帆船辅助训练专家系统的研究与实现

论文摘要

帆船比赛时影响运动员的水平发挥有许多重要的因素:如比赛时海上气象环境、运动员的操作技能、帆船器材的调整能力、对比赛规则的掌握程度以及他们在竞赛期间的饮食、心理状况等等,对此帆船教练们积累了丰富的知识,可指导运动员及时调整,但是这些相关知识通常表现为教练的宝贵经验和个人的隐性知识,它们存在于教练的头脑中,并没有一种很好的方法使其社会化、显性化。如何有效的组织帆船教练的知识,实现知识的积累与分享,使运动员通过知识共享提高其竞技水平,是本文的研究目的所在。作为知识管理的一部分,专家系统大量利用专业知识以解决只有专家才能解决的问题,其中包含的知识库可存储大量的专业知识,实现知识的有效管理。帆船辅助训练专家系统利用Delphi的界面优势和Prolog的逻辑推理优势,以Delphi7.0结合Amzi!Prolog作为开发工具,实现界面的快速开发和编码的简洁。开发该系统时借鉴了线性模型(Linear Model)这种生命周期模型,以此来指导项目高效、高质的开发。知识表示和推理方法在专家系统中有着非常重要的地位,知识表示由于其在使用知识的软件系统中起着决定性作用而被看作是人工智能的核心,它的重要性就如同信息系统的数据库设计;推理则是专家系统解决问题的基本方法,特别在没有合适算法或无算法的情况下,专家系统应能从一系列的推理中得到结论。在本系统中采用判断树(decision tree)结构作为知识表示模式和推理方法,用自定义数据结构node(name,type,question,answer,[ _ ])表示判断树的结点,该自定义数据结构既可表示答案结点又可表示判定结点,同时可以表示父结点和子结点之间的联系。该系统的推理过程简单来说是遍历判断树得到答案结点的过程,通过一系列的规则编码来实现,在遍历判断树时采用了谓词截断技术、数据管理技术,在Prolog控制Delphi界面时使用了DelGUI谓词技术(针对Delphi的扩展谓词技术),方便的实现了专家系统界面的动态生成。为提高帆船运动的训练水平及运动员的比赛成绩和促进帆船知识的有效管理,开发一个帆船辅助训练系统有很好的学术和应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 课题来源与背景
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 选题背景
• 1.2 国内外专家系统的研究现状
• 1.3 课题的目的和意义
• 1.3.1 目的
• 1.3.2 意义
• 1.4 本文所作的工作
• 2 专家系统要素及其生命周期模型介绍
• 2.1 专家系统要素
• 2.2 生命周期模型
• 2.2.1 计划
• 2.2.2 知识定义
• 2.2.3 知识设计
• 2.2.4 编码与校验
• 2.2.5 知识验证
• 2.2.6 系统评估
• 3 PROLOG 语言
• 3.1 PROLOG 语言的语句
• 3.1.1 事实（fact）
• 3.1.2 规则（rule）
• 3.1.3 查询（query）
• 3.2 PROLOG 数据结构
• 3.3 列表
• 3.4 PROLOG 程序和查询的工作原理
• 3.5 PROLOG 程序的运行机理
• 3.5.1 自由变量与约束变量
• 3.5.2 匹配合一
• 3.5.3 回溯
• 3.5.4 截断（cut）
• 3.6 数据管理
• 4 帆船知识定义与知识表示
• 4.1 帆船知识的获取、分析与提炼任务
• 4.2 判断树结构的知识表示模式
• 4.2.1 判断树
• 4.2.2 知识表示
• 5 结构设计与实现
• 5.1 Delphi 与Amzi!Prolog 的编程接口
• 5.2 Delphi 与Prolog 的混合编程
• 5.3 Prolog 程序设计
• 5.4 Delphi 程序设计
• 6 总结
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历
• 攻读学位期间的主要成果