.5 确定性因子的难题 170

5.4 Dempster-Shafer理论 171

5.4.1 识别框架 171

5.4.2 mass函数与未知 172

5.4.3 组合证据 174

5.4.4 信任的标准化 177

5.4.6 Dempster-Shafer理论的难题 179

5.4.5 移动mass和集合 179

5.5 近似推理 180

5.5.1 模糊集合和自然语言 180

5.5.2 模糊集合的操作 186

5.5.3 模糊关系 189

5.5.4 语言变量 193

5.5.5 扩张原理 196

5.5.6 模糊逻辑 196

5.5.7 模糊规则 198

5.5.8 最大-最小合成 200

5.5.9 最大值和瞬时方法 202

5.5.10 可能性和概率 205

5.5.11 转换规则 206

5.5.12 模糊专家系统中的不确定性 208

5.6 不确定性的研究现状 209

5.7 小结 210

第6章 专家系统设计 217

6.1 概述 217

6.2 选择合适的问题 217

6.2.1 选择合适的范例 217

6.2.2 收益 217

6.3 开发专家系统的步骤 218

6.3.1 项目管理 218

6.2.3 工具 218

6.2.4 成本 218

6.3.2 发行问题 219

6.3.3 维护和升级 220

6.4 开发过程中的误区 220

6.5 软件工程与专家系统 221

6.6 专家系统生命周期 223

6.6.1 维护成本 223

6.6.2 瀑布模型 223

6.6.4 增量模型 224

6.6.3 代码修改模型 224

6.6.5 螺旋模型 225

6.7 详细生命周期模型 225

6.7.1 计划 226

6.7.2 知识定义 226

6.7.3 知识设计 227

6.7.4 编码与校验 228

6.7.5 知识验证 228

6.8 小结 229

6.7.6 系统评估 229

第7章 CLIPS介绍 231

7.1 概述 231

7.2 CLIPS 231

7.3 记号 232

7.4 字段 233

7.5 进入和退出CLIPS 235

7.6 事实 235

7.6.1 自定义模板结构 236

7.6.2 多字段槽 236

7.6.3 有序事实 237

7.7 增加和删除事实 238

7.9 监视命令 240

7.8 修改和复制事实 240

7.10 自定义事实结构 241

7.11 规则的组成 242

7.12 议程与执行 244

7.12.1 议程显示 245

7.12.2 规则和反射 245

7.12.3 监视激活、规则和统计数据 246

7.13.1 显示特定结构的成员清单 247

7.13.2 显示指定结构成员的文本描述 247

7.13 结构处理命令 247

7.13.3 删除指定的结构成员 248

7.13.4 清除CLIPS环境的所有结构 249

7.14 打印输出命令 249

7.15 使用复合规则 250

7.15.1 在规则中捕获真实世界 250

7.15.2 多模式的规则 250

7.16 设置断点命令 251

7.17 调入和保存结构 252

7.17.1 从文件中调入结构 252

7.18 注释结构 253

7.17.3 将结构保存到文件中 253

7.17.2 监视编译 253

7.19 小结 254

第8章 模式匹配 258

8.1 概述 258

8.2 变量 258

8.3 变量的复合用法 259

8.4 事实地址 259

8.5 单字段通配符 261

8.6 块世界 262

8.7.1 多字段通配符 266

8.7 多字段通配符和变量 266

8.7.2 多字段变量 267

8.7.3 以多种方式进行模式匹配 268

8.7.4 堆栈的实现 269

8.7.5 块世界问题的重新探讨 270

8.8 字段约束 270

8.8.1 非字段约束 270

8.8.2 或字段约束 271

8.8.3 与字段约束 271

8.8.4 字段约束组合 272

8.9.1 基本数学函数 273

8.9 函数和表达式 273

8.9.2 可变参数运算 274

8.9.3 优先级和嵌套表达式 275

8.10 使用规则求和 275

8.11 Bind函数 277

8.12 I/O函数 278

8.12.1 Read函数 278

8.12.2 Open函数 278

8.12.3 Close函数 279

8.12.5 Format函数 280

8.12.4 对文件进行读写操作 280

8.12.6 Readline函数 282

8.13 小结 282

第9章 高级模式匹配 288

9.1 概述 288

9.2 棍子游戏 288

9.3 输入技术 288

9.4 谓词函数 289

9.5 测试条件元素 290

9.6 谓词字段约束 291

9.7 返回值字段约束 292

9.8 棍子游戏程序 293

9.9 OR条件元素 294

9.10 AND条件元素 296

9.11 NOT条件元素 297

9.12 EXISTS条件元素 299

9.13 FORALL条件元素 300

9.14 LOGICAL条件元素 302

9.15 实用命令 305

9.15.1 System命令 305

9.15.2 Batch命令 305

9.15.3 Dribble-on和Dribble-off命令 307

9.16 小结 307

10.2 自定义模板属性 312

10.2.1 类型属性 312

第10章 模块化设计和执行控制 312

10.1 概述 312

10.2.2 静态和动态约束检查 313

10.2.3 允许值属性 314

10.2.4 范围属性 315

10.2.5 基数属性 315

10.2.6 缺省属性 315

10.2.7 缺省动态属性 317

10.3 优先级 318

10.2.8 冲突槽属性 318

10.4 阶段和控制事实 320

10.5 优先级属性的误用 323

10.6 自定义模块结构 325

10.7 输入输出事实 327

10.8 模块与执行控制 330

10.8.1 Focus命令 331

10.8.2 控制和检查焦点栈 333

10.8.3 Return命令 334

10.8.4 自动焦点特性 335

10.9 小结 336

10.8.5 替换阶段和控制事实 336

第11章 基于规则语言的效率 342

11.1 概述 342

11.2 Rete模式匹配算法 342

11.3 模式网络 344

11.4 连接网络 346

11.5 模式顺序的重要性 348

11.5.1 计算规则match-1的匹配 349

11.5.3 Matches命令 350

11.5.4 观察状态变化 350

11.5.2 计算规则maaatch-2的匹配 350

11.6 排列模式以求高效 353

11.6.1 最特定的模式优先 353

11.6.2 匹配易变事实的模式置后 353

11.6.3 匹配最少事实的模式优先 353

11.7 多字段变量与效率 353

11.8 测试条件元素与效率 354

11.9 内置的模式匹配约束 356

11.10 通用规则与专用规则 356

11.11 过程函数 357

11.11.1 If函数 358

11.11.2 While函数 358

11.11.3 Halt函数 359

11.12 简单规则与复杂规则 360

11.13 装载和存储事实 361

11.14 小结 362

第12章 专家系统设计实例 366

12.1 概述 366

12.2 确定性因子 366

12.3 判定树 369

12.3.2 判定学习树 371

12.3.1 多叉判定树 371

12.3.3 一个基于规则的判定树程序 373

12.3.4 判定树程序的逐步跟踪 377

12.4 反向链 380

12.4.1 一个反向链的算法 380

12.4.2 CLIPS反向链规则的表达 381

12.4.3 CLIPS反向链推理机 383

12.4.4 反向链系统的逐步跟踪 385

12.5 监视问题 388

12.5.1 问题描述 389

12.5.2 开始必需的细节 390

12.5.3 知识定义 391

12.5.4 执行的控制 392

12.5.5 读取传感器原始值 393

12.5.6 检测趋势 397

12.5.7 发出警告 399

12.6 小结 400

附录A 一些有用的等式 403

附录B 一些基本量词公式及其含义 404

附录C 一些集合性质 405

附录D 关于CLIPS 406

附录E CLIPS命令与函数 407

附录F CLIPS BNF 范式 417