人工智能中的专家系统
说到人工智能，就不得不说说人工智能涉及到的众多学科中的专家系统，可以这么说，每一个人工智能的系统都离不开专家系统，只有具备专家系统，人工智能才能够帮助我们做更多的事情。那么什么是专家系统呢，专家系统有什么需要我们去理解的呢？下面我们直接进入正题。
1.专家系统的相关知识
专家系统是人工智能应用研究最活跃和最广泛的课题之一。专家系统就是运用特定领域的专门知识，通过推理来模拟通常由人类专家才能解决的各种复杂的、具体的问题，达到与专家具有同等解决问题能力的计算机智能程序系统。它能对决策的过程作出解释，并有学习功能，即能自动增长解决问题所需的知识。由此可见，人工智能是一个十分重要的内容。
2.专家系统的发展历程
专家系统是人工智能中最重要的也是最活跃的一个应用领域，它实现了人工智能从理论研究走向实际应用、从一般推理策略探讨转向运用专门知识的重大突破。在20世纪60年代初，出现了运用逻辑学和模拟心理活动的一些通用问题求解程序，它们可以证明定理和进行逻辑推理。但是这些通用方法无法解决大的实际问题，很难把实际问题改造成适合于计算机解决的形式，并且对于解题所需的巨大的搜索空间也难于处理。1965年，费根鲍姆等人在总结通用问题求解系统的成功与失败经验的基础上，结合化学领域的专门知识，研制了世界上第一个专家系统，这个系统可以推断化学分子结构。
3.专家系统涉及到的领域
专家系统的理论和技术不断发展，应用渗透到几乎各个领域，包括化学、数学、物理、生物、医学、农业、气象、地质勘探、军事、工程技术、法律、商业、空间技术、自动控制、计算机设计和制造等众多领域，开发了几千个的专家系统，其中不少在功能上已达到，甚至超过同领域中人类专家的水平，并在实际应用中产生了巨大的经济效益。由此可见，如果想要做出一个完善的人工智能，那么就一定需要做好专家系统。
在这篇文章中我们给大家介绍了专家系统的知识，具体分为专家系统的概念、发展历程以及设计领域，虽然它在机器学习中所占的比例不大，重要性却是不分先后，犹如一辆汽车不能缺少任何一个零件。
人工智能导论
人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是近年来电子信息技术领域发展最为迅速的新兴交叉学科。
人工智能以算法为核心，研究智能的表现与实现（以与人类智能相似的方式做出反应的智能机器或智慧
系统）。该领域的研究包括机器人、语音识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等。从2018年3月
人工智能专业被列入新增审批本科专业名单，截至2020年已有215所国内高校开设了人工智能专业。
从产业领域到教育领域，在移动互联网、大数据、超级计算、传感网、脑科学等新理论新技术以及经
济社会发展强烈需求的共同驱动下，人工智能领域加速发展，呈现出深度学习、跨界融合、人机协同、
群智开放、自主操控等新特征，我国已将发展人工智能提高到国家战略层面。2020年人工智能总体技
术和应用与世界先进水平同步，人工智能产业成为新的重要经济增长点，人工智能核心产业规模超过
1500亿元，带动相关产业规模超过1万亿元。
人工智能的理论基础涉及数学、控制理论、计算机科学、电子技术等专业领域，读者理解和掌握有
一定的难度。本书编委组织教育领域和产业领域的相关专业博士和专家，对人工智能相关理论知识点进
行分类总结，并结合其各自在人工智能研究开发相关领域的理论研究和实践经验，由浅入深、化繁为简，
全方位阐述人工智能学科的发展现状、关键技术及其典型应用。本书共12章，具体内容如下：
第1章主要阐述人工智能的定义、发展史，并展望其发展趋势。
第2章介绍知识表示和理解方法，主要从知识表示的方法、推理方式和搜索策略三个方面展开论述，
深刻阐述人工智能对操作对象的表示和理解这两个基本问题。
第3章从人工智能感知功能出发，详细阐述人工智能迅速发展的基础支撑技术—感知技术、传输
技术和计算技术等的相关理论。
第4章主要介绍判断与控制技术。判断与控制是人工智能的核心和方向，是实现智能功能承载的具
体支撑。本章重点讨论了机器学习的相关概念和群体智能算法。
第5章主要阐述人工智能新技术为网络空间安全方面带来的伴生效应，包括人工智能安全体系架构、
人工智能助力安全、内生安全和衍生安全问题。
第6章主要介绍智能视觉技术，包括计算机视觉的基本原理、基于深度学习的数字图像处理技术、
三维视觉技术以及智能视觉技术的典型应用。
第7章主要介绍智能语音技术，包括智能语音基础知识、语音信号处理原理、语音公开数据集和语
音识别工具包等。
第8～10章从应用领域出发，分别对智能机器人、自然语言处理和无人驾驶这三类具体应用展开
论述，详细介绍其核心技术及典型应用案例。
第11～12章从行业实践出发，分别阐述人工智能在电子商务行业和智能医疗行业的具体开发方法
和典型应用案例。
本书由张翼英、张茜、张传雷任主编。全书由张翼英组织，张翼英参与了全部章节的编写。张翼英、
张茜对全书进行了审校。
本书具体编写分工如下：第1章由张翼英博士等编写，第2章由张传雷博士等编写，第3章由张翼
英博士、梁琨等编写，第4章由王嫄博士等编写，第5章由王聪博士、张翼英博士等编写，第6章由张
茜博士等编写，第7章由党鑫博士等编写，第8章由刘尧猛、戴凤智等编写，第9章由周保先、王嫄博
士等编写，第10章由张亚男博士、于文平博士等编写，第11章由张文、李龙等编写，第12章由马兴
毅博士、李冰博士等编写。
在本书的编写过程中，中国水利水电出版社给予了大力支持，同时，尚静、阮元龙、王鹏凯、马彩
霞、张楠、柳依阳、王德龙、罗剑、李英卓、刘晶晶、翟俊武等同学也参与了本书的编写工作，在此一
并表示感谢。
希望本书能够对关心人工智能技术和产业发展的各级领导和行业监管部门人员、高校师生，以及产
业链相关各领域的从业人员、投融资人士等读者有所裨益，能够为我国人工智能产业发展添砖加瓦。由
于编者水平及时间所限，书中难免会有疏漏和不足之处，欢迎广大专家和读者不吝指正。
人工智能导论（专家系统）
何为专家系统？它有哪些基本特征？答：专家系统就是能像人类专家一样解决困难、复杂的实际问题的计算机（软件）系统。
基本特征为：（1）应用于某专门领域、拥有专家知识、能模拟专家的思维、能达到专家级水平
（2）从处理问题性质看，专家系统善于解决那些不确定的、非结构化的、没有算法解或虽有算法解但在现有机器上无法实施的困难问题。
（3）从处理问题的方法看，专家系统则是靠知识和推理解决问题，而不是像传统软件系统使用固定的算法来解决问题。
（4）专家系统一般还具有解释功能，即在运行过程中一方面能回答用户提出的问题，另一方面还能对最后的输出（结论）或处理问题的过程做出解答。
（5）从系统的结构来看，专家系统一般强调知识与推理的分离，因而系统具有很好的灵活性和可扩充性。
（6）有些专家系统还具有“自学习”能力，即不断对自己的知识进行扩充、完善和提炼。
（7）专家系统不像人类专家那样容易疲劳、遗忘，易受环境、情绪等的影响，它可始终如一的以专家级的高水平解决问题。
专家系统的主要类型有哪些？答：（1）按用途划分，专家系统可分为：诊断型、解释型、预测型、决策型、设计型、规划型、控制型、调度型等几种类型。
（2）按输出结果划分，专家系统可分为分析型和设计型。
（3）按知识表示划分，专家系统可分为基于产生式规则的专家系统、基于一阶谓词的专家系统、基于框架的专家系统、基于语义网的专家系统等。
（4）按结构划分，专家系统可分为集中式和分布式，单机型和网络型等。
（5）按采用的技术划分，专家系统可分为符号推理专家系统和神经网络专家系统。
（6）按规模划分，专家系统可分为大型协同式专家系统和微专家系统。
专家系统包括哪些基本部分？每一部分的功能是什么？试画出专家系统的一般结构图。答：专家系统包括知识库、推理机、动态数据库、人机界面、解释模块和知识库管理系统这些基本部分。
知识库就是以某种表示形式存储于计算机中的知识的集合；推理机是实现（机器）推理的程序；动态数据库又称全局数据库、综合数据库、工作存储器、黑板等，它是存放初始证据事实、推理结果和控制信息的场所，或者说它是由上述数据构成的集合；人机界面指的是最终用户与专家系统的交互界面；解释模块专门负责向用户解释专家系统的行为和结果；知识库管理系统是知识库的支撑软件。
专家系统的一般结构图：