教学评估专家系统的研究与应用
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摘要
人工智能是当前信息科学技术发展中的一门前沿学科，作为人工智能领域中的一个重要分支——专家系统的研究尤其活跃，它模拟相关领域专家的决策过程，解决那些需要专家才能解决的复杂问题。与此同时，伴随着大学教学改革的不断深入，对于各个大学的教学评估也成为当前迫切的任务。然而，大学的教学评估由于具有时间紧，任务量大，评估细节指标多等特点使得要想得到一个学校较为准确的结果，显得非常困难。
本课题就是在这样的背景下，以大学教学评估的要求作为需求，采用了VC++结合prolog的专家系统技术，来具体的实现这样一个系统，使得本系统不仅具有一定的理论意义，而且具有广泛的实用价值。
文章首先介绍了一下当前教学评估的一些相关背景，然后介绍了专家系统的基本理论和常见的开发工具(比如prolog)，并在此基础上比较了各种开发工具的优劣，并结合教学评估的自身特点，决定使用VC结合来具体实现这样一个系统。系统的实现是本文的核心，在这部分里，我们首先介绍了VC++和Amzi!Prolog融合的一些关键技术，并结合两种语言自身的特点提出，采用VC作为开发平台集中管理数据库，维护知识库，控制推理机的推理，实现算法、数值计算、编写人机接口等强大功能；利用Amzi! Prolog语言所具有的强大的逻辑推理功能，进行推理。
在这之后，又介绍了教学评估专家系统中的知识获取和知识的表示，以及推理机的工作机制。
文章的最后给出了对此开发系统的将来的展望。
Artificial Intelligence(AI) is one of the leading subjects in the present development of information science and technology. As an important branch of AI, the research on Expert System(ES) is especially active. It simulates the experts of certain fields, solves the complex problems which can only be done by those experts. Meanwhile, with the development of innovation on the university education, the assessment on the university becomes a currently urgent task. However because of the task characterized with the limited time, hard work and the excessively detailed evaluation, it is very diffcult for one to gain the exact results of the certain university.
This paper is based on the demand of evaluation under this condition, achieving this experts system by mixed programming in the ES tool prolog and the advanced compute language VC++、Not only has this system some theoretical significance, but also has broadly practical value.
First of all, this paper introduces some correlative background of teaching evaluation, then it presents the basic theory of the Expert System and the familiar developed tools on ES(such as Prolog etc.), With the compared of those tools and combined teaching evaluation's characters, this article decides to use a method of mixed programming in Prolog and VC to carry out this system. The implement of the system is the core of this paper. In this part, I recommend the key amalgamation technology of VC++ and the Amzi! Prolog, considered those two technologies' peculiarities, put forward that adopt VC++ as a platform to manage DataBase, where we can maintain the knowledge base, control the inference engine, realize arithmetic, calculate the numerical value and program the interface, while we can infer with the aid of Amzi! Prolog language.
After this, the paper introduce the knowledge acquirement and the knowledge representation of this system, as well as working mechanism of the inference engine.
Finally, the paper gives the prospect of this system in the future.
本课题就是在这样的背景下，以大学教学评估的要求作为需求，采用了VC++结合prolog的专家系统技术，来具体的实现这样一个系统，使得本系统不仅具有一定的理论意义，而且具有广泛的实用价值。
文章首先介绍了一下当前教学评估的一些相关背景，然后介绍了专家系统的基本理论和常见的开发工具(比如prolog)，并在此基础上比较了各种开发工具的优劣，并结合教学评估的自身特点，决定使用VC结合来具体实现这样一个系统。系统的实现是本文的核心，在这部分里，我们首先介绍了VC++和Amzi!Prolog融合的一些关键技术，并结合两种语言自身的特点提出，采用VC作为开发平台集中管理数据库，维护知识库，控制推理机的推理，实现算法、数值计算、编写人机接口等强大功能；利用Amzi! Prolog语言所具有的强大的逻辑推理功能，进行推理。
在这之后，又介绍了教学评估专家系统中的知识获取和知识的表示，以及推理机的工作机制。
文章的最后给出了对此开发系统的将来的展望。
Artificial Intelligence(AI) is one of the leading subjects in the present development of information science and technology. As an important branch of AI, the research on Expert System(ES) is especially active. It simulates the experts of certain fields, solves the complex problems which can only be done by those experts. Meanwhile, with the development of innovation on the university education, the assessment on the university becomes a currently urgent task. However because of the task characterized with the limited time, hard work and the excessively detailed evaluation, it is very diffcult for one to gain the exact results of the certain university.
This paper is based on the demand of evaluation under this condition, achieving this experts system by mixed programming in the ES tool prolog and the advanced compute language VC++、Not only has this system some theoretical significance, but also has broadly practical value.
First of all, this paper introduces some correlative background of teaching evaluation, then it presents the basic theory of the Expert System and the familiar developed tools on ES(such as Prolog etc.), With the compared of those tools and combined teaching evaluation's characters, this article decides to use a method of mixed programming in Prolog and VC to carry out this system. The implement of the system is the core of this paper. In this part, I recommend the key amalgamation technology of VC++ and the Amzi! Prolog, considered those two technologies' peculiarities, put forward that adopt VC++ as a platform to manage DataBase, where we can maintain the knowledge base, control the inference engine, realize arithmetic, calculate the numerical value and program the interface, while we can infer with the aid of Amzi! Prolog language.
After this, the paper introduce the knowledge acquirement and the knowledge representation of this system, as well as working mechanism of the inference engine.
Finally, the paper gives the prospect of this system in the future.
引文
[1]蔡自兴．[美]约翰·德尔金，龚涛．高级专家系统：原理、设计及应用．北京：科学出版社，8 2005
[2]于会，李伟华，陈栋．专家系统中的中的知识表示及其实时处理方法研究．微电子学与计算机，(5)，2005
[3]赖朝安，孙延明，齐德昱，郑时雄．基于自然语言理解的专家系统研究．计算机工程，(1)，2003
[4]胡海瀛，熊范纶，乔克智．雄风专家系统开发工具．北京：清华大学出版社，1999
[5]雷英杰，邢清华，王涛．人工智能(A工)程序设计(面向对象语言)．北京：清华大学出版社，2005
[6]涂序彦．人工智能及其应用．北京：电子工业出版社，1988
[7]尹朝庆，尹皓．人工智能与专家系统．北京：中国水利水电出版社，2002
[8]Patrick Henry Winston．Artificial Intelligence．second edition Addison-Wesley Publishing Company，1984
[9]赵瑞清．专家系统原理．北京：气象出版社，1987
[10]史忠植．高级人工智能．北京：科学出版社，1998
[11]宫雷光，陈守礼译．Weiss S M，Kulikowski C A．专家系统设计实用指南．长春：吉林大学出版社，1986
[12]石纯一，黄昌宁．人工智能原理．北京：清华大学出版社，2 2002
[13]王永庆．人工智能原理与方法．西安：西安交通大学出版社，1998
[14]Zhang jing, Ding Julan. The Implementation of Fault Diagnostic Expert System for Personal Computer, Journal of System Engineering and Electronics, Vol. 8, No. 8, 1997
[15]Joseph Giarratano，Gary Riley．专家系统原理与编程(英文版．第3版)．北京：机械工业出版社，1 2003
[16]刘晓东，章洁，鲍军鹏，赵军军．农业专家系统平台设计与实现．计算机应用技术，(5)：79—81，2002
[17]. Clark K L, McCabe F G. PROLOG:A Language for Implementing Expert Systems．Machine Intelligence 10
[18]张景．PC系列计算机故障诊断专家系统的PROLOG实现．微电子学与计算机．1990年第9期
[19]渠川路．人工智能：专家系统及智能计算机．北京：北京航空航天大学出版社，1991
[20]陈卫芹，熊莉媚，孟昭光．专家系统的解释机制和它的实现．太原工业大学学报，25(3)：69～75
[21]武波，马玉祥．专家系统．北京：北京理工大学出版社．2001
[22]林尧瑞，张钹，石纯一．专家系统原理与实践．北京：清华大学出版社．1988
[23]敖志刚．人工智能与专家系统导论．合肥：中国科学技术大学出版社．2002
[24]雷英杰，邢清华，孙金萍，张雷．Visual Prolog智能集成开发环境综述．空军工程大学学报(自然科学版)，2002，Vol：3，No．5
[25]田盛丰．一个面向对象的问题求解环境．北方交通大学学报，1995，19(2)，191-197 41-46
[26]金传伟．缺陷诊断专家系统的知识表达与推理技术．计算机工程与应用，119—122，2002年第13期
[27]程瑞琪。用C++开发专家系统的一种新方法．小型微型计算机系统，225—227，第20卷第3期，1999年3月
[28]赖朝安，孙延明，郑时雄．结合C++和prolog语言快速开发专家系统．计算机工程与应用，30—32，2002年3月
[29]曹立明，施润身．Prolog程序正确性的一种证明方法。上海铁道大学学报，18—23，Vol．20(8)，8 1998
[30]钟佩恩，高国安．Visual Prolog的SQL接口及其应用的SQL接口及其应用．计算机工程，32-33，Vol．24(11)，11 1998
[31]王亚明．C语言与Prolog、数据库及操作系统间的软件接口技术．广播电视大学学报，41—46，1996年第2期
[32]刘育刚．双重递归Prolog程序运行机制．哈尔滨工程大学学报，99— 101，Vol．19(1)，2 1998
[33]钱作勤，李舒燕，王向阳．一个基于Turbo Prolog语言的专家系统实例．交通与计算机，52—54，Vol．17(2)，4 1999
[34]Phayung Meesad. Quantitative Measures of a Fuzzy Expert System. Final Report IEEE NNC Student Summer Research 2001
[35]王清毅．Turbo Prolog和Turbo C的互调用技术．计算机系统应用，42—43，4 1995
[36]顾沈明，刘全良．一种基于Web的专家系统的设计与实现．计算机工程，27(11)：100～101，134
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