智能決策技術(shù)原理及應(yīng)用

1、智能決策技術(shù)原理及應(yīng)用摘要隨著經(jīng)濟(jì)的快速開(kāi)展，能正確、快速地做出決策無(wú)疑是贏得市場(chǎng)獲取最大經(jīng)濟(jì)效益的保證。決策支持系統(tǒng)可以看成是管理信息系統(tǒng)和運(yùn)籌學(xué)相結(jié)合而開(kāi)展起來(lái)的，它要求有很強(qiáng)的數(shù)值計(jì)算才能，又要有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理才能，而目前的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言的支持才能缺乏，使得決策支持系統(tǒng)的開(kāi)展非常緩慢。關(guān)鍵詞決策支持系統(tǒng)人工智能專家系統(tǒng)一、智能決策技術(shù)概述1.決策支持系統(tǒng)的形成隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和應(yīng)用的開(kāi)展，如科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、管理信息系統(tǒng)的開(kāi)展以及運(yùn)籌學(xué)和管理科學(xué)的應(yīng)用，為決策支持系統(tǒng)的形成打下了基矗決策支持系統(tǒng)(deisinsupprtsystedds)是80年代迅速開(kāi)展?管理決策系統(tǒng)?一文中首先提出決策支

2、持系統(tǒng)的概念。dss本質(zhì)上是在管理信息系統(tǒng)和運(yùn)籌學(xué)的根底上開(kāi)展起來(lái)的。管理信息系統(tǒng)重點(diǎn)在對(duì)大量數(shù)據(jù)的處理。運(yùn)籌學(xué)在運(yùn)用模型輔助決策表達(dá)在單模型輔助決策上。隨著新技術(shù)的開(kāi)展，所需要不得不解決的問(wèn)題會(huì)愈來(lái)愈復(fù)雜，所涉及的模型會(huì)愈來(lái)愈多，模型類型也由數(shù)學(xué)模型擴(kuò)大數(shù)據(jù)處理模型。模型數(shù)量也愈來(lái)愈多。這樣，對(duì)多模型輔助決策問(wèn)題，在決策支持系統(tǒng)出現(xiàn)之前是靠人來(lái)實(shí)現(xiàn)模型間的結(jié)合和協(xié)調(diào)。決策支持系統(tǒng)的出現(xiàn)就是要解決由計(jì)算機(jī)自動(dòng)組織和協(xié)調(diào)多模型運(yùn)行，對(duì)大量數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)的存取和處理，到達(dá)更高層次的輔助決策才能。決策支持系統(tǒng)的新特點(diǎn)就是增加了模型庫(kù)和模型庫(kù)管理系統(tǒng)，它把眾多的模型(數(shù)學(xué)模型和數(shù)據(jù)處理模型以及更廣泛的模

3、型)有效地組織和存儲(chǔ)起來(lái)，并且建立了模型庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)的有機(jī)結(jié)合。這種有機(jī)結(jié)適宜應(yīng)人機(jī)交互功能，自然促使新型系統(tǒng)的出現(xiàn)，即dds的出現(xiàn)。它不同于is數(shù)據(jù)處理，也不同于模型的數(shù)值計(jì)算，而是它們的有機(jī)集成。它既有數(shù)據(jù)處理功能又具有數(shù)值計(jì)算功能。決策支持系統(tǒng)概念及構(gòu)造。決策支持系統(tǒng)是綜合利用大量數(shù)據(jù)，有機(jī)組合眾多模型(數(shù)學(xué)模型與數(shù)據(jù)處理模型等)，通過(guò)人機(jī)交互，輔助各級(jí)決策者實(shí)現(xiàn)科學(xué)決策的系統(tǒng)。dss使人機(jī)交互系統(tǒng)、模型庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)三者有機(jī)結(jié)合起來(lái)。它大大擴(kuò)大了數(shù)據(jù)庫(kù)功能和模型庫(kù)功能，即dss的開(kāi)展使管理信息系統(tǒng)上升到?jīng)Q策支持系統(tǒng)的新臺(tái)階上。dss使那些原來(lái)不能用計(jì)算機(jī)解決的問(wèn)題逐步變成能用計(jì)算機(jī)解

4、決。2.人工智能概念和研究范圍(1)人工智能定義。由計(jì)算機(jī)來(lái)表示和執(zhí)行人類的智能活動(dòng)(如判斷、識(shí)別、理解、學(xué)習(xí)、規(guī)劃和問(wèn)題求解等)就是人工智能。人工智能的研究在逐步擴(kuò)大機(jī)器智能，使計(jì)算機(jī)逐步向人的智能靠近。(2)人工智能的研究范圍。人工智能研究的根本范圍有：?jiǎn)栴}求解、邏輯推理和定理證明、自然語(yǔ)言處理、自動(dòng)程序設(shè)計(jì)、學(xué)習(xí)、專家系統(tǒng)、機(jī)器人學(xué)、機(jī)器視覺(jué)、智能檢索系統(tǒng)、組合高度問(wèn)題、系統(tǒng)與表達(dá)語(yǔ)言等；其主要研究領(lǐng)域有：自然語(yǔ)言處理、機(jī)器人學(xué)、知識(shí)工程。自然語(yǔ)言處理：語(yǔ)音的識(shí)別與合成，自然語(yǔ)言的理解和生成，機(jī)器翻譯等。機(jī)器人學(xué)：從操縱型、自動(dòng)型轉(zhuǎn)向智能型。在重、難、險(xiǎn)、害等工作領(lǐng)域中推廣使用機(jī)器人。知

5、識(shí)工程：研究和開(kāi)發(fā)專家系統(tǒng)。目前人工智能的研究中，最接近實(shí)用的成果是專家系統(tǒng)。專家系統(tǒng)在符號(hào)推理、醫(yī)療診斷、礦床勘探、化學(xué)分析、工程設(shè)計(jì)、軍事決策、案情分析等方面都獲得明顯的效果。3.決策支持新技術(shù)?建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)?(buildingthedataarehuse)中提出的。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的提出是以關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)，并行處理和分布式技術(shù)的飛速開(kāi)展為根底，它是解決信息技術(shù)在開(kāi)展中一方面擁有大量數(shù)據(jù)，另一方面有用信息卻很貧乏(datarihinfratinpr)這種不正?，F(xiàn)象的綜合解決方案。.h.inn在?建立數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)?一書(shū)中，對(duì)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)定義為：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是面向主題的、集成的、穩(wěn)定的、不同時(shí)間的數(shù)據(jù)集合，用于支持經(jīng)

6、營(yíng)管理中決策制定過(guò)程。傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)用于事務(wù)處理，也叫操作型處理，是指對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)聯(lián)機(jī)進(jìn)展日常操作，即對(duì)一或一組記錄的查詢和修改，主要為企業(yè)特定的應(yīng)用效勞的。用戶關(guān)心的是響應(yīng)時(shí)間，數(shù)據(jù)的平安性和完好性。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)用于決策支持，也稱分析型處理，用于決策分析，它是建成立決策支持系統(tǒng)的基矗(2)數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的特點(diǎn)。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是面向主題的：主題是數(shù)據(jù)歸類的標(biāo)準(zhǔn)，每一個(gè)主題根本對(duì)應(yīng)一個(gè)宏觀的分析領(lǐng)域。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是集成的：數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)之前，必須經(jīng)過(guò)加工與集成。對(duì)不同的數(shù)據(jù)來(lái)源進(jìn)展統(tǒng)一數(shù)據(jù)構(gòu)造和編碼。統(tǒng)一原始數(shù)據(jù)中的所有矛盾之處，如字段的同名異義，異名同義，單位不統(tǒng)一，字長(zhǎng)不一致等?？傊畬⒃紨?shù)據(jù)構(gòu)造作一個(gè)從面向應(yīng)用到面

7、向主題的大轉(zhuǎn)變。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是穩(wěn)定的：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中包括了大量的歷史數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)經(jīng)集成進(jìn)入數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)后是極少或根本不更新的。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)是隨時(shí)間變化的：數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的數(shù)據(jù)時(shí)限在5-10年，故數(shù)據(jù)的鍵碼包含時(shí)間項(xiàng)，標(biāo)明數(shù)據(jù)的歷史時(shí)期，這合適dss進(jìn)展時(shí)間趨勢(shì)分析。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)中數(shù)據(jù)很大：通常的數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)量為10gb級(jí)，大型的是一個(gè)tb級(jí)數(shù)據(jù)量。數(shù)據(jù)中索引和綜合數(shù)據(jù)占2/3，原始數(shù)據(jù)占1/3。數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)軟、硬件要求：需要一個(gè)宏大的硬件平臺(tái)和一個(gè)并行的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。(3)數(shù)據(jù)開(kāi)采的概念及方法。1995年在加拿大召開(kāi)了第一屆知識(shí)發(fā)現(xiàn)(knledgedisveryindatabasekdd)和數(shù)據(jù)開(kāi)采(datainingd)

8、國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議以后，“數(shù)據(jù)開(kāi)采開(kāi)場(chǎng)流行，它是“知識(shí)發(fā)現(xiàn)概念的深化，知識(shí)發(fā)現(xiàn)與數(shù)據(jù)開(kāi)采是人工智能、機(jī)器學(xué)習(xí)與數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。kdd一詞是在1989年8月于美國(guó)底特律市召開(kāi)的第一屆kdd國(guó)際學(xué)術(shù)會(huì)議上正式形成的。知識(shí)發(fā)現(xiàn)被認(rèn)為是從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有用知識(shí)的整個(gè)過(guò)程。數(shù)據(jù)開(kāi)采被認(rèn)為是kdd過(guò)程中的一個(gè)特定步驟，它用專門(mén)算法從數(shù)據(jù)中抽取形式。數(shù)據(jù)開(kāi)采的主要方法和技術(shù)有：信息論方法、集合論方法、仿生物技術(shù)、公式發(fā)現(xiàn)、統(tǒng)計(jì)分析方法及其它方法。二、智能決策技術(shù)原理要能做出智能決策需要在智能決策支持系統(tǒng)的輔助下才能實(shí)現(xiàn)。因此要知道智能決策技術(shù)的原理就需要知道智能決策支持系統(tǒng)的原理及構(gòu)造。智能決策支持系統(tǒng)(id

9、ss)是在決策支持系統(tǒng)(dss)的根底上集成人工智能專家系統(tǒng)(es)而形成的。決策支持系統(tǒng)主要是由問(wèn)題處理與人機(jī)交互系統(tǒng)(由語(yǔ)言系統(tǒng)和問(wèn)題處理系統(tǒng)組成)、模型庫(kù)系統(tǒng)(由模型庫(kù)管理系統(tǒng)和模型庫(kù)組成)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)(由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)組成)等組成。專家系統(tǒng)主要由知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)和知識(shí)庫(kù)管理系統(tǒng)三者組成。決策支持系統(tǒng)和專家系統(tǒng)集成為智能決策支持系統(tǒng)。idss中dss和es的結(jié)合主要表達(dá)在兩個(gè)方面：(1)dss和es的總體結(jié)合。由集成系統(tǒng)把dss和es有機(jī)結(jié)合起來(lái)(將兩者一體化)。kb和b的結(jié)合。模型庫(kù)中的數(shù)學(xué)模型和數(shù)據(jù)處理模型作為知識(shí)的一種形式，即過(guò)程性知識(shí)，參加到知識(shí)推理過(guò)程中去，或者將知識(shí)庫(kù)和

10、推理機(jī)結(jié)合起來(lái)，形成知識(shí)推理模型參加到模型庫(kù)中去。(2)db和動(dòng)態(tài)db的結(jié)合。dss中的db可以看成是相對(duì)靜態(tài)的數(shù)據(jù)庫(kù)，它為es中的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)提供初始數(shù)據(jù)，es推理完畢后，動(dòng)態(tài)db中的結(jié)果再送回到dss中的db去。由dss和es這三種結(jié)合形式，也說(shuō)形成了三種idss集成形式。智能決策支持系統(tǒng)是以大量的信息搜集和大量的知識(shí)為根底，將它們存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)和知識(shí)庫(kù)中，為問(wèn)題處理系統(tǒng)效勞。將實(shí)際問(wèn)題轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能進(jìn)展求解的過(guò)程，就是通過(guò)對(duì)問(wèn)題的分解和分析，建立問(wèn)題求解的總框架模型，根據(jù)這個(gè)總框架模型的各組成部分的目的、功能、數(shù)據(jù)和求解的要求來(lái)決定各組成部分是建立新模型，還是選擇已有的成熟模型；多模型如何組

11、合；需要利用哪些數(shù)據(jù)；是采用數(shù)值計(jì)算模型還是采用知識(shí)推理模型進(jìn)展各種處理方法選擇，然后對(duì)其進(jìn)展求解。將求解的結(jié)果或得到的支持決策的信息反回給決策用戶。三、智能決策技術(shù)的應(yīng)用決策支持系統(tǒng)自70年代初產(chǎn)生以來(lái)，在這20年間逐步應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域和部門(mén)，在開(kāi)展中不斷融入人工智能的技術(shù)使之成為智能決策支持系統(tǒng)，并得到更加廣泛的應(yīng)用。主要有以下部門(mén)：1.企業(yè)(包括工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)等)(1)消費(fèi)部門(mén)；(2)財(cái)務(wù)部門(mén)；(3)銷售部門(mén)；(4)運(yùn)輸、后勤部門(mén)；(5)勞動(dòng)人事部門(mén)；(6)外貿(mào)部門(mén)，等等。2.事業(yè)單位(1)城市管理部門(mén)；(2)衛(wèi)生保健部門(mén)；(3)資源管理部門(mén)；(4)教育文化部門(mén)，等等。3.國(guó)防軍事領(lǐng)域4.研究開(kāi)發(fā)領(lǐng)域在我國(guó)，目前已開(kāi)發(fā)應(yīng)用的有：全國(guó)宏觀經(jīng)濟(jì)開(kāi)展決策支持系統(tǒng)，省區(qū)整體開(kāi)展決策支持系統(tǒng)，縣區(qū)開(kāi)展戰(zhàn)略研究決策支持系統(tǒng)，各行業(yè)的開(kāi)展決策支持系統(tǒng)，公司一級(jí)的、廠一級(jí)消費(fèi)經(jīng)營(yíng)決策支持系統(tǒng)，流域管理決策支持系統(tǒng)，運(yùn)輸經(jīng)營(yíng)管理決策支持系統(tǒng)，人口開(kāi)展與控制決策支持系統(tǒng)，作戰(zhàn)指揮決策支持系統(tǒng)，后勤保障決策支持系統(tǒng)等等。可見(jiàn)決策支持系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)深化到生活的各個(gè)方面。由于人們?cè)谌粘Ｉ钪校S時(shí)都要作出選擇和決定，這種選擇和決定就是決策。現(xiàn)代化的社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活規(guī)模宏大，變化和進(jìn)展迅速，各種關(guān)系錯(cuò)綜復(fù)雜，不管是對(duì)個(gè)人、集體、地區(qū)、國(guó)家，決策的正確與否，影響是宏大的；一念之差，影響到事業(yè)的成敗，組織的興