基于矢量图形的二叉判定树专家知识库构造方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于矢量图形的二叉判定树专家知识库构造方法，包括以下步骤：(1)、通过矢量绘图软件(1)从计算机中选择已存在的专家知识矢量图或在矢量绘图软件中新建一个空白矢量图；(2)、利用矢量绘图软件(1)及二叉判定树绘图模块(2)在步骤(1)的空白矢量图中绘制二叉判定树矢量图(3)，或在步骤1的专家知识矢量图中修改二叉判定树矢量图(3)，对绘制结果进行保存；(3)、调用矢量图分析软件(4)对二叉判定树矢量图(3)进行分析，矢量图分析软件(4)将分析结果写入专家知识库(5)中。本发明提高了专家知识库构造的准确性和效率，降低专家知识库的维护难度。
【专利说明】基于矢量图形的二叉判定树专家知识库构造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及人工智能【技术领域】，具体地讲是一种基于矢量图形的二叉判定树专家知识库构造方法。
【背景技术】
[0002]专家系统萌芽于20世纪40年代，并从20世纪70年代开始快速发展壮大。目前专家系统已广泛应用于化学、电子学、医学、地质学等众多领域。专家系统是人工智能领域的一个分支。专家系统早期先导者之一，斯坦福大学的Edward Feigenbaum教授,把专家系统定义为“一种智能的计算机程序，它应用知识和推理过程来解决只有专家才能解决的复杂问题”。因此专家系统可表达为:专家系统=知识库+推理机。
[0003]早期专家系统的特点是弱知识库、强推理机。其目标是利用功能强大的推理方法，依赖少量的知识库来解决大量的问题。其中最有名的是通用问题求解器(General ProblemSolver)。直到20世纪70年代人们才意识到如果知识库太弱，哪怕推理机的功能无穷强大还是无法达到人类专家的水平。因此“弱知识库+强推理机”模式开始演化，逐步形成现代的“强知识库+强推理机”模式。这种演化提高了知识工程师(Knowledge Engineer)在专家系统开发中的重要性。
[0004]本申请所述的二叉判定树是专家系统中用于解决某些类别分类问题的经典方法，图2是二叉判定树的一个示例。一棵判定树只有一个根节点，根节点之外的节点称为子节点。每个子节点只有一个父亲节点，没有子节点的节点称为叶子节点。对于二叉判定树来讲，除叶子节点外的其它节点都有两个分支，一个分支代表回答为“是”时走的路径，一个分支代表回答为“否”时走的路径。二叉判定树一般有两类节点:判断节点和结论节点。结论节点都在叶子节点上。其推理过程从根节点开始，根据判断结果分支进入下层判断节点，直至到达一个结论节点。
[0005]专家系统中的知识库是人类专家头脑中的知识的电子记录，而知识库主要通过知识工程师与人类专家进行沟通而得到。在人类专家知识的基础上建立专家系统的过程称为知识工程(Knowledge Engineering)。这个过程由知识工程师来完成。知识工程师从人类专家获得知识，并把它们编码到专家系统中。知识工程师构造出的专家知识有两种形式，一种是软件代码形式，另一种是数据库或其它格式的文件。
[0006]这种专家知识库的构造方法会带来三个问题。一是人类专家看不懂知识工程师软件编码出来的专家知识库，无法发现、检验由于沟通误解带入的错误的专家知识。二是维护专家知识库困难，新增、修改专家知识需要知识工程师与人类专家再次沟通，知识工程师需要重新进行编码，同时新的沟通误解也可能会带入知识库中。三是由于频繁沟通导致专家知识库的构造效率低。
【发明内容】
[0007]本发明要解决的技术问题，是提供一种提高专家知识库构造的准确性和效率，降低专家知识库维护难度的基于矢量图形的二叉判定树专家知识库构造方法。
[0008]本发明的技术解决方案，是提供一种以下步骤的基于矢量图形的二叉判定树专家知识库构造方法，包括以下步骤:
[0009]a、通过矢量绘图软件从计算机中选择已存在的专家知识矢量图或在矢量绘图软件中新建一个空白矢量图；
[0010]b、利用矢量绘图软件及二叉判定树绘图模块在步骤I的空白矢量图中绘制二叉判定树矢量图，或在步骤I的专家知识矢量图中修改二叉判定树矢量图，对绘制结果进行保存；
[0011]C、调用矢量图分析软件对二叉判定树矢量图进行分析，矢量图分析软件将分析结果写入专家知识库中。
[0012]采用以上方法，与现有技术相比具有以下优点:采用本发明，将矢量绘图软件和矢量图分析软件相结合构造二叉判定树专家知识库，将知识工程师和人类专家通过交流沟通构造专家知识库的方式转变为人类专家利用矢量绘图工具独立构造的方式，这种方法简单易用，可操作性强，可由人类专家独立操作，减少了知识工程师和人类专家之间的沟通误差；提高了专家知识库构造的准确性和效率，降低了专家知识库的维护难度。
[0013]作为改进，所述的步骤b中，所述的绘图模块是指矢量绘图软件内置的或矢量绘图软件支持的用户自定义图形块。
[0014]作为改进，所述的步骤b中，所述的二叉判定树绘图模块至少包括起始判断、判断、是连接线、否连接线、结论共五类绘图模块；其中起始判断、判断绘图模块允许输入提问信息；结论绘图模块允许输入结论信息。采用该方法，使得二叉判定树的绘制更加便捷，进一步提闻了专家知识库构造效率。
[0015]作为改进，所述的步骤c中，所述的矢量图分析软件是独立的应用软件或矢量绘图软件支持的扩展程序，其中扩展程序可被矢量绘图软件加载、运行。通过矢量绘图软件的扩展，可以使其兼容性更强，便于程序的加载和运行。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1为本发明基于矢量图形的二叉判定树专家知识库构造方法的具体实施框图。
[0017]图2为本发明实施例的二叉判定树示意图。
[0018]图3为图1中二叉判定树绘图模块组成示意图。
[0019]图4为矢量图分析软件数据处理步骤。
[0020]图中所示:1、矢量绘图软件，2、二叉判定树绘图模块，3、二叉判定树矢量图，4、矢量图分析软件，5、专家知识库；6、二叉判定树；21、起始判断，22、判断，23、是连接线，24、否连接线，25、结论。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步地说明。
[0022]如图1所示，本发明的基于矢量图形的二叉判定树专家知识库构造方法，包括以下步骤:
[0023]a、通过矢量绘图软件I从计算机中选择已存在的专家知识矢量图或在矢量绘图软件中新建一个空白矢量图；
[0024]b、利用矢量绘图软件I及二叉判定树绘图模块2在步骤I的空白矢量图中绘制二叉判定树矢量图3，或在步骤I的专家知识矢量图中修改二叉判定树矢量图3，对绘制结果进行保存；
[0025]C、调用矢量图分析软件4对二叉判定树矢量图3进行分析，矢量图分析软件4将分析结果写入专家知识库5中。
[0026]矢量绘图软件有很多类型，如Adobe公司开发的Illustrator矢量软件；FreeHandlO5Corel DRAW等。本发明将以微软Visio矢量绘图软件举例实施。对于专家知识库的修改和维护就是对二叉判定树矢量图修改和更新的过程。
[0027]所述的步骤b中，所述的绘图模块是指矢量绘图软件I内置的或矢量绘图软件I支持的用户自定义图形块。
[0028]所述的步骤b中，所述的二叉判定树绘图模块至少包括起始判断21、判断22、是连接线23、否连接线24、结论25共五类绘图模块；其中起始判断21、判断22绘图模块允许输入提问信息；结论25绘图模块允许输入结论信息。
[0029]所述的步骤c中，所述的矢量图分析软件4是独立的应用软件或矢量绘图软件I支持的扩展程序，其中扩展程序可被矢量绘图软件加载、运行。
[0030]二叉判定树6在具体实施例中是二叉判定树矢量图3的一种，将其二者分别表示是为了表述的方便。
[0031]本实施例以采用微软Visio矢量绘图软件构造专家知识库为例对本发明进行说明。
[0032]下面就具体的专家知识库构造流程进行说明:
[0033]第一步、人类专家打开微软Visio软件，新建一个空白的绘图文件；
[0034]第二步、拖放一个“起始判断”绘图模块、两个“判断”绘图模块、三个“结论”绘图模块、三个“是连接线”绘图模块、三个“否连接线”绘图模块到绘图区，将这些绘图模块按图2进行布局；
[0035]第三步、如图2所示，设置“起始判断”绘图模块的文本信息为:R1电阻大于50欧姆吗？
[0036]第四步、如图2所示，设置“判断”绘图模块的文本信息为:C1频率大于5MHz小于6MHz 吗？
[0037]第五步、如图2所示，设置“判断”绘图模块的文本信息为:R2_1电压值小于9V吗？
[0038]第六步、如图2所示，设置“结论”绘图模块的文本信息为:滤波电路异常；
[0039]第七步、如图2所示，设置“结论”绘图模块的文本信息为:电路正常；
[0040]第八步、如图2所示，设置“结论”绘图模块的文本信息为:R5短路；
[0041]第九步、点击工具》加载项》生成二叉树专家知识库菜单项，专家知识库生成完毕。
[0042]第十步、打开专家知识库，查看结果。本实施例生成的专家知识库如下表所示:
[0043]
【权利要求】
1.一种基于矢量图形的二叉判定树专家知识库构造方法，其特征在于:包括以下步骤: a、通过矢量绘图软件(I)从计算机中选择已存在的专家知识矢量图或在矢量绘图软件中新建一个空白矢量图； b、利用矢量绘图软件(I)及二叉判定树绘图模块(2)在步骤(I)的空白矢量图中绘制二叉判定树矢量图(3)，或在步骤I的专家知识矢量图中修改二叉判定树矢量图(3)，对绘制结果进行保存； C、调用矢量图分析软件(4)对二叉判定树矢量图(3)进行分析，矢量图分析软件(4)将分析结果写入专家知识库(5)中。
2.根据权利要求1所述的基于矢量图形的二叉判定树专家知识库构造方法，其特征在于:所述的步骤b中，所述的绘图模块是指矢量绘图软件(I)内置的或矢量绘图软件(I)支持的用户自定义图形块。
3.根据权利要求1所述的基于矢量图形的二叉判定树专家知识库构造方法，其特征在于:所述的步骤b中，所述的二叉判定树绘图模块至少包括起始判断(21)、判断(22)、是连接线(23)、否连接线(24)、结论(25)共五类绘图模块；其中起始判断(21)、判断(22)绘图模块允许输入提问信息；结论(25)绘图模块允许输入结论信息。
4.根据权利要求1所述的基于矢量图形的二叉判定树专家知识库构造方法，其特征在于:所述的步骤c中，所述的矢量图分析软件(4)是独立的应用软件或矢量绘图软件(I)支持的扩展程序，其中扩展程序可被矢量绘图软件加载、运行。
【文档编号】G06N5/00GK103679272SQ201310500603
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年10月12日 优先权日:2013年10月12日
【发明者】宋斌, 方葛丰, 刘毅, 方鹏, 吴波, 邱田华, 张苏梅 申请人:中国电子科技集团公司第四十一研究所