人工智能創(chuàng)新在即 “專家系統(tǒng)”破解大數(shù)據(jù)難題 2016年09月21日11:20 來源：中國智能制造網(wǎng)|
有很多著迷于深度學(xué)習(xí)、壓縮分類和自動駕駛的數(shù)據(jù)科學(xué)團(tuán)隊(duì)，它們渴望運(yùn)用當(dāng)下流行的算法。有時候，自學(xué)習(xí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可能是最佳的選擇;而有時候，你得采用經(jīng)典的技術(shù)：系統(tǒng)。
專家系統(tǒng)是一種基于規(guī)則的引擎，它基于專家們的集體智慧。它是人工(AI)領(lǐng)域歷史最悠久的創(chuàng)新之一，實(shí)際應(yīng)用可以追溯到上世紀(jì)70年代。
數(shù)據(jù)科學(xué)界經(jīng)常開玩笑說，專家系統(tǒng)好比是過時的恐龍，它們很有意思，但是就現(xiàn)代應(yīng)用而言不切實(shí)際。我完全不同意，人工智能領(lǐng)域沒有哪一項(xiàng)進(jìn)步完全取代得了專家系統(tǒng)的功能和效用。此外，由于專家系統(tǒng)已存在相當(dāng)一段長的時間，你可以運(yùn)用久經(jīng)考驗(yàn)的最佳實(shí)踐。下面是使用專家系統(tǒng)、讓你開始入手的六個最佳實(shí)踐。
1.征集需求
構(gòu)建一套專家系統(tǒng)最困難的部分就是，與實(shí)際的專家們見面討論。與任何最終用戶見面討論已夠困難了，而你項(xiàng)目需要的那些專家是非常特殊的最終用戶，每個人都想要與之討論。在征集需求之前，要征得管理層的同意，批準(zhǔn)你與專家們見面討論。
比如說，我在接觸一家跨國交易處理時，整個公司只有五六個人知道交易網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。如果你沒有讓管理層承諾專家到時抽出時間，那么你休想與他們談?wù)?5分鐘以上。
2.進(jìn)行分析
盡量少花時間在分析上。忍住對專家進(jìn)行定性分析的沖動，這沒有必要。
專家系統(tǒng)旨在進(jìn)行自己的分析。艱苦的工作在分析中并不多，難就難在框架的搭建和微調(diào)上。在這方面，它類似神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。你的任務(wù)就是告訴系統(tǒng)如何思考，然后讓系統(tǒng)為自己處理思考任務(wù)。
3.設(shè)計(jì)框架
將冗余性(verbosity)設(shè)計(jì)到你的專家系統(tǒng)框架中。專家系統(tǒng)由兩個基本部分組成：知識庫和推理引擎。知識庫負(fù)責(zé)存儲關(guān)于設(shè)計(jì)領(lǐng)域的事實(shí)，而推理引擎負(fù)責(zé)將歸納(正向鏈)推理和演繹(反向鏈)推理運(yùn)用到知識庫中的事實(shí)。
這兩個系統(tǒng)都必須精心設(shè)計(jì)，讓你可以了解專家系統(tǒng)在想什么。你需要非常詳細(xì)地了解專家系統(tǒng)知道的情況，以及它如何得出結(jié)論。先進(jìn)系統(tǒng)更側(cè)重于采用自然語言界面――這是我支持的一個最佳實(shí)踐。
4.開發(fā)系統(tǒng)
開發(fā)速度要快。與分析一樣，如果你在開發(fā)方面花了大量的時間，那么做法不當(dāng)。你唯一要開發(fā)的東西就是框架(知識庫和推理引擎)。暫時盡量避免編寫程序代碼。
然而，要從長計(jì)議。在程序代碼可以取代框架推理的地方構(gòu)建接口。雖然將程序代碼換成基于框架的推理有悖于大眾的看法，但是一旦規(guī)則得到了全面審查，它就是你專家系統(tǒng)的一種實(shí)際延伸。程序代碼讓你有機(jī)會大大加快執(zhí)行，這對許多應(yīng)用程序(比如嵌入式系統(tǒng))來說更切實(shí)際。
5.訓(xùn)練系統(tǒng)
不要低估了合理訓(xùn)練專家系統(tǒng)所需要投入的時間、精力和專家數(shù)量。我使用“訓(xùn)練”這個詞很寬泛――專家系統(tǒng)嚴(yán)格上來說并不是一種學(xué)習(xí)系統(tǒng)。但是，決定專家系統(tǒng)成敗的卻是領(lǐng)域知識以及它如何進(jìn)行推理。專家必須是這個過程的一部分，因?yàn)橐坏佀土诵枨笳骷A段收集的信息，專家就需要微調(diào)引擎。
這時候，情況變得有意思起來。讓一個專家解釋過程原本夠難的，更不用說讓一組專家就合適的過程達(dá)成共識了。到頭來這是值得的，但是勤奮和耐心在這個階段會給你帶來好處。
6.改進(jìn)系統(tǒng)
請專家委員會做以后的審查。一旦你的專家系統(tǒng)部署到位，很難長時間留住你的專家;他們需要定期審查實(shí)際的結(jié)論，確保你的系統(tǒng)仍盡到作為專家的責(zé)任。事先獲得他們的這種承諾。就像你在需求征集階段那樣征得管理層的同意――可以這么說，專家系統(tǒng)穩(wěn)定下來后，至少每年每季度你需要一次得到他們的關(guān)注。在你開始動手之前，確保每個人對這個想法意見一致。
結(jié)束語
盡管種種新奇的系統(tǒng)和算法涌入數(shù)據(jù)科學(xué)界，但使用一種有幾十年歷史，并久經(jīng)考驗(yàn)的：專家系統(tǒng)根本不會錯。別因?yàn)樵O(shè)計(jì)的簡潔性而誤以為它過時或無效，事實(shí)恰恰相反。
只要你能找到合適的專家，就可以立即搭建起一套專家系統(tǒng);與此同時，其他數(shù)據(jù)科學(xué)家仍在為壓縮分類絞盡腦汁。掌握了這里給出的幾個要點(diǎn)，以及你自己汲取的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，你可能自己都沒意識到，就成了專家系統(tǒng)的專業(yè)人士。
責(zé)任編輯：姚泓澤
