當(dāng)年備考南大信管系碩士入學(xué)考試的時(shí)候，專(zhuān)業(yè)課中學(xué)到過(guò)這個(gè)概念：專(zhuān)家系統(tǒng)。不過(guò)早已忘了是教材里面的還是相關(guān)復(fù)習(xí)資料里面的，這么多年過(guò)去了，專(zhuān)業(yè)課學(xué)的內(nèi)容基本都忘了，更別說(shuō)里面的概念。關(guān)于這次考試，我記得清楚的只有兩個(gè)小事，一是一直沒(méi)忘這個(gè)“專(zhuān)家系統(tǒng)”，因?yàn)楣ぷ髦幸?jiàn)過(guò)類(lèi)似的極簡(jiǎn)應(yīng)用；二是記得我的專(zhuān)業(yè)課考了131分，150分的題，還是很開(kāi)心的，畢竟工作8年之后再考是不容易的。專(zhuān)業(yè)課的資料和教材，我是過(guò)了近100遍的。關(guān)于專(zhuān)家系統(tǒng)，當(dāng)時(shí)只是應(yīng)考，也沒(méi)有去細(xì)究過(guò)這個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)的可行性有多大，看起概念來(lái)，很是令人神往，八十年代末我國(guó)很流行專(zhuān)家系統(tǒng)這個(gè)概念。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以根據(jù)設(shè)計(jì)功能目的劃分為不同類(lèi)型，比如為解決人機(jī)交互易用性而產(chǎn)生的操作系統(tǒng)、為模擬物理實(shí)驗(yàn)真實(shí)性而產(chǎn)生的仿真系統(tǒng)，還有老婆所從事和精通的軍事仿真作戰(zhàn)類(lèi)系統(tǒng)，等等。
專(zhuān)家系統(tǒng)設(shè)計(jì)的初衷是希望機(jī)器能模擬人類(lèi)專(zhuān)家，具備相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)，進(jìn)而輔助從業(yè)人員做出決策，提高工作效率。
讀研之后，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，我也搜過(guò)相關(guān)知識(shí)，始終沒(méi)看到過(guò)國(guó)內(nèi)有這方面的比較成熟的系統(tǒng)相關(guān)應(yīng)用或報(bào)道。后來(lái)在讀一些科技圖書(shū)的時(shí)候，比如《計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)史》之類(lèi)的，倒是看到了不少相關(guān)的資料。專(zhuān)家系統(tǒng)在國(guó)外很早就被提出來(lái)、研究和實(shí)踐，也就是AI人工智能提出來(lái)不久之后。很多科學(xué)家就在干這個(gè)事，也包括一些公司比如IBM、AT&T等。
專(zhuān)家系統(tǒng)有難度，發(fā)展比較慢，由于歷史上各種原因和國(guó)內(nèi)外發(fā)展嚴(yán)重不平衡，有陣子“專(zhuān)家系統(tǒng)已死”老是被各種文章說(shuō)起，這也是和我國(guó)計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)發(fā)展速度吻合的，我國(guó)起步確實(shí)慢，而且計(jì)算機(jī)、計(jì)算機(jī)語(yǔ)言一開(kāi)始天然就是為英文所設(shè)計(jì)的。專(zhuān)家系統(tǒng)的愿景是非常美好的。
專(zhuān)家系統(tǒng)是一個(gè)智能計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)，其內(nèi)部包含大量的某個(gè)領(lǐng)域?qū)＜宜降闹R(shí)與經(jīng)驗(yàn)，用戶(hù)能夠利用這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)來(lái)處理該領(lǐng)域的問(wèn)題。也就是說(shuō)，專(zhuān)家系統(tǒng)應(yīng)用人工智能技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，根據(jù)某領(lǐng)域一個(gè)或多個(gè)專(zhuān)家提供的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，模擬人類(lèi)專(zhuān)家的決策過(guò)程進(jìn)行推理和判斷，以解決一些需要人類(lèi)專(zhuān)家處理的復(fù)雜問(wèn)題。簡(jiǎn)而言之，專(zhuān)家系統(tǒng)是一種模擬人類(lèi)專(zhuān)家解決領(lǐng)域問(wèn)題的計(jì)算機(jī)程序系統(tǒng)。專(zhuān)家系統(tǒng)從人類(lèi)專(zhuān)家中汲取知識(shí)，并讓系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)歸納、總結(jié)甚至推理演化相關(guān)領(lǐng)域知識(shí)范疇。專(zhuān)家系統(tǒng)解決了以前需要依賴(lài)人類(lèi)專(zhuān)家才能解決的問(wèn)題。專(zhuān)家系統(tǒng)可以說(shuō)是在計(jì)算機(jī)時(shí)代，人類(lèi)對(duì)于人工智能最早的嘗試。早在20世紀(jì)60年代初便出現(xiàn)了運(yùn)用邏輯學(xué)與模擬人類(lèi)心理活動(dòng)的一些通用問(wèn)題求解程序，這些便是專(zhuān)家系統(tǒng)的維形。1965年，人類(lèi)在化學(xué)領(lǐng)域研制出的dendral是歷史上第一個(gè)專(zhuān)家系統(tǒng)，用以推斷化學(xué)分子結(jié)構(gòu)。在隨后幾十年的發(fā)展過(guò)程中，專(zhuān)家系統(tǒng)應(yīng)用滲透到各個(gè)領(lǐng)域，包括數(shù)學(xué)、軍事、地質(zhì)勘探、醫(yī)學(xué)領(lǐng)域等。不少專(zhuān)家系統(tǒng)在功能實(shí)用性層面達(dá)到甚至超越同領(lǐng)域人類(lèi)專(zhuān)家的平均水平，這也因此帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。專(zhuān)家系統(tǒng)創(chuàng)始人之一、美國(guó)斯坦福大學(xué)教授?！べM(fèi)根鮑姆在20世紀(jì)80年代中期對(duì)世界上許多國(guó)家和地區(qū)的專(zhuān)家系統(tǒng)應(yīng)用情況做了調(diào)查研究，得出的結(jié)論是：大部分專(zhuān)家系統(tǒng)是人工作效率的10倍，有的達(dá)到100倍甚至300倍。使用專(zhuān)家系統(tǒng)為企業(yè)節(jié)約了大量的資金，如著名的DEC公司用于計(jì)算機(jī)組裝的系統(tǒng)XCON，每年為該公司節(jié)省1.5億美元，一些小型的基于PC的專(zhuān)家系統(tǒng)每年也能為DEC公司節(jié)省10萬(wàn)美元。這些“專(zhuān)家系統(tǒng)”實(shí)際上遠(yuǎn)沒(méi)達(dá)到專(zhuān)家的程度，它們并不能領(lǐng)會(huì)人類(lèi)的意思，說(shuō)它是一個(gè)比較完整的知識(shí)庫(kù)更合適，我們現(xiàn)在用的很多智能問(wèn)答、智能咨詢(xún)都是這種應(yīng)用的延伸和擴(kuò)展。
來(lái)看看一個(gè)典型的專(zhuān)家系統(tǒng)包括哪些模塊，以現(xiàn)在的AI技術(shù)去看，可能覺(jué)得這些說(shuō)法好古老，因?yàn)檫@是標(biāo)準(zhǔn)的教科書(shū)上的知識(shí)。知識(shí)庫(kù)：知識(shí)庫(kù)相當(dāng)于專(zhuān)家系統(tǒng)的“存儲(chǔ)器”。知識(shí)庫(kù)作為專(zhuān)家系統(tǒng)所有決策的理論依據(jù)，在專(zhuān)家系統(tǒng)中扮演著關(guān)鍵角色。知識(shí)質(zhì)量、知識(shí)覆蓋的范圍都將影響知識(shí)庫(kù)整體構(gòu)建效果，并最終影響專(zhuān)家系統(tǒng)的整體表現(xiàn)。推理機(jī)：推理機(jī)相當(dāng)于專(zhuān)家系統(tǒng)的“中央處理器”，用于協(xié)調(diào)、調(diào)度、控制整體專(zhuān)家系統(tǒng)。該模塊通過(guò)邏輯推演，依據(jù)現(xiàn)有數(shù)據(jù)構(gòu)成，從知識(shí)庫(kù)中推理調(diào)度相關(guān)知識(shí)，并最終將相關(guān)結(jié)果推送回?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。由此可見(jiàn)，推理機(jī)擔(dān)負(fù)著計(jì)算、推理、決策等重要工作，是系統(tǒng)智能性的核心體現(xiàn)。知識(shí)獲?。褐R(shí)獲取模塊相當(dāng)于專(zhuān)家系統(tǒng)的“更新補(bǔ)丁”。知識(shí)獲取是新增、修改、刪除知識(shí)庫(kù)當(dāng)中知識(shí)的途徑。知識(shí)源也是通過(guò)人機(jī)交互的方式獲得的，并通過(guò)相關(guān)存儲(chǔ)介質(zhì)直接存入知識(shí)庫(kù)。知識(shí)獲取是非必需模塊，許多專(zhuān)家系統(tǒng)在構(gòu)建初期已然完備，因此沒(méi)有知識(shí)更新需求。不過(guò)，隨著領(lǐng)域知識(shí)不斷更新，知識(shí)獲取模塊可以提高專(zhuān)家系統(tǒng)魯棒性與知識(shí)豐富程度。數(shù)據(jù)庫(kù)：數(shù)據(jù)庫(kù)相當(dāng)于專(zhuān)家系統(tǒng)的“硬盤(pán)”，主要用于存儲(chǔ)人機(jī)交互中形成的相關(guān)指令，它從人機(jī)交互模塊獲得規(guī)則指令并傳達(dá)至推理機(jī)以進(jìn)行推理計(jì)算。數(shù)據(jù)庫(kù)模塊除了存儲(chǔ)用戶(hù)相關(guān)信息外，還會(huì)存儲(chǔ)推理過(guò)程中得到的相關(guān)信息。解釋器：解釋器相當(dāng)于專(zhuān)家系統(tǒng)的“用戶(hù)手冊(cè)”，它用來(lái)將專(zhuān)家系統(tǒng)執(zhí)行的指令、提及的知識(shí)或做出的決策對(duì)用戶(hù)進(jìn)行解釋。解釋器并非專(zhuān)家系統(tǒng)的必需部分，但是用戶(hù)很難理解純黑盒專(zhuān)家系統(tǒng)，用戶(hù)不光希望得到專(zhuān)家系統(tǒng)提供的最終答案，更希望從專(zhuān)家系統(tǒng)中得到相關(guān)緣由的解釋?zhuān)M(jìn)而加深對(duì)相關(guān)問(wèn)題的認(rèn)知。人機(jī)交互：人機(jī)交互相當(dāng)于專(zhuān)家系統(tǒng)中的“外接設(shè)備(顯示屏/鼠標(biāo)/鍵盤(pán))”，它是專(zhuān)家系統(tǒng)與用戶(hù)直接接觸的交互載體，它定義了用戶(hù)操作行為，并將其轉(zhuǎn)換為機(jī)器可理解的操作指令，以及傳達(dá)至數(shù)據(jù)庫(kù)。最初的“專(zhuān)家系統(tǒng)”核心就是知識(shí)庫(kù)、分詞、檢索、處理、輸出。這時(shí)候的專(zhuān)家系統(tǒng)很專(zhuān)一，化學(xué)的不懂物理的，物理的不懂化學(xué)的，專(zhuān)家系統(tǒng)互相不認(rèn)識(shí)，很偏科，很單一。后來(lái)也出現(xiàn)過(guò)一些領(lǐng)域型專(zhuān)家系統(tǒng)，要比初代的覆蓋場(chǎng)景大很多，但是開(kāi)發(fā)難度大、周期長(zhǎng)，沒(méi)什么回報(bào)，關(guān)鍵是那時(shí)候網(wǎng)絡(luò)、計(jì)算機(jī)的處理速度等等還不是跟得上。后來(lái)好了，新時(shí)代到來(lái)了。IT經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，近十年來(lái)，各種網(wǎng)絡(luò)、高速存儲(chǔ)、計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的處理能力、分布式處理等等技術(shù)發(fā)展，我們耳熟能詳?shù)哪切┬g(shù)語(yǔ)的出現(xiàn)，使得專(zhuān)家系統(tǒng)的原始思想又被人們挖了出來(lái)。這里不再重復(fù)以大數(shù)據(jù)、云計(jì)算為首的那一眾技術(shù)。總之，在各種技術(shù)的加持下，還有眾多人工智能編程語(yǔ)言的廣泛流行，新一代專(zhuān)家系統(tǒng)也隨之到來(lái)。此類(lèi)系統(tǒng)擺脫單一領(lǐng)域的束縛，屬于多學(xué)科綜合系統(tǒng)。它利用多種人工智能語(yǔ)言，快速迭代開(kāi)發(fā)專(zhuān)家系統(tǒng)整體框架與技術(shù)細(xì)節(jié)，并不斷提高核心模塊——推理機(jī)的計(jì)算能力。這使得專(zhuān)家系統(tǒng)具備相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)的復(fù)雜操作，最終提高了系統(tǒng)整體處理能力。目前主流專(zhuān)家系統(tǒng)主要停留在該階段。下一代專(zhuān)家系統(tǒng)究竟是怎么樣的呢？眾多學(xué)者提出了自己的看法。首先期盼專(zhuān)家系統(tǒng)具備極高的自學(xué)能力。就像“阿爾法狗”可以在學(xué)習(xí)圍棋規(guī)則后左右互搏一樣，專(zhuān)家系統(tǒng)應(yīng)該在不斷的嘗試過(guò)程中成長(zhǎng)。其次，專(zhuān)家系統(tǒng)應(yīng)提高自身歸納、總結(jié)、推理能力，即讓系統(tǒng)具備舉一反三的能力。最后，專(zhuān)家系統(tǒng)應(yīng)具備跨學(xué)科協(xié)同能力，而非將學(xué)科割裂，成為“偏才”。其實(shí)我們期盼的下一代專(zhuān)家系統(tǒng)是可以通過(guò)圖靈測(cè)試的真正意義上的人工智能體。它具備極強(qiáng)的自學(xué)能力，擁有歸納總結(jié)周?chē)挛锏乃仞B(yǎng)，同時(shí)像人類(lèi)一樣多領(lǐng)域均衡發(fā)展。專(zhuān)家系統(tǒng)的演變體現(xiàn)了人工智能浪潮的整體發(fā)展歷程。
