碼教授告訴你專家系統的產生與發展

1．專家系統的產生

專家系統產生於20世紀60年代中期，在此之前，人工智慧的研究多以搜尋為主，沒能重視知識在智慧系統中的作用。1965年，美國史丹佛大學費根鮑姆領導他的研究小組開始研製化學專家系統DENDRAL，並於1968年研製成功。這是世界上第一個專家系統。

1976年，費根鮑姆又領導他的研製小組研製成功了用於細菌感染患者的診斷和治療的醫學專家系統MYCIN，為專家系統的研究與開發提供了範例和經驗。

1981年，史丹佛大學國際人工智慧中心的杜達（R．D．Duda）等人研製成功了地質勘探專家系統PROSPECTOR，為專家系統的實際應用提供了最成功的典範。

除上述典型系統外，在世界各國還有無數的專家系統被成功地應用於工業、農業、商業、醫學、氣象、環境、交通、教育、軍事等眾多領域。我國的第一個實用專家系統是由當時在中科院自動化所工作的塗序彥教授領導開發的“關幼波肝病診斷治療專家系統”。

上述，這些早期的專家系統，通常都是針對某個單一應用領域，模仿單個專家，在單主機上用單一的知識表示方法、推理方法和開發技術開發的，人們常稱之為傳統專家系統。

2．傳統專家系統的缺陷

傳統專家系統雖然在人工智慧發展過程中起到了非常重要的歷史作用，也有過許多成功的應用，但隨著應用的不斷深入和資訊科技的快速發展，其缺陷逐漸暴露出來。這些缺陷主要表現為以下幾個方面。

（1）知識獲取的“瓶頸”問題

知識和知識推理是專家系統的核心，專家系統的系統功能很大程度上取決於系統所擁有的知識，知識數量越多、質量越高，其智慧就應該越強。但傳統專家系統一般不具備自學習能力，其知識獲取主要由知識工程師來完成，這是一件十分困難和費時的事情。

（2）知識的“窄臺階”問題

一個專家系統一般只能應用在某個相當窄的知識領域內，去求解預定的專門問題，一旦超出預定範圍，專家系統就無法求解。

（3）不具備並行分佈和多專家協同功能

傳統專家系統是一種集中式專家系統，它只能在單個處理機上執行，不具備把一個專家系統的功能分解後，分佈到多個處理機上去並行工作的能力。而並行分佈是現代資訊系統的一個重要特徵。同時，傳統專家系統又是一種單專家式專家系統，它只能模擬單一領域的單個專家的功能，不能實現相近領域或同一領域不同方面的多個分專家系統的協作問題求解。而協作求解也是現代資訊系統的一個重要特徵。

（4）處理不確定問題的能力較差

傳統專家系統儘管可採用可信度、主觀Bayes方法等處理不精確問題，但在歸納推理、模糊推理、非完備推理等方面的能力較差。

（5）與主流資訊科技脫節

傳統專家系統基本上是一種資訊孤島，與主流資訊科技，如Web技術、資料庫技術等脫節，這就嚴重影響了其發展和應用。

3．專家系統的發展

為了克服傳統專家系統的缺陷，滿足專家系統應用的需求，隨著資訊科技的發展，專家系統在並行分佈、多專家協同、學習功能、知識表示、推理機制、智慧介面、Web技術等方面都有了較大進展，出現了一些新型的專家系統。例如，模糊專家系統、神經網路專家系統、分散式專家系統、協同式專家系統和基於Web的專家系統等。