陳根：人工智能——專家系統從誕生到發展_風聞

文/陳根

自從1965 年世界上第一個專家系統 DENDRAL問世以來，專家系統的技術和應用，就在短短的30 年間獲得了長足的進步和發展。尤其是在80年代中期以後，隨着知識工程技術的日漸豐富和成熟，各種各樣的實用專家系統推動着人工智能日益精進。

專家是指在學術、技藝等方面有專門技能或專業知識全面的人；特別精通某一學科或某項技藝的有較高造詣的專業人士。通常來説，專家擁有豐富的專業知識和實踐經驗，或者説專家們擁有豐富的理論知識和經驗知識。專家還應該具有獨特的思維方式，即獨特的分析問題和解決問題的方法和策略。

專家系統，就是從**“專家”****而來，**專家系統（Expert System）也稱專家諮詢系統，是一種智能計算機（軟件）系統。顧名思義，專家系統就是能像人類專家一樣解決困難、複雜的實際問題的計算機（軟件）系統。可以説，專家系統是一類特殊的知識系統。

作為基於知識的系統，建造專家系統就需要知識獲取，即從人類專家那裏或從實際問題那裏蒐集、整理、歸納專家級知識；知識表示，即以某種結構形式表達所獲取的知識，並將其存儲於計算機之中；知識的組織與管理，即知識庫；建立與維護等和知識的利用，即使用知識進行推理等一系列關於知識處理的技術和方法。

DENDRAL作為世界第一個專家系統，由美國斯坦福大學的費根鮑姆教授於 1965年開發的。DENDRAL是一個化學專家系統，能根據化合物的分子式和質譜數據推斷化合物的分子結構。

20世紀 70 年代，專家系統趨於成熟，專家系統的觀點也開始廣泛的被人們接受。70年代中期先後出現了一批卓有成效的專家系統，在醫療領域尤為突出。MYCIN就是其中最具代表性的專家系統。

MYCIN 系統是由Edward H. Shortliffe等人於1972 年開始研製的用於診斷和治療感染性疾病的醫療專家系統，其不僅能對傳染性疾病作出專家水平的診斷和治療選擇，而且便於使用、理解、修改和擴充。此外，它可以使用自然語言同用户對話，並回答用户提出的問題，還可以在專家的指導下學習新的醫療知識。

MYCIN 第一次使用了知識庫的概念，並使用了似然推理技術。可以説，MYCIN 是一個對專家系統的理論和實踐都有較大貢獻的專家系統，後來的許多專家系統都是在 MYCIN 的基礎上研製的。

進入20世紀80年代，隨着專家系統技術的逐漸成熟，其應用領域迅速擴大。20世紀70年代中期以前，專家系統多屬於數據解釋型（DENDRAL、PROSPECTOR、 HEARSAY 等）和故障診斷型（ MYCIN、CASNET、INTERNIST 等）。它們所處理的問題基本上是可分解的問題。

**20世紀70年代後期，專家系統開始出現其他的類型，**包括超大規模集成電路設計系統KBVLSI、自動程序設計系統 PSI 等設計型專家系統；遺傳學實驗設計系統MOLGEN、安排機器人行動步驟的NOAH等規劃型專家系統；感染病診斷治療教學系統 GUIDON、蒸氣動力設備操作教學系統 STEAMER 等教育型專家系統；軍事衝突預測系統 IW 和暴雨預報系統 STEAMER 等預測型專家系統。

與此同時，這一時期專家系統在理論和方法上也進行了較深入的探討。適於專家系統開發的程序語言和高級工具也相繼問世。尤其是專家系統工具的出現又大大加快了專家系統的開發速度，進一步普及了專家系統的應用。

20世紀80年代，專家系統在生產製造領域中的應用已非常廣泛，比如CAD/CAM和工程設計、機器故障診斷及維護、生產過程控制、調度和生產管理等。這些應用在提高產品質量和產生巨大經濟效益方面帶來了巨大成效，從而極大地推動了生產力的發展。