智能咨询系统

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1、第12章 智能咨询系统,主要内容 智能咨询系统基本结构 智能咨询方法 智能咨询系统模型 智能咨询系统实例,12.1 智能咨询系统概述,智能咨询系统融合了人工智能的理念和信息咨询的方法与技术，在构建知识库的基础上，设计合理有效的推理机制和算法，并通过友好的人机接口和解释系统，为用户提供知识化咨询服务。本章将详细讨论智能咨询系统的体系结构、方法及系统模型。,人类的咨询活动有着悠久的历史： 人类的咨询活动有着悠久的历史。随着社会经济和信息技术的全面发展，咨询活动已经融入社会经济的各个角落。其活动表现为：咨询人员通过一定的手段和技术进行调查研究以了解、掌握相关情况，并运用专门的知识、技能和经验，依靠科

2、学的分析方法，为用户提供线索、信息及其决策，协助用户解决复杂的问题。从广义的角度看，咨询是情报、信息的交流，咨询过程实质上是信息加工的过程，即开发、加工、选择和利用社会的信息资源提供信息服务。,“信息”和“咨询”两者之间的关系： 信息和咨询这两者是密不可分的。信息指事物发出的并表征事物的性质及其运行状态的消息和信号；咨询则含有磋商、会诊、顾问、参谋之意2。随着人类对信息作用的了解及其社会信息化进程的发展，“信息”与“咨询”一起构成了“信息咨询”这个复合词，用以强调信息在咨询活动中的作用与地位。,信息咨询业的类型： 信息咨询业作为国内外蓬勃发展的一个行业，在世界范围内受到了广泛重视，已成为社会经

3、济体系中的一个重要组成部分。信息咨询业的工作范围很广，内容极为丰富，依据咨询业务和范围划分，大致有五种类型：政策咨询，为国家或政府部门的决策人员处理政治、军事、科技等重大问题出谋划策；管理咨询，以企业的经营管理为主要咨询对象的信息咨询；工程咨询，对各种建设项目提供咨询服务；技术咨询，以产品的技术服务为主的咨询活动；专业咨询，对某一专业领域中存在的具体问题所进行的咨询活动。,信息咨询的功能与特点： 现代咨询活动具有非常重要的功能：科学决策功效。这一功能的实现需要咨询机构能够拥有丰富的知识和经验，综合分析和研究经济、社会、科学等多方面的因素，进行决策分析，为决策者提供可供选择的信息、建议和方案等科

4、学的决策依据。信息咨询机构在其咨询研究过程中，往往需要综合考虑与所咨询领域相关的其它领域的问题，具有很强的综合性，往往需要多学科专家协同工作才能够提出切合实际的建议或解决方案，因此信息咨询是一种含有高智力劳动成分的知识密集型活动。为了提高信息咨询活动的效率和咨询成果的效用，需要借助计算机技术、网络技术、专家系统技术、知识库技术、数据挖掘与知识发现技术、分布式协作技术等，构建智能化的信息咨询系统。,智能咨询系统的内涵： 智能咨询系统利用人工智能的方法和技术，通过知识获取、知识推理等过程模仿、延伸和扩展人的智能，方便咨询人员和用户从信息资源体系中获取满足决策需求的信息与知识。,咨询系统的智能化体现

5、： 信息咨询系统的智能化主要体现在如下三个方面： （1）咨询信息源的智能化 由于信息咨询的本质是一种信息的加工与利用，因此信息源是信息咨询的重要基点，增强对信息源的智能化加工与处理是实现咨询系统智能化的保证。具体而言，咨询信息源的智能化表现在： 信息源采集的智能化。信息资源的开发与利用给信息咨询提供了丰富的信息来源，但信息的指数级增长也给信息咨询机构带来挑战。因此，在咨询信息源的采集中需要引入自动化机制，采用自动搜集、自动分类等技术，自动获取文本、图片、多媒体、数据库等结构化和非结构化信息，完善信息采集范围，提高信息采集质量和效率。 信息源分析加工的智能化。信息咨询的辅助决策功能决定了信息咨询

6、活动不应该仅仅停留在低层次的信息检索和提供上，而应该重视信息的深层次分析研究。在对信息源的加工中，可以借助信息抽取、数据挖掘等技术，对自动采集到的异构信息源进行综合利用，提炼挖掘出隐含的、有价值的知识。,（2）咨询技术与手段的智能化 随着现代信息技术的发展，信息咨询手段也应该实现智能化的转变。缩微技术、声像技术、计算机技术、通信技术、网络技术、数据库技术、视频会议技术和多媒体技术等众多的智能信息技术都可以在咨询系统中得到应用。 （3）咨询问题解答的智能化 信息咨询的解答过程是一种高智能活动。对于一些简单的、重复的、琐碎的、常规性的、事实性的咨询可以通过常见问题列表等形式引导用户自主完成。对于复

7、杂的咨询问题，可采用智能推理技术，结合知识库系统实现自动判断分析。,构建智能咨询系统时应遵循的原则： （1）个性化原则 信息咨询应针对特定用户的特定问题而提供解决方案，不同用户其信息需求、信息表达方式、信息行为习惯是各不相同的，智能咨询系统应能根据不同用户的特点，提供个性化咨询服务。 （2）交互式原则 系统应能对用户在获取咨询结果的过程中所出现的问题进行自动的识别、诊断，以交互式形式自动地或在用户激励下进行智能化引导服务。 （3）自适应与自学习原则 所构建的系统不仅能利用已有的信息与知识解决相关问题，而且能从纷繁芜杂的信息中获取、分析归纳新产生的知识，迅速感知环境的变化并服务于整个智能化咨询过

8、程。,12. 2 智能咨询系统基本结构,智能咨询系统是知识系统的一种类型，主要由知识获取与组织模块、智能咨询处理模块和智能人机接口模块这三部分组成，可以采用如图所示的基本结构，其中，智能咨询处理模块是系统的核心。,智能咨询系统体系结构介绍： （1）知识获取与组织模块 知识获取与组织模块用于从外界获取有关事实数据与案例、语言知识、领域知识、方法知识、用户知识等，为系统建立起合理、完整的知识体系。 领域知识。主要包括专业领域中的各实体对象和对象关系。领域知识对于事实数据的标引和检索、用户需求的扩展、咨询推理匹配算法的实现都具有重要的意义，是智能咨询中不可缺少的知识源。 方法知识。智能咨询方法是“咨

9、询问题推理”执行的基础，因此，系统需要从咨询专家处获取大量方法知识。 用户知识。通过与“智能人机接口模块”无缝集成，获取用户个性化模型，以便提高个性化咨询服务。,（2）智能咨询处理模块 智能咨询处理模块是整个系统的神经中枢，直接影响咨询效果。智能咨询模块由若干个子模块组成： 咨询方法建模子模块。咨询活动需要在利用各种信息的基础上，分析问题表象，提供问题解决方案。在开展咨询活动的过程中，系统需要借助于一定的工具与模型对问题进行分析与研究，从而找到解决问题的途径。因此，系统的有效运行离不开专业咨询方法的指导。这些方法知识对于系统的自动推理与求解具有及其重要的作用，在系统构造中需要将知识获取模块所采

10、集到的方法知识进行有效建模，以指导系统进行智能咨询活动。 咨询问题推理子模块。智能咨询系统的核心就在于其推理功能。知识推理子模块协调整个系统的运作，它在方法模型的指导下采用一定的控制顺序和策略对相关知识进行推理，从而得到问题解决方案与结果。 咨询结果评价子模块。该模块用于用户对咨询结果进行处理。当用户对咨询结果满意时可以给出好的评价，这些评价信息可以被系统记录，并通过知识获取与组织模块进行自动学习，形成成功案例存放于系统的知识体系中，为以后的咨询活动提供正面实例。, 咨询结果解释子模块。该模块可用于向用户合理地解释咨询系统的行为和推理的过程。 咨询引导子模块。任何一个系统其功能与求解问题的能力

11、总是一定的，因此需要设立引导模块用于分析咨询问题的基本要素（如提问的主题、学科范畴、问题的紧迫性等），对于明显不属于该系统范畴的咨询问题或系统经过推理分析后仍无法得到令用户满意的咨询结果的咨询问题自动转发给其它智能咨询系统或外部专家进行处理。咨询引导模块可选择最佳咨询路径，为用户提供最合理的解答。,（3）智能人机接口模块 该模块用于和用户交互，主要接收用户的咨询问题和显示咨询结果，并可对咨询问题进行初步分析，确定用户提问的基本范畴，对用户提问的完整性、用户结果要求的合理性等进行初步判断，以辅助用户提出符合其真实需求意图的问题。,12.3 智能咨询方法,智能咨询方法通常以定性和定量相结合作为基本

12、分析手段，以诊断问题和解决问题作为基本出发点，借鉴并融合管理科学、系统科学、行为科学、社会科学、计算机科学等多学科理论与技术，构成了专业的咨询方法体系，成为咨询活动的不可或缺的基石，本节主要介绍结构化分析框架方法、系统分析方法、数学模型法等。,（一）结构化分析框架方法 结构化分析框架是一种把思路条理化并把问题限定在一定范围内，进行深入分析探讨的结构化思维方式。利用这种方法，可以很快把一些基本数据和原始材料纳入到一个有条理的框架，并把推理集中在问题的“驱动因素”上。结构化分析框架的基本要求是：目标明确、逻辑清楚、重点突出、层次分明、内容简洁、可操行强。 结构化分析框架方法的基本步骤是： （1）确

13、定分析主题和范围。 （2）建立结构化分析框架。 （3）利用结构化框架进行分析。 （4）提出解决问题建议。,（二）系统分析方法 系统分析方法把咨询项目看作系统工程，通过系统目标分析、系统要素分析、系统环境分析、系统资源分析和系统管理分析，深入诊断问题，有针对性地提出解决方案。 系统分析方法的具体步骤是： （1）限定问题：明确问题的本质和特性、问题存在范围和影响程度、问题产生的时间和环境、问题的症状和原因等。 （2）确定目标：系统分析目标要根据用户要求和对问题的理解加以确定，如有可能应尽量通过指标表示，以便进行定性和定量分析。 （3）调查研究和收集数据：调查研究和收集数据应围绕问题起因进行，一方面

14、要验证在限定问题阶段形成的假设；另一方面要深入探讨产生问题的内在原因。 （4）提出备选方案和评价标准：备选方案是可供选择的解决问题的思路或设计。为了对备选方案进行评估和筛选，要提出相应的评价标准和约束条件，建立适当的模型。 （5）提出可行方案。,（三）SWOT分析方法 SWOT方法是一种结构化的分析方法。它将与研究对象密切相关的内部优势因素（Strengths）、内部劣势因素（Weaknesses）、外部机会因素（Opportunities）和外部威胁因素（Threats）整理出来，并依照一定的次序按矩阵形式排列，然后把各种因素相互匹配起来加以综合比较分析，并在分析的基础上，提出相应的发展战略

15、和对策思路。 SWOT方法简便易行，具有结构性和系统性。进行SWOT分析的具体步骤是： （1）进行企业外部环境分析，列出环境中的机会（O）和威胁（T）因素。 （2）进行企业内部能力分析，列出目前企业的优势（S）和劣势（W）因素。 （3）以环境中的机会和威胁为一方，企业内部能力中的优势和劣势为一方，绘制SWOT二维矩阵。 （4）进行组合分析，确定应采取的具体策略。,（四）决策树法 决策树是在主要变量不确定情况下，可用于处理多阶段决策问题的一种决策图。由于该图形类似树枝，故称为决策树。它由决策结点、方案枝、事件结点、概率枝和决策终点或末梢组成。 决策树构建原则是： （1）发自任何结点的并列树枝必须

16、是相同逻辑类型，即同是方案或同是事件。 （2）与任何事件结点相连的事件树枝应代表全部可能事件，全部事件的概率之和为1。 （3）与决策结点相连的方案树枝应代表在该决策点全部可能的备选方案。 决策树的计算步骤是：从树的末端往回计算，即先算出每个事件结点上的效率期望值，再根据决策目标对各方案分支进行比较，砍掉较差方案，剩下的即为最优方案。,与决策树法类似的另一种方法为决策表法。决策表也称决策矩阵。它由备选方案、自然状态及其发生的概率和效率期望值组成，是在主要变量不确定情况下进行决策的一种模型工具。利用决策表解决问题的具体步骤是： （1）列出各种备选方案。 （2）列出各种备选方案可能遇到的各种自然状态。 （3）列出各种自然状态可能出现的概率。 （4）计算不同方案在各种自然状态下的期望值，编制决策表。 （5）根据决策表进行决策分析，根据要求选择期望值最大（或最小）的方案作为最优决策方案。,（五）网络规划法 网络规划法是咨询项目管理常用的基本方法。网络规划法把任务进行分解，并按照工作流程排序，以网络图的形式