2024年4月12日发(作者：)

维普资讯

第２８卷　第１０期　

ｏ１．２８　

・

计算机工程　

２００２年ｌ０月　

０ｃｔｏｂｅｒ　２００２　

趣１ｏ　

Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　

人工智靛及识别技术・　文章编号：１０００－－－３４２８（２００２）１０－－－－４）１３０－－－０２　文献标识码：Ａ　中图分类号：ＴＰＩ８２　

Ｔｉｃｋｃｏｎ专家系统中的不确定性问题的研究　

张

摘

毅，安居自　

（大连海事大学计算机学院，大连１　１６０２６）　

要：不确定性问题是人工智能和专家系统中的难点和核心研究课题。文章着重讨论Ｔｉｃｋｃｏｎ专家系统中的一个典型的不确定性问题的分析　

并提出了一个解决方案。　

关键词：不确定性；独立性；人工智能　

Ｒｅｓｅａｃｈ　０ｆ　ｔｈｅ　Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ　Ｐｒｏｂｌｅｍ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔｉｃｋｃｏｎ　Ｅｘｐｅｒｔ　Ｓｙｓｔｅｍ　

ＺＨＡＮＧ　Ｙｉ．ＡＮ　Ｊｕｂａｉ　

ｆ　Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ　ｏｆＣｏｍｐｕｔｅｒ，Ｄａｌｉａｎ　Ｍａｒｉｔｉｍｅ　Ｕｎｉｖ．，Ｄａｌｉａｎ　１１６０２６）　

［Ａｂｓｔｒａｃｔｌ　Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｉｓ　ｔｈｅ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔｙ　ａｎｄ　ｋｅｙ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｓｕｂｊｅｃｔ　ｉｎ　ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ　ａｎｄ　ｅｘｐｅｒｔ　ｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｓ　ｔｈｅ　

ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆｏｎｅ　ｃｌａｓｓｉｃ　Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｉｎ　ｔｈｅ　Ｔｉｃｋｃｏｎ　ｅｘｐｅｒｔ　ｓｙｓｔｅｍ　ａｎｄ　ｐｒｏｐｏｓｅｓ　ａ　ｓｏｌｕｔｉｏｎ．　

［Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓｌ　Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ；Ｉｎｄｅｐｅｎｄｅｎｃｅ；Ａｒｔｉｉｆｃｉａｌ　ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｃｅ　

１人工智能中的不确定性问题　

不确定性问题是智能问题的本质特征，无论是人类智能　

（１　１）你是否有足够的设施在特定的６个月中每３～５周对你　

的牲畜进行处置（是，否，也许）（ａｄｅｑｕａｔｅｄ）；　

（１２）你是否能在特定的６个月中每３－５周集中你的牲畜　

（是，否，也许）（ｍｕｓｔｅｒｓ）；　

还是人工智能，都离不开不确定性的处理。可以说，智能主　

要反映在求解不确定性的能力上。因此，不确定性推理模型　

是人工智能与专家系统的一个核心研究课题。　

（１３）你使用的治疗方法是（滴撒，喷洒，手工喷洒，洗　

浴）（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）。　

２　Ｔｉｃｋｃｏｎ专家系统中的不确定性问题　

Ｔｉｃｋｃｏｎ是一个关于协助农场主和牧场管理人员进行牧　

３解决方法　

在这个问题中，经分析可知成功（ｓｕｃｃｅｓｓ）的可能性由以　

场上发生在牲畜身上的病虫害控制的专家系统。在这个专家　

系统中，当一个牧场发生病虫害之后，用户可使用该专家系　

下４个相互独立的因素所决定：（１）安全因素（ｓｅｃｕｒｉｔｙ）；（２）上　

文中的第（１　１）个问题（ａｄｅｑｕａｔｅ）；（３）上文中第（１２）个问题　

（ｍｕｓｔｅｒｓ）；（４）上文中第（１３）个问题（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）。　

因（１）（２）（３）和（４）之间相互独立，由全概率公式　

Ｐ（Ａ）＝Ｐ（Ａｍ１）Ｐ（Ｂ１）＋Ｐ（Ａ／１３２）Ｐ（Ｂ２）＋…＋Ｐ（Ａ／Ｂ．）Ｐ（Ｂ　）　

统，在输入必要的数据后，即可得知成功实施一个实际的杀　

灭病虫害的项目的可能性的大小，以判断是否应执行一个实　

际的项目。（注：当在一个牧场上病虫害的情况已经非常严　

重时，则不适宜实施杀灭病虫害的项目，否则，除效果不理　

想外，还易使之产生抗药性。）　

可得：　

ＳＵＣＣＥＳＳ　Ｐ（ｓｅｃｕ¨ｔｙ）Ｐ（ｓｕｃｃｅｓｓ／ｓｅｃｕｒｉｔｙ￣Ｐ（ａｄｅｑｕａｔｅ）　

Ｐ（ｓｕｃｃｅｓｓ／ａｄｅｑｕａｔｅ）＋Ｐ（ｍｕｓｔｅｒｓ）Ｐ（ｓｕｃｃｅｓｓ／ｍｕｓｔｅｒ）　

＋Ｐ（ａｐｐｌｊｃａｔｊｏｎ）Ｐ（ｓｕｃｃｅｓｓ／ａｐｐ¨ｃａｔｊｏｎ）　

在此系统中，这种成功实施一个实际的杀灭病虫害的项　

目的可能性由以下几个问题所决定：　

（１）农场处于（处于疫情区，处于非疫情区，两者都不是）　

（ｔｉｃｋａｒｅａ）（这里用ｔｉｃｋａｒｅａ｛￣表此问题，下同）；　

Ｐ（Ａ）代表Ａ的概率，Ｐ（Ｂ／Ａ）表示在条件Ａ下Ｂ的概率，如　

在上式中Ｐ（ｓｕｃｃｅｓｓ／Ｓｅｃｕｒｉｔｙ）表示在安全因素确定的情况下该　

项目成功的可能性。其中，（１）因素由上文中（１）　１０）问题所　

决定。　

（２）邻居的牲畜（没有病虫害，有病虫害但不严重，病虫　

害较严重，有非常严重的病虫害）（ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ）；　

（３）是否有野鹿、野马等频繁出现在你的牧场（是，否）　

（　ａ１）；　

（４）你邻居的牲畜是否闯入你的牧场（否，很少，每年一　

３．１不确定问题中安全因素的分析　

ｓｅｃｕｒｉｔｙ经分析又由如下４个因素所决定：　

（１）ｔｉｃｋａｒｅａ，　ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ　和　ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ，ｌｆｏｏｄｓ（ａｂｏｕｔ　

ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ）ｌｆｏｄｓ（ａｂｏｕｔ　ｔｉｃｋａｒｅａ）（ａｂｏｕｔ　ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ代表　

次，每月一次或更多）（ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ）；　

（５）你的牲畜是否在洪水易泛滥区的河边放牧？（否，是）　

（ｆｌｏｏｄｓ）；　

ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ和ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ两个问题，ａｂｏｕｔ　ｔｉｃｋａｒｅａ代表ｔｉｃｋａｒｅａ、　

ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ，ｏｕｎｄａｒｂｉｅｓ和ｆｌｏｏｄｓ　４４＂问题）；　

（２）ｂｕｙ　ｉｎ．ｉｎ　ｔｒｅａｔ和ｉｎ　ｃｈｅｍ．（ａｂｏｕｔ　ｂｕｙ　ｉｎ）（ａｂｏｕｔ　ｂｕｙ　ｉｎ　

（６）你是否经常购买牲畜？（否，只从非疫情区购买，很　

少，每年一次或更多）（ｂｕｙｉｎ）；　

（７）你是否使用药物来杀灭经济牲畜上的病虫害（经常，　

有时，否）（ｉｎｔｒｅａｔ）；　

代表ｂｕｙ　ｉｎ，ｉｎ　ｔｒｅａｔ和ｉｎ　ｃｈｅｍ　３４＂问题）；　

（８）你使用的是哪种药物（ＭＥ．Ｔ，ＢＳＰ．Ｂ）（ｉｎ　ｃｈｅｍ）；　

（９）你是否在疫区将牲畜迁出你的牧场（是，否）（ａｇｉｓｔ）；　

（１０）你是否对你迁出的牲畜进行充分的治疗（是，否或有　

Ｉｔ￣）（ａｇｉｓｔ　ｔｒｅａｔ）；　

一

（３）ａｇｉｓｔ￣ｔｌａｇｉｓｔ　ｔｒａｔ（ｅａｂｏｕｔ　ａｇｉｓｔ）（ａｂｏｕｔ　ａｇｉｓｔ代表ａｇｉｓｔ和　

ａｇｉｓｔ　ｔｒａｔｅ两个问题）；　

作者简介：张　毅（１９７４～），男，硕士生，研究方向：人工智能与　

专家系统；安居自，教授　

收稿日期：２００１．１１．Ｏ６　

１　３（１＿一　

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（４）ｔｅｒａｔ。　

【ａｇｉｓｔ　ｔｒｅａｔ］代表Ｐ（ａｇｉｓｔ　ｔｒｅａｔ／ａｇｉｓｔ）：是取值１，否或有时　

取值４；　

且（１）．【！）．（３）和（４）之间相互独立，从而有　

Ｐｆ　ｓｅｃｕｒｉｂ・）＝Ｐ（ａｂｏｕｔ　ｔｉｃｋａｒｃａ）Ｐ（ｓｅ吼Ｉｒｉ　／ａｂｏｕｔ　ｔｉｃｋａｒｅａ　Ｐ（ａｂｏｕｔ　ｂｕｙ　

ｉｎ）Ｐ（ｓｅｃｕｒｉｔｙ／ａｂｏｕｔ　ｂｕｙ　ｉｎ）＋Ｐ（ａｂｏｕｔ　ａｇｉｓｔ）Ｐ（ｓｅｃｕｒｉｔ）／ａｂｏｕｔ　ａｇｉｓｔ）＋Ｐ（ｆｅｒａ１）　

Ｐ（ｓｅｃｕｒｉｂ／ｆｅｒａ１）　（Ｉ）　

Ｉａｄｅｑｕａｔｅ］代表Ｐ（ａｄｅｑｕａｔｅ）：是取值ｌ，否取值５，也许　

取值４；　

ｆｍｕｓｔｅｒｓ】代表Ｐ（ｍｕｓｔｅｒｓ）：是取值１，否取值５，也许取　

值４；　

虽然【１）ｒ０ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ、ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ与ｔｉｃｋａｒｅａ￣ｌｌｆｏｏｄｓ相互　

独立，但ｎｅ　ｇｈｂｏｕｒｓ与ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ却并非相互独立，由ｐ【ＡＢ）　１　

（Ａ）Ｐ（Ｂ／Ａ），Ｐ（ＡＢＣ）＝Ｐ（Ａ）Ｐ（Ｂ／Ａ）Ｐ（Ｃ／ＡＢ）可计算得　

Ｐ（ａｂｏｕｔ　ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ）－Ｐ（ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ＊ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ）－Ｐ（ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ）　Ｐ　

（ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ／ｎｅｉ　ｂｏｕｒｓ）　

Ｐ（ａｂｏｕｔ　ｔｉｃｋａｒｅａ）＝Ｐ（ｔ　ｃｋａｒｃａ）Ｐ（ａｂ【）ｌｌｔ　ｔＩｃｋａｒｅ　ｔｌｃｋａｒｃａ）＋　

Ｉａｐｐｌ　ｉｃａｔｉｏｎ】代表Ｐ（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）：滴撒取值１，喷洒取值　

３，手工喷洒取值３，洗浴取值３。　

由（１）式及【１］［２１１３］［４１中概率值可得　

［ｓｅｃｕｒｉｂ＇ｌ　ｆｔｉｃｋａｒｃａ】＋ｆｎｅｌｇｌ１ｂｏｕ　ｒｓ１　ｐｏｏｕｎｄａｒｉｅｓｌ＋［ｆｌｏｄｓ１）Ｘ　０　Ｉ９２　

＋［ｂｕｙｉｎ］　［ｉｎｔｒｅａｔ］　［ｉｎ　ｃｈｅｍ］ＸＯ　０４＋ｌａｇｉｓｔｌ　ｌａｇｉｓｔｔｒｅａｔ］Ｘ　Ｏ　５］＋ｌｆｅｒａ１］　

（２）　

Ｐ（ａｂｏｕｔ　ｎｅ　１ｂｏｕｒｓ）Ｐ（ａｂｏｕｔ　ｔｉｃｋａｒｅａ／ａｂｏｕｔ　ｎｃｉｇｈｂｏｕｒｓ）＋　

Ｐ（ｆｌｏｏｄｓ）Ｐ（ａｂｏｕｔ　ｔｉｃｋａｒｅａ／ｆｌｏｄｓ）　（３）　

最后可得：　

ｓｕｃｃｅｓｓ（Ｏ—１０）－Ｏ　４　［ｓｅｃｕｒｉ￣】十Ｏ　４　［ａｄｅｑｕａｔｅ］＋Ｏ　８　［ｍｕｓｔｅｒｓｌ＋　

０　８　Ｉａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ］一４＊０　４）　

Ｐ（ｓｕｃｃｅｓｓ／ｓｅｃｕｎｃｙ）＝Ｏ　４　

Ｐ（ｓｕｃｃｅｓｓ／ａｄｅｑ　ｕａｔｅ）＝Ｏ　４　

Ｐｆｓｕｃｃｅｓｓ／ｎ１ｕｓｔｅｒｓ　Ｏ　８　

将Ｉ２）式代入【３）式可得　

Ｐ（ａｂｏｕｔ　ｔｉｃｋａｒｅａ）＝Ｐｆｔｉｃｋａｒｅａ）Ｐ（ａｂｏＬｌｔ　ｔＩｃｋａｒｅａ／ｆｉｃｋａｒｃａ）＋　

Ｐ（ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ）　Ｐ（ｂｏｕＩ１ｄａｒｉｃｓ／ｌ１ｅｉｇｌ１ｂｏｕｒｓ）Ｐ（ａｂｏｕｔ　ｔｉｃｋａｒｅａ／ａｂｏｕｔ　

ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ）＋ｌ　（ｆｌｏｄｓ）Ｐ（ａｂｏｕｔ　ｔｉｃｋａｒｅａ／ｆｌｏｄｓ）　

同理，　

Ｐ（ａｂｏｕｔ　ｂｕｙｉｎ）　

：Ｉ）ｆｂｕ３，ｉｎ　ｉｎ　ｔｒｅａｔ　ｉｎ　ｃｈｅｍ）　

Ｐ（ｓｕｃｃｅｓｓ／ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）－０　８　

ｐａｒａｍｅｔｅｒ－一Ｉ　６　

ｓｕｃｃｅｓｓ＝Ｐ（ｓｌＩｃｃｅｓｓ／ｓｅｃｕｒｉＩｙ）　Ｐ（ｓｅｃｕｒｉｂ．）＋Ｐ（ｓｕｃｃｅｓｓ／ａｄｅｑ　ＬＩａｔｅ）Ｐ　

（ａｄｃｑｕａｔｅ）＋Ｐ（ｓｕｃｃｅｓｓ／ｍｕｓｔｅｒｓ）Ｐ（ｍｕｓｔｅｒｓ）＋Ｐ（ｓｕｃｃｅｓｓ／ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）Ｐ　

（ａｐｐｌＩｃａｔＩｏｎ）＋ｐａｒａＩ．｜１ｅｔｅｒ　

：ｌ　（ｂｕｙ　ｉｎ）Ｐ（ｉｎ　ｔｒｅａｔ／ｂｕｙ　ｉｎ）Ｐ（ｉｎ　ｃｈｃｍ／ｂｕ￣ｉｎ　ｉｎ　ｔｒｅａｔ）　

Ｐ（ａｂｏｕｔ　ａｇｉｓｔ　Ｐ（ａｇｉｓｔ）Ｐ（ａｇｉｓｔ　ｔｒｅａｔ／ａｇｉｓｔ）　

Ｐ（ａｂ【１ｌｌＩｔＩｃｋａｒｅａ／ｔｉｃｋａｒｅａ）＝Ｐ（ａｂ０ｕｔｔＩｃｋａｒｅａ／ａｂｏｕｔｔＩｃｋａｒｅａ）　

为计算方便起见．在这里Ｐ（ｔｉｃｋａｒｅａ）、Ｐ（ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ）等值　

取Ｏ～１０之间，使ＳＵＣＣＥＳＳ值为０到１０．ｐａｒａｍｅｔｅｒ为１个参数，其　

目的是调整ｓｕｃｃｅｓｓ值。由　

ｓｕｃｃｅｓｓ（Ｏ—ＩＯ１＝（［ｓｅｃｕｒｉｔｙｌ＋［ａｄｅｑｕａｔｅ］＋２［ｍｕｓｔｅｒｓｌ＋　

２［ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ］一４）／２　５　

Ｐ（ａｂｏｕｔ　ｔｉｃｋａｒｅａ／ｆｌｏｄｓ　Ｏ　Ｉ　９２　【Ｉ　１　

Ｐ（ｓｅｃｕｒｉｂ　／ａｂｏｕｔｂｕｙｉｎ）＝０　０４　

Ｐ（ｓｅｃｕｒｉｂＩ１／ａｇｉｓｔ）＝０　５　

【２】　

１３１　

Ｐ（ｓｅｃｕｒｉｔｙ／ｔ￣ｒａ１）＝ｌ　［４１　

以１２［１１、【２】，［３１．【４】中各条件概率值经与领域专家讨论可　

以得到。　

３．２成功可能性的判断　

【ｔｉｃｋａｒｃａ］代表Ｐ（ｔｉｃｋａｒｅａ）：在疫情区收值０．临近疫情区　

取值３．两者都不是取值５；　

【ｎｅｉｇｈｂｏｕｔｓ】代表Ｐ（ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ）：没有虫害收值０．有病虫　

害但不严重取值１，病虫害较严重取值２，有非常严重的病虫　

害取值３；　

【ｆｅｌ　ａ１］代表Ｐ（ｆｅｒａ１）：是取值０，否取值４；　

【ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ］代表Ｐ（ｂｏｕｎｄａｒｉｅｓ／ｎｅｉｇｈｂｏｕｒｓ）：ｎｅｖｅｒ取值０．　

ｍｏｎｔｈｔ）诹值４；　

可得：　

ｓｕｃｃｅｓｓ＝（（ｔｉｃｋａｒｅａ＋ａｅｉｇｈｂｏｕｒｓ　ｂｏｕｌｌｄａｒｉｅｓ＋ｆｅｒａｌ＋ｆｌｏｏｄｓ１　０　

Ｉ９２＋（ｂｕｙ　ｉｎ　ｉｎ　ｔｒｅａｔ　ｉｎ　ｃｈｅｍ）　Ｏ　０４＋（ａｇｉｓｔ　ａｇｉｓｔｔｒｅａｔ）　Ｏ　０５＋　

ｍｕｓｔｅｒｓ　２＋ａｄｅｑｕａｔｅ＋ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　２—４、／２．５　

最后，可初步设定ＳＵＣＣＥＳＳ取ｏＮ　１，成功可能性为高；　

ｓｕｃｃｅｓｓ取ｌ～２，成功可能性为较高；ｓｕｃｃｅｓｓ取２－３，成功可能　

性为一般；ｓｕｃｃｅｓｓ取３～４，成功可能性为小；ＳＵＣＣＥＳＳ取大于　

４，成功可能性为非常小。用户可根据此公式得出的结论来　

判断是否应开展一个实际的项目。　

４结束语　

正如前文所述，不确定性问题的求解是人工智能和专家　

系统中的核心和难点。各个问题的解决方法不一而足，本文　

就专家系统中的一个实际问题进行分析讨论并提出一种解决　

方法，虽然本方法在实际中效果颇为理想，但毕竟难以做到　

尽善尽美，这将有待于进一步的研究和讨论。　

参考文献　

Ｉ吴泉源，刘江宁人工智能和专家系统长沙：国防科技大学出版社，　

ｌ　９９７　

『ｌｆｏｏｄｓ　Ｊ代表Ｐ（ｌｆｏｄｓ）：否取值０，是取值１；　

【ｂｕｓ　ｉｎＪ代表Ｐ（ｂｕｙ　ｉｎ）：否取｛ｆｒｏ，很少取值０，每年一次　

取值１，每月一次或更多取值４；　

【ｉｎ　ｔｒｅａｔ１代表Ｐ（ｉｎ　ｔｒｅａｔ／ｂｕｙ　ｉｎ）：经常取值１，有时取值　

３，否取值５；　

【ｉｎ　ｃｈｅｎ１］代表Ｐ（ｉｎ　ｃｈｅｍ／ｂｕ）　ｉｎ　ｉｎ　ｔｒｅａｔ）：ＭＬ取值１．　ｒ取　

ｆｆ２、ＢＳＰ取值３、Ｂ取值４；　

【ａｇｉｓｔ】代表Ｐ（ａｇｉｓｔ）：否取值０，是取值ｌ；　

２赵瑞清．王晖，邱涤虹知识表示与推理北京气象出版社．１９９８　

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上网技巧：快速启动网站　

有些网站我们经常访问，但在ＩＥ中你只能设一个默认网站。有时你需要进入另一个网站，就不得不启动ＩＥ，先进入默认网　

站，再填入地址或从收藏夹中进入。其实，在ＩＥ中，可以通过对收藏夹里网站设置快捷键的方式，直接进入你需要进入的网　

站。　

首先，你要将经常访问的站点放到ｌＥ的收藏夹中。然后，打开“收藏”菜单，在菜单中找到你喜爱的站点，用鼠标右键　

单击它，在弹出的菜单中选择“属性”，在属性对话框巾单击“快捷键”后的文本框，在这里你可以输入键盘上的字符。如　

为“英语学习网站”设快捷方式，就选择“Ｅ”，单击“确定”。这样，以后就不用先启动ＩＥ，再打开“收藏”菜单来选择网　

站了，直接按组合键“Ｃｔｒｔ＋Ａｔｔ＋Ｅ”就可以直接启动ＩＥ并访问“英语学习网站”了；其他网站，都可以选择不同的快捷方式，　

真是很方便。　郭玉芝