專家系統、知識系統和知識密集型的信息系統的構建技術發展而形成知識工程，所建立的系統簡稱為知識系統（knowledge-based systems）。知識系統問題有多種解釋，一種解釋是將知識系統用於輔助人們進行問題求解，如檢測信用卡詐欺、加速船舶設計、輔助醫療診斷。另一種解釋是構建知識系統的問題，如系統層次、結構等。
基本介紹
- 中文名：知識系統問題
- 外文名：knowledge-based system problem
- 學科：人工智慧
- 目的：使知識系統更完善
- 類別：套用和系統
- 有關術語：知識系統
簡介,知識系統,系統結構,
簡介
知識系統問題是如何在計算機中組織知識，建立高質量知識庫，如何使計算機獲取與搜尋到有用的知識，使用知識來解決問題，研究通用的問題表達和解決方法，知識工程主要是一門實驗性科學，知識處理的大量理論性問題尚未解決。早期對知識系統的研究側重於知識的表示及推理機制，與之對應的開發技術能夠用於實現一些規模較小的系統，但將其用於構造大型商業化的知識庫系統的努力卻往往以失敗而告終。此外，在不同的知識系統內部存在大量多樣和異構的知識表示形式，跨系統的知識共享幾乎成為不可能。
知識系統
由於知識的採集不能滿足精確性和連續性的要求，所以其形態是“粒狀”的。知識的粒化、組織以及相互之間的邏輯關係是人類認識事物的基礎。事物的粒化所產生的知識粒在功能上被區分，或按照某種邏輯關係組織在一起。然而，知識粒之間的邊界往往並不明確，如人的面部可粒化為不同器官，每個器官之間的界限是模糊的，同時其屬性值也是模糊的，如眼睛的“大小”。這就要求知識粒應該能表示及處理模糊的信息。知識系統的結構是一種分層結構，即低層次的知識粒組織在一起，從而構成更高層次的知識粒。這種結構決定了知識系統是開放的而不是封閉的，處於開放系統中的每個知識粒都通過某種機制將自己組織到更高的層次中。如原子之間通過化學鍵組織到結構更複雜的分子中，而分子又構成更高層次的組織。識工程建模的核心是PSM和本體[5]，從PSM和本體的角度來考慮知識系統的構成，套用領域的知識系統應該包含領域知識、任務方法、系統控制知識和解釋知識。其中領域知識描述特定套用領域的概念、規則，屬於領域靜態知識；任務方法描述特定套用領域的解題結構和方法，屬於領域動態知識；系統控制知識描述知識系統對靜態、動態知識的組織、協調、調度的機制和規則；解釋知識則對知識系統解題過程及結果提供解釋。
系統結構
複雜系統的決策往往涉及多個影響因素和相關知識領域，黑板控制模型由於其知識源和黑板的分層結構而適合於複雜知識系統的建模和控制，黑板控制模型漸進和機遇解決問題的特點。 系統在傳統黑板模型的基礎上增加了目標黑板、規劃器及相應的映射函式(對應規劃案例庫)，主要由知識源、黑板和控制機構3部分構成。
知識源：由描述某個獨立領域問題的知識及知識處理方法的多個領域知識主體(Agent)組成，分別用來解決特定的問題類，各知識源主體相互獨立，擁有各領域的概念本體作為自己的知識庫，並共同擁有方法本體作為共享方法庫。例如農業種植結構配置領域知識系統按其影響因素將知識源分為農產品專家(Agent)、地理專家(Agent)、氣候專家(Agent)等，農產品專家擁有農產品種類、特點、產量、價格等方面的專業知識，地理專家擁有地理方面專業知識，方法庫存放解題方法如已知某地理條件，求哪些農作物適宜生長或求某類農作物誰的產量最高等。
黑板：分為領域黑板和任務黑板。黑板是用來存儲數據、傳遞信息和處理方法的資料庫，是系統中的全局工作區。黑板根據處理知識領域的不同由上至下又劃分成多個信息處理層次。領域黑板：存放系統解題數據和狀態。任務黑板存放系統的解題任務樹(解題策略)包括各分解的子任務及其先後執行順序。
控制機構規劃器：基於HCBP原理，將系統目標分解為相對獨立的子目標，貼上在任務黑板上，並由子目標到知識本體的映射搜尋相應的知識源，被激活的知識源存放在議程中，按執行優先權排隊；
監控器：監測黑板工作區的狀態和數據變化，當黑板工作區的狀態發生變化時，及時將訊息傳遞給調度器，以決定系統下一步的工作內容，同時避免出現工作區死鎖狀態。議程:議程是一個系統能夠執行的任務列表，存放被激活的知識源及方法佇列。某知識源在議程中的位置由以下因素決定:最近被激活的知識源按優先權大小在議程中排隊；具有相同優先權的知識源由當前的衝突消解策略決定它們的放置順序。調度器：由推理機構、調度模組、通訊模組等組成。推理機構中包括各種控制策略和方法，如模式匹配、衝突消解、激活規則等。
