《专家系统开发平台的设计与人机界面设计工具的实现》由会员分享，可在线阅读，更多相关《专家系统开发平台的设计与人机界面设计工具的实现（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、摘 要摘要专家系统的研究和应用一直是人工智能领域的研究热点， 许多专家系 统己应用到医学、化学、地质等多种领域，并在实践中获得良好的效果。 农业专家系统是具有农业技术咨询与指导功能的专家系统，显示出蓬勃 的生命力，目 前己开发出多个面向不同农业生产领域的农业专家系统。但迄今为止， 面向农业领域的通用专家系统开发工具还较少， 并且其 中一些工具对使用者的计算机技能要求过高，不利于农业科技人员的使 用。因此，建造高质量、统一规范的、经过初步训练的非计算机专业人 员能方便使用的农业专家系统开发工具和开发框架 ( 也称农业专家系统 开发平台)是一个很好的解决方案。基于以上原因，项目组开发了专家系统基础
2、开发平台集成开发环境 B A P D E S - I D E 。它是 8 6 3项目“ 智能化农业信息系统集成开发平台”的一 个重要组成部分，是原 8 6 3项目中单机版和网络版专家系统开发平台的 升级版本。 本文对B A P D E S - I D E 进行了系统分析和总体设计，并基于专家 系统基础开发平台，给出了人机界面设计工具的体系结构和各个子系统 的详细设计与具体实现。B OD E S 一 工 D E采用分层的体系结构，从下到上依次为构件层、定义层 和解释层。构件层是整个系统的核心部分， 面向计算机专业人员，由 知识库和推 理机组件库组成。知识库以数据库的形式存放在S Q L S e
3、r v e r 数据库服务 器中。推理机组件库提供了多种知识表示和相应的推理算法，每个推理 机组件遵循微软的 C O M规范。组件库中的组件可以提供给第三方使用， 遵循本平台规范的第三方组件也可以集成到组件库中。定义层面向农业专家， 是一个集成开发环境， 由知识录入工具和框架 定义器所组成。知识库录入工具采用批量式录入方式，用户按照脚本语 言所规定的语法录入知识。 该工具具有语法检查和文件格式转换等功能， 能自 动将文本格式的知识转化为推理机构件能处理的内部形式。框架定 义器包括人机界面开发工具、专家系统工作流程定义工具和脚本编辑与 编译工具，提供图形界面，采用可视化方式定制专家系统界面、专家
4、系 统工作流程和其它参数信息。解释层负责解释运行定义层定制的专家系统。网络版专家系统由 I I S 负责解释A S P -N E T We b F o r m s 的可视化组件和用户界面逻辑，单机版专 家系统调用C # 编译器来解释.c s 文件的执行。脚本编辑与编译工具是定义层的重要组成部分，它面向高级用户，提 供脚本语言编程和调试功能。 脚本是C # 语言的子集， 遵循A S P . N E T 语法，摘 要实现网 页中 用户界面逻辑的脚本编辑编译功能。 脚本编辑工具提供脚本 录入、 存储、查找，替换等编辑功能:脚本编译工具提供脚本的编译、 错误信息显示、错误定位功能。工作流程定义工具定义
5、平台编辑元素的逻辑关系， 是框架定义器的主 要功能构件。该工具支持 “ 所见即所得”的工作方式，提供图形化用户 界面， 支持拖拽功能。平台根据拖拽信息排列平台编辑元素，自 动画出 工作流程，便于用户使用。工作流程定义工具根据输入事实不同的值， 跳到相应的页面， 实现了 简单的决策树，拓展了平台的应用范围。人机界面开发工具用于定制专家系统运行过程中所有人机交互界 面，包括系统主界面、各个子模块的运行界面、结论输出界面等。它是 符合平台规范的一个组件，支持常用图形界面元素，生成的界面可以在 I E 浏览器中显示，比前期版本的界面设计工具更加灵活、 功能更强。人机界面开发工具由界面设计器、 界面转换
6、器和界面解释器组成， 分 别完成界面设计，界面文件格式转换和界面解释运行的功能。界面设计器采用“ 所见即所得” 的形式， 提供可视化的界面设计环境， 允许用户在设计面板上自由选择和排列设计器所提供的界面元素。每个 界面元素都用属性来控制显示外观及风格。对于一些有触发事件的界面 元素，也是由属性来表示特定事件的 ( 如启动推理) 。当事件被触发后， 相应的 事件处理程序被激活。界面元素的属性以 列表形式提供给用户， 用户可以对表中的某项属性进行编辑或选择。界面设计器定制的界面可 分为两大类:输入界面和输出报表。输入界面负责接受用户输入并传递 给相应的处理程序。 输出报表负责显示系统运行的中间结论
7、或最终结论。 界面设计器定制的界面文件都以 X M L格式保存，这种将图形界面转换为 文本的存储方式，大大减小了界面文件的体积， 提高了 专家系统的存储 效率。界面转换器的主要功能是将存储界面的 X M L文件转换为可被解释执 行的具体文件格式。解释层的发布工具将用户定制的专家系统发布为网 络版专家系统时，界面转换器根据 X M L文件中 记录的界面信息自 动生成 一个等价的A S P . N E T W e b F o r m s页面;发布为单机版专家系统时，界面 转换器将X M L 文件转换为C # 的 C S 文件格式。界面解释器专门用于单机版的专家系统， 主要功能是: 加载、 显示和
8、运行以X M L 格式存储的界面文件。 界面转换器将X M L 文件表示的界面转 换为 C # 的C S文件， 包括所有的鼠 标响应事件，以 . C S文件为参数调用 C # # 编译器，加载并显示界面，接受并响应用户消息。人机界面设计工具与相关工作的比 较:( I ) 、与以 前的工作相比，本文设计的界面设计工具具有界面友好、 使用灵活、提供控件丰富、易于使用 ( 傻瓜化)等特点;摘 要( 2 ) 、 与美国 专 家系 统开发 平台X p e r t 相比， 本 文设 计的界 面开发工 具具有提供更多的界面元素、支持多媒体信息、识别从平台拖拽过来的 知识，与知识库有很好的集成性等优点.( 3
9、 ) 、 本文设计 的 人机界面 设计工具具有当 前主流主页设计 器的基本 功能，不仅能设计静态页面，而且可以通过脚本编辑编译工具编写动态 脚本信息。人机界面设计工具作为B A P D E S - I D E的一个装配件，与知识库有很 好的集成性。界面设计器可以辨别用户拖拽过来的界面元素或事实，自 动在设计面板上加以表示，这一点在主页设计器上是没有的.综上所述， 本文针对农业专家系统的特点， 提出了 基于软件构件方式 的专家系统开发平台模型-B A P D E S - I D E 。此模型使用基于N E T的装配 件标准的软件构件技术，高度集成原有的开发平台和新制作的软构件， 允许用户采用 “
10、 所见即所得”的可视化设计方式定制专家系统，与以前 的工作相比，具有集成度高、灵活性强、界面友好、支持多媒体、平台 与知识库推理机无关等特点。基于这个专家系统开发平台模型， 项目组还开发了几个实用的农业专 家系统，这几个系统在实用中取得了较好的效果。Ab s t r a c tT h e r e s e a r c h a n d a p p l i c a t i o n o f e x p e rt s y s t e m a lw a y s is a m o n g t h e f o c u s e s o f a rt i fi ci a l i n t e ll i g e n
11、c e fi e ld , a n d m a n y e x p e rt s y s t e m s h a v e b e e n 即p lie d t o f ie l d s o f m e d ic in e , m e c h a n ic , g e o l o g y a n d s o o n , a n d h a v e s h o w n g o o d e f f e c t i n a p p l i c a t io n . A g r i c u l t u r a l e x p e rt s y s t e m o f f e r s a d v is o
12、 r y a n d i n s t r u c t i o n in a g r i c u l t u r a l t e c h n i q u e s . It h a s g o o d p r o s p e c t , m o r e o v e r m a n y a g r ic u lt u r a l - fi e ld - o r i e n t e d e x p e rt s y s t e m s a r e a p p e a r in g .H o w e v e r u n t i l n o w t h e r e a r e f e w - g e n
13、e r a l - u s e a g r ic u lt u r a l - fi e ld - o r ie n t e d e x p e rt s y s t e m d e v e l o p i n g t o o l s , a n d s o m e a v a i l a b l e t o o ls r e q u ir e t h a t t h e o p e r a t o r h a v e a g o o d m a s t e r o f c o m p u t e r t e c h n o l o g y , w h i c h i s a h a n d
14、ic a p f o r t h e a g r i c u lt u r a l t e c h n ic a l f a c u lt ie s . C o n s e q u e n t ly i t i s a g o o d w a y o u t t o p r o d u c e a h ig h - q u a li t y a g r i c u lt u r a l e x p e rt s y s t e m d e v e lo p i n g t o o l s a n d d e v e l o p i n g f r a m e s ( a ls o c a l
15、le d的r ic u lt u r a l e x p e rt s y s t e m d e v e lo p i n g p la t f o r m w h ic h o b e y s t h e u n i f o r m r u le s a n d c a n b e u s e d c o n v e n i e n t ly b y s im p ly t r a in e d c o m p u t e r l a y m a nF o r t h e a b o v e r e a s o n s , o u r p r o j e c t t e a m d e v
16、 e lo p e d B a s ic P l a t f o r m f o r D e v e lo p i n g E x p e rt S y s t e m s I n t e g r a t e d D e v e lo p m e n t E n v i r o n m e n t ( B A P D E S - I D 日 I t i s a n i m p o r t a n t p a rt o f 8 8 3 p r o j e c t in t e l l i g e n t a g r i c u l t u r a l in f o r m a t io n s y s t e m i n t e g r a t e d e v e l o p i n g p la t f o r m “ , a n d is a n u p g r a d e v e r s i o n o f i n d iv id u a l c o m p u t e r v e r s i o n a n d n e t v e
