决策支持系统的开发实例

第4章智能决策支持系统和智能技术的决策支持主讲人：文娟[e-mail]4.1智能决策支持系统综述4.2人工智能基本原理4.3专家系统与智能决策支持系统4.4神经网络的决策支持4.5遗传算法的决策支持4.6机器学习的决策支持4.1智能决策支持系统综述4.1.1智能决策支持系统概念智能决策支持系统（IntelligentDecisionSupportSystems,IDSS）是：决策支持系统（DSS）与人工智能（ArtificialIntelligent,AI）技术相结合的系统。4.1.2智能决策支持系统结构1、人工智能的决策支持技术从智能决策支持系统的概念可知智能决策支持系统中包含了人工智能技术，与决策支持有关的人工智能技术主要有：专家系统、神经网络、遗传算法、机器学习、自然语言理解等。1）专家系统是利用大量的专门知识解决特定领域中的实际问题的计算机程序系统；2）神经网络是利用神经元的信息传播模型（MP模型）进行学习和应用；3）遗传算法是模拟生物遗传过程的群体优化搜索方法；4）机器学习是让计算机模拟和实现人类的学习，获取解决问题的知识；5）自然语言理解是让计算机理解和处理人类进行交流的自然语言。2．智能决策支持系统结构形式1）基本结构智能决策支持系统（IDSS）＝决策支持系统（DSS）＋人工智能（AI）技术IDSS基本结构如图4.1所示。人工智能技术可以概括为：推理机＋知识库智能决策支持系统的结构可以简化为图4.2所示。问题综合与交互系统数据库管理系统模型库管理系统模型库数据库人工智能技术专家系统神经网络遗传算法机器学习自然语言理解图4.1智能决策支持系统的基本结构图4.2智能决策支持系统结构问题综合与交互系统模型库管理系统数据库管理系统知识库管理系统推理机用户模型库知识库数据库4.3专家系统与智能决策支持系统4.3.1专家系统原理1.专家系统概念1）专家系统定义专家系统是具有大量专门知识，并能运用这些知识解决特定领域中实际问题的计算机程序系统。专家系统是利用大量的专家知识，运用知识推理的方法来解决各特定领域中的实际问题。计算机专家系统这样的软件能够达到人类专家解决问题的水平。2.专家系统结构专家系统的核心是知识库和推理机。专家系统可以概括为：专家系统＝知识库+推理机专家系统结构知识获取人机接口知识库推理机专家用户咨询建议专家系统核心4.3.3专家系统与决策支持系统集成智能决策支持系统IDSS充分发挥了专家系统以知识推理形式解决定性分析问题的特点，又发挥了决策支持系统以模型计算为核心的解决定量分析问题的特点，充分做到定性分析和定量分析的有机结合。智能决策支持系统的具体集成结构形式如下图4.16所示。数据库DBDSS控制系统模型库MB问题综合与交互系统动态DB推理机和解释器知识库KB集成系统DSSES图4.16智能决策支持系统集成结构图综合系统4.3.5智能决策支持系统实例松毛虫智能预测系统(PCFES)是一个智能决策支持系统。该系统把模型库、数据库、知识推理、人机交互四者有机地结合起来了。达到了定性的知识推理、定量的模型数值计算、数据库处理的高度集成。系统结构见图4.22。图4.22松毛虫智能预测系统结构图系统运行总控制预测咨询控制模型预测控制虫情报表控制PROLOG推理机模型库MB目录库PASCALBASIC目标库等源库数据库知识库的PROLOG程序模型库管理系统数据库管理系统管理系统PCFES具有预测和管理功能。如图4.23所示。图4.23PCFES系统功能图智能预测系统预测系统管理系统预测咨询模型预测虫情报表模型库管理数据库管理预测系统由三大部分组成:预测咨询系统、模型预测系统和虫情报表系统。咨询系统发生期预测发生量预测危险程度预测发生范围预测物候法期距法有效积温法灯诱法性诱法数理统计法气候指标法虫口基数法趋势估测法灯诱法性诱法生命表法数理统计法划分标准法虫源地估测