第一章 導言 2019/6/2

導言 電腦最早的設計目的是從事數學運算。 隨著電腦的演進，逐漸發展出擬人化的知識表達及推論技術，讓電腦程式看起來有智慧，此為人工智慧與專家系統的發展過程。 國內學術單位在人工智慧與專家系統的發展歷史中，扮演重要角色，如：蒙恬的手寫輸入系統，許文星教授的指紋辨識系統，許舜欽教授的電腦象棋系統。 2019/6/2

導言 智慧型系統的最大優點，可突破時間、空間的限制。 透過知識工程的技術，也可有效整合多位專家的知識，建立具備即時反應及解析問題功能的系統。 對於決策支援、自動控制及各類診斷的問題，是十分合適的解決方式。 2019/6/2

人工智慧的演進歷史 科學家分析人類專家的工作原理，認為專家能力由兩方面組成： (1)一個專家具有大量的專門知識 (2)他能根據環境和對象靈活運用這些知識， 並能根據不精確和不完備的證據得到較好 的結論。 將目標集中在特定專業領域知識表現及問題處理上，因而產生了專家系統的概念。 2019/6/2

人工智慧V.S.專家系統 人類希望透過電腦表現的智慧來解決複雜及非結構化的問題。 由於人工智慧的魅力，因此七十年代曾流行過一句話：「未被解決的問題便是人工智慧問題」。 現今，很多真實世界的問題也是依賴人工智慧技術和所發展的商業應用軟體不斷地被解決。 2019/6/2

經典的人工智慧問題，例如各種語言翻譯、語音影像識別等的一般解決方案不容易被定義，但我們相信，縮小問題的領域更能找到有效的解決方法。 如果我們把句子的輸入方式限定為只有名詞、動詞和受詞，便能架構出一套簡單的翻譯系統。 2019/6/2

人工智慧相關研究 2019/6/2

1.2 人工智慧V.S.專家系統(續) 專家系統(Expert System，ES)成功解決了編寫人工智慧程序的問題。 史丹佛大學的Edward Feigenbaum 教授是早期倡導人工智慧的先驅者，他把專家系統定義為：「一個智慧型的電腦程式結合了知識和推論機制，以解決一些不易由專業知識中求解的問題。」 2019/6/2

1.2 人工智慧V.S.專家系統(續) 早期人工智慧的研究者，藉著尋找解決各種不同難題的廣域用途(general purpose)規則，但由這些經驗中得知，要發展出真正廣域用途的智慧型程式實在太困難了。 相對的，專家系統則能夠在特定的領域內發揮很好的功用。 2019/6/2

1.3 何謂專家系統 專家系統是人工智慧（Artificial Intelligence, AI）的一個分支，應用大量來自人類專家 (expert) 的專業知識來解決問題。 當專家系統在七十年代剛開始發展時，是一門專門的學問，但是到今天任何應用專家系統技術的系統都泛稱為專家系統。 2019/6/2

1.3 何謂專家系統(續) 在專家系統中，使用特定用途（special purpose）的知識及規則（rule）來解決問題，這些知識與規則被存放在知識庫（knowledge base）裏，也因此專家系統早期被稱為「知識庫專家系統」（knowledge-based expert system），亦稱為「知識庫系統」（knowledge-based system）[Durkin94]。 2019/6/2

為何使用專家系統 專家系統依用途分成下列幾類： 診斷系統-主要用於醫學及教學。 解釋系統-從觀察的資料中進行分析說明 監督系統-用於農業、工程、軍事及線上分析 偵錯系統-程式、電話線路、電路板偵錯 預測系統-財經、地質、氣象、石油市場預測 設計系統-計算機軟、硬體的設計系統 2019/6/2

為何使用專家系統 專家系統適用於解決以下幾種問題： (1)對於沒有明確的解決方案的問題，或找不到適合的演算法。例如醫療、決策、股票投資等。 (2)只能靠經驗或憑自覺來解決的非結構性問題。 (3)危險環境下的操作問題。 (4)珍貴的知識得以保留不至於失傳。 2019/6/2

為何使用專家系統(續) 專家系統具備多個吸引人使用的優點： (1)提昇可用性 (2)降低成本 (3)減低危險性 (4)持久性 (5)整合多種來源的專 業知識 (6)提高可靠度 (7)解釋能力 (8)更快的反應 (9)穩定、不感情用事 (10)知識指導者 2019/6/2

人工智慧與專家系統的發展近況 專家系統被廣泛應用和開發的三點原因： (1)希望把專業知識相關的累積經驗保存下來，供作未來在解決相關問題的重要參考依據。 (2)希望解決專業人員缺乏的問題，甚至於希望專家系統能協助或取代部分專業人員的工作。 (3)希望藉助於電腦設備及專家系統，合理地從事需要昂貴知識的工作。 2019/6/2

專家系統的幾個應用實例： 急性出疹鑑別診斷專家系統 水稻栽種專家系統 智慧客戶服務專家系統 智慧型個人化電腦輔助學習系統平台 智慧型資料庫檢驗專家系統 智慧型學習診斷專家系統 2019/6/2

(1)福特汽車技師運用專家系統探測修理引擎的問題。 (2)中華航空公司利用專家系統幫忙解決飛機航道調度的問題。 其他例子： (1)福特汽車技師運用專家系統探測修理引擎的問題。 (2)中華航空公司利用專家系統幫忙解決飛機航道調度的問題。 專家系統是一個可用於整理廣泛資料，而使得電腦成為某特定領域專家的套裝軟體。 2019/6/2

決策支援系統 v.s. 專家系統 傳統的決策系統在應用上有以下問題： (1)使用者必須熟悉電腦及系統的使用方法 (2)使用者必須知道如何將問題利用數學模 型進行推演，並解釋獲得的結果 傳統的決策支援系統的架構中，管理人員須同時具備的電腦素養及運用數學模型解決問題的能力，對企業及個人是很困難，因此，決策支援專家系統的概念因應而生 2019/6/2

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