expert system

定義：一類具有專門知識和經驗的計算機系統(tǒng)。采用知識表示和知識推理技術來模擬通常由領域專家才能解決的復雜問題，在領域常規(guī)問題上可達到具有與領域專家同等解決問題能力的水平，因此能輔助人類專家工作。通常由知識庫、推理機、工作存儲器、用戶接口、推理解釋等模塊構成。

學科：計算機科學技術_人工智能_知識工程

相關名詞：人工智能 知識工程 專家知識

圖片來源：視覺中國

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專家系統(tǒng)是一種智能化軟件。它將專家的經驗和規(guī)則以計算機可處理的形式存儲在知識庫中，通過自動推理機模擬專家的思維過程，為用戶提供決策支持。1968年，美國斯坦福大學E.A.費根鮑姆團隊與化學家合作研發(fā)了Dendral，這是世界上第一個專家系統(tǒng)。Dendral基于質譜儀提供的有機化合物數據，利用化學專家的結構知識生成并驗證分子結構假設，開啟了知識工程和人工智能的先河。

典型的專家系統(tǒng)由知識獲取系統(tǒng)、專家知識庫和自動推理機三大模塊構成。知識獲取系統(tǒng)通過訪談、文獻分析等手段，將專家隱性知識轉化為顯性規(guī)則；知識庫以規(guī)則、語義網絡、框架或謂詞邏輯等形式，存儲領域模型和經驗法則；自動推理機采用前向鏈式推理或后向鏈式推理，從用戶提供的事實出發(fā)，通過匹配—選擇—執(zhí)行循環(huán)，演繹出結論。人機界面負責問題輸入，推理解釋模塊則以可讀形式反饋推理步驟和結論依據，增強透明度；動態(tài)數據區(qū)在推理過程中保存臨時事實和沖突集，支持回溯和多方案輸出。

盡管專家系統(tǒng)在特定領域表現優(yōu)異，但高昂的知識獲取與維護成本，以及對未知情景的適應性不足，仍是其發(fā)展的主要瓶頸。近年來，隨著機器學習和大數據技術的進步，大型語言模型如Deepseek R1在知識獲取和推理輔助方面展現出巨大潛力。大型語言模型通過大規(guī)模預訓練，掌握了廣泛領域的語言和常識，可以輔助生成初步規(guī)則或補全知識庫條目；通過提示工程和微調，它能將專家的自然語言描述轉化為形式化表達，為傳統(tǒng)知識獲取系統(tǒng)提供高效補充；在對話式界面中，它可根據上下文動態(tài)提取信息，改進推理解釋模塊的交互體驗。

展望未來，借助大型語言模型的自適應學習能力和符號推理的可靠性，專家系統(tǒng)有望實現動態(tài)知識更新、跨領域協同推理和人機共融決策。

責任編輯：張鵬輝