一種二叉樹型知識可視化編輯器及其編輯方法
【專利摘要】一種二叉樹型可視化編輯器，包括知識編輯器和專家系統(tǒng)；知識編輯器用于編輯知識信息；將知識信息上傳到服務器；專家系統(tǒng)用于接收用戶輸入的問題信息；根據問題信息調用服務器中已上傳的知識并進行推理，生成推理結果；將推理結果以網頁的形式的輸出結果返回給用戶。通過本發(fā)明，可十分方便快捷地完成具有分類檢索表或稱分類樹型表示的各種具體求解策略的專家系統(tǒng)的開發(fā)。實現(xiàn)了專家人員的可視化搭建專家系統(tǒng)，大大簡化了分類檢索或病蟲害診斷專家系統(tǒng)的開發(fā)周期?？梢愿鶕脩舻男枰ㄖ葡鄳膚eb界面，開發(fā)出個性化的知識服務系統(tǒng)?？蓪⒅R發(fā)布到Internet上；通過IE瀏覽器即可運行專家知識系統(tǒng)。
【專利說明】一種二叉樹型知識可視化編輯器及其編輯方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及在計算機系統(tǒng)中利用二叉樹進行研發(fā)專家系統(tǒng)的【技術領域】，尤其是涉及一種二叉樹型知識可視化編輯器及其編輯方法。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有技術中建造專家系統(tǒng)的主要目的在于將人類專家的有用知識與技能通過計算機整理、保存下來，使更多的人能受其益；同時，通過對專家系統(tǒng)的研究，能使計算機系統(tǒng)更好地模擬人類專家的行為、獲取新的知識，以求使專家系統(tǒng)可以做那些人類專家們所做的最復雜、最困難的事情。目前，專家系統(tǒng)已在許多領域得到實際應用。
[0003]在農業(yè)領域中，存在一個高度復雜的自然與社會的復合系統(tǒng)，面對這樣一個復雜系統(tǒng)，開發(fā)更多更好的適合農業(yè)生產的農業(yè)專家系統(tǒng)就顯得尤為重要。特別是，農業(yè)專家系統(tǒng)應用是最廣泛的系統(tǒng)。
[0004]然而在開發(fā)各種病蟲害專家診斷系統(tǒng)時，常常伴隨著與領域專家交流繪制分類檢索樹，然后再通過知識工程師編寫成計算機程序語言并將結果發(fā)布到輸出設備，經過反復調試、修改、驗證，最后形成能解決該領域中某些具體問題的專家知識系統(tǒng)。綜上可知建造一個實用的專家系統(tǒng)是如此之難，以至需要許多人協(xié)同工作很長時間，尤其是開發(fā)人員與專家之間的協(xié)作，使得事情變得更復雜。大量的程序編寫工作量，即便是有專業(yè)訓練的知識工程師來完成這樣的開發(fā)工程也會導致兩個問題:一是人類領域專家看不懂知識工程師軟件編碼出來的專家知識庫，無法發(fā)現(xiàn)、檢驗由于溝通誤解帶入的錯誤的專家知識。二是新增、修改專家知識需要知識工程師重新編寫代碼，效率問題倒是其次，更大的問題可能是由于重寫代碼時的不謹慎而帶入新的錯誤。故此在開發(fā)專家系統(tǒng)時，或多或少需要有專業(yè)訓練的知識工程師來完成構建知識庫和編寫程序實現(xiàn)知識推理。針對上述缺陷，故此急需研發(fā)一種專家系統(tǒng)解決上述問題。
【發(fā)明內容】
[0005]本發(fā)明所解決的技術問題是提供一種二叉樹型知識可視化編輯器及其編輯方法，通過本發(fā)明，無需專業(yè)訓練的知識工程師配合，本領域的專家即以圖繪畫的形式完成了專家系統(tǒng)的開發(fā)。
[0006]為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了一種二叉樹型可視化編輯器，包括知識編輯器和專家系統(tǒng)；
[0007]所述知識編輯器用于編輯知識信息；將所述知識信息上傳到服務器；
[0008]所述專家系統(tǒng)用于接收用戶輸入的問題信息；根據所述問題信息調用所述服務器中已上傳的所述知識信息并進行推理，生成推理結果；將所述推理結果以網頁的形式的輸出結果返回給所述用戶。
[0009]優(yōu)選的，所述知識編輯器包括知識獲取模塊和節(jié)點頁面編輯模塊；
[0010]所述知識獲取模塊包括判斷點元素、答案點元素和連接線元素；[0011]所述判斷點元素上設有與源代碼中構建判斷關系對應的判斷點屬性；
[0012]所述答案點元素上設有與源代碼中構建輸出答案對應的答案點屬性；
[0013]所述連接線元素上設有與源代碼中構建二叉樹連接關系的連接線屬性；
[0014]所述節(jié)點頁面編輯模塊包括圖文編輯元素；所述圖文編輯元素用于編輯所述知識信息。
[0015]優(yōu)選的，所述判斷點元素為判斷點圖標；所述答案點元素為答案點圖標；所述連接線元素為連接線圖標。
[0016]優(yōu)選的，所述知識信息包括圖形知識信息、文字知識信息、語音知識信息、視頻知識信息中的一種或多種。
[0017]優(yōu)選的，所述服務器為web服務器。
[0018]一種利用二叉樹型可視化編輯器實現(xiàn)可視化編輯的方法，包括如下步驟:
[0019]SI，采用知識編輯器將知識信息上傳到服務器；
[0020]S2，利用專家系統(tǒng)接收用戶輸入的問題信息；
[0021]S3，所述專家系統(tǒng)根據所述問題信息調用所述服務器中已上傳的所述知識信息并進行推理，生成推理結果；
[0022]S4，將所述推理結果以網頁的形式的輸出結果返回給所述用戶。
[0023]優(yōu)選的，SI中，采用知識編輯器將知識信息上傳到服務器的具體方法為:
[0024]Ml,利用知識獲取模塊中的可視化元素構建二叉樹架構；
[0025]M2,在所述二叉樹架構，利用節(jié)點頁面編輯模塊構建知識信息二叉樹架構；
[0026]M3,將所述知識信息二叉樹架構中的元素對應屬性的源代碼上傳到服務器，完成所述知識信息的獲取。
[0027]優(yōu)選的，所述元素包括判斷點元素、答案點元素、連接線元素、判斷點元素和圖文編輯元素。
[0028]優(yōu)選的，S3中，所述專家系統(tǒng)根據所述問題信息調用所述服務器中已上傳的所述知識信息并進行推理，生成推理結果的具體方法為:
[0029]NI,根據所述問題信息，所述服務器向所述問題信息的提出用戶提出引導問題，假設向所述用戶提問為Q，所述用戶回答為A，則一問一答則形成一個QA對，所述QA對采用XML語目表不；
[0030]N2，所述用戶與所述服務器初始交互時，所述QA對隊列為空，即所述用戶沒有向所述服務器提供問題信息；
[0031]N3，所述服務器啟動專家系統(tǒng)對所述QA對開始推理，若運行到需要與所述用戶交互的點時，結束推理，并將提問Ql以消息的形式返回給所述用戶，所述用戶回答所述提問Q1，形成答案Al，形成的所述QA對隊列；所述用戶以所述QA對隊列與所述服務器進行交互，即所述用戶向所述專家系統(tǒng)提供問題信息，形成推理結果；若未運行到要與所述用戶交互的點時，則繼續(xù)推理，直到運行到與所述用戶交互的點為止。
[0032]優(yōu)選的，M2中，所述二叉樹架構的信息保存格式為KSF格式文件。
[0033]本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，具有如下有益效果:
[0034]通過本發(fā)明，可十分方便快捷地完成具有分類檢索表或稱分類樹型表示的各種具體求解策略的專家系統(tǒng)的開發(fā)。[0035]通過本發(fā)明，實現(xiàn)了專家人員的可視化搭建專家系統(tǒng)，大大簡化了分類檢索或病蟲害診斷專家系統(tǒng)的開發(fā)周期，無需專業(yè)訓練的知識工程師即可構建知識庫實現(xiàn)知識推理并創(chuàng)建專家系統(tǒng)。
[0036]通過本發(fā)明，可以根據用戶的需要定制相應的web界面，開發(fā)出個性化的知識服務系統(tǒng)。
[0037]通過本發(fā)明，可將知識發(fā)布到Internet上；通過IE瀏覽器即可運行專家知識系統(tǒng)。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0038]圖1為本發(fā)明二叉樹型可視化編輯器的結構示意圖；
[0039]圖2為本發(fā)明利用二叉樹型可視化編輯器實現(xiàn)可視化編輯的方法流程示意圖。
[0040]圖3為本發(fā)明采用知識編輯器將知識信息上傳到服務器的方法流程示意圖。
[0041]圖4為本發(fā)明專家系統(tǒng)根據問題信息調用服務器中已上傳的知識并進行推理，生成推理結果的方法流程示意圖。
【具體實施方式】
[0042]為了更好的理解本發(fā)明所解決的技術問題、所提供的技術方案，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明的實施，但并不用于限定本發(fā)明。
[0043]本發(fā)明的提供一種全新的專家系統(tǒng)開發(fā)方法，使得諸如分類檢索或病蟲害或故障診斷這類型的專家系統(tǒng)的開發(fā)，只需要與領域專家交流繪制出二叉樹型分類檢索樹，專家系統(tǒng)開發(fā)人員將這個分類檢索樹所表現(xiàn)的專家知識在計算機系統(tǒng)中“畫”出來，不需要專家系統(tǒng)開發(fā)人員編寫任何計算機程序語言，即完成了該類專家系統(tǒng)的開發(fā)并且能通過IE瀏覽器運行這個專家系統(tǒng)；如圖1所示的一種二叉樹型可視化編輯器，包括知識編輯器和專家系統(tǒng)；知識編輯器用于編輯知識信息；將知識信息上傳到服務器，服務器為web服務器；知識編輯器運行在客戶端，它的作用是提供能在計算機系統(tǒng)上“畫”二叉樹圖的工具；知識編輯器包括知識獲取模塊和節(jié)點頁面編輯模塊；知識信息包括圖形知識信息、文字知識信息、語音知識信息、視頻知識信息中的一種或多種；知識獲取模塊包括判斷點元素、答案點元素和連接線元素；判斷點元素上設有與源代碼中構建判斷關系對應的判斷點屬性；判斷點元素為判斷點圖標；答案點元素上設有與源代碼中構建輸出答案對應的答案點屬性；答案點元素為答案點圖標；連接線元素上設有與源代碼中構建二叉樹連接關系的連接線屬性；連接線元素為連接線圖標；專家系統(tǒng)的開發(fā)人員用判斷點元素、答案點元素和連接線元素等“畫圖”的方式將分類檢索樹所表現(xiàn)的專家知識錄入計算機形成專家系統(tǒng)知識庫，通過點選這三個對象工具，即可繪制二叉樹型分類檢索樹；繪制出的每一個節(jié)點，可以在對象屬性區(qū)定義節(jié)點名稱和定義節(jié)點是或否的性質；對于每一個節(jié)點所代表的診斷特征數據由設計了節(jié)點頁面編輯模塊功能來錄入這些診斷特征數據到界面庫中；節(jié)點頁面編輯模塊包括圖文編輯元素；圖文編輯元素用于編輯知識信息，并通過HTTP協(xié)議將知識庫上傳到WEB服務器上。專家系統(tǒng)主要用于接收用戶輸入的問題信息；根據問題信息調用服務器中已上傳的知識并進行推理，生成推理結果；將推理結果以網頁的形式的輸出結果返回給用戶。[0044]如圖2所示的一種利用二叉樹型可視化編輯器實現(xiàn)可視化編輯的方法，包括如下步驟:
[0045]SI，采用知識編輯器將知識信息上傳到服務器；
[0046]S2，利用專家系統(tǒng)接收用戶輸入的問題信息；
[0047]S3，專家系統(tǒng)根據問題信息調用服務器中已上傳的知識并進行推理，生成推理結果;
[0048]S4，將推理結果以網頁的形式的輸出結果返回給用戶。
[0049]如圖3所示，在SI中，采用知識編輯器將知識信息上傳到服務器的具體方法為:
[0050]Ml,利用知識獲取模塊中的可視化元素構建二叉樹架構；元素包括判斷點元素、答案點元素、連接線元素、判斷點元素和圖文編輯元素。
[0051]M2,在二叉樹架構，利用節(jié)點頁面編輯模塊構建知識信息二叉樹架構；
[0052]M3,將知識信息二叉樹架構中的元素對應屬性的源代碼上傳到服務器，完成知識信息的獲取。
[0053]在S3中，由于HTTP服務器是無狀態(tài)的，每一次對服務器的訪問都是獨立的，無上下文的，因此，采用逐步逼近的方法實現(xiàn)了一種基于HTTP服務器的無狀態(tài)推理技術。如圖4所示，專家系統(tǒng)根據問題信息調用服務器中已上傳的知識并進行推理，生成推理結果的具體方法為:
[0054]NI,根據問題信息，服務器向問題信息的提出用戶提出引導問題，假設向用戶提問為Q，用戶回答為A,則一問一答則形成一個QA對，QA對米用XML語言表不；
[0055]N2，用戶與服務器初始交互時，QA對隊列為空，即用戶沒有向服務器提供問題信息；二叉樹架構的信息保存格式為KSF格式文件；N3，服務器啟動專家系統(tǒng)對QA對開始推理，若運行到需要與用戶交互的點時，結束推理，并將提問Ql以消息的形式返回給用戶，用戶回答提問Q1，形成答案Al，形成的QA對隊列；用戶以QA對隊列與服務器進行交互，即用戶向專家系統(tǒng)提供問題信息，形成推理結果；若未運行到要與用戶交互的點時，則繼續(xù)推理，直到運行到與用戶交互的點為止。該方法具體為向用戶提問為Q，用戶回答為A，則一問一答形成一個QA對，使用XML語言可以表示為“<q>問題</q>〈a>答案</a>”。
[0056]當用戶與XML服務器開始交互時，QA對隊列應該為空，就相當于用戶沒有向系統(tǒng)提供任何信息。XML服務器啟動專家系統(tǒng)組件，開始推理，并運行到需要向用戶交互的點，結束推理，并將提問Ql以消息的形式返回。用戶回答這個提問Q1，形成答案Al，這時QA對隊列的內容應該為“〈q>Ql〈/q>〈a>Al〈/a>”。用戶以“〈q>Ql〈/q>〈a>Al〈/a>”隊列與XML服務器交互，就相當于用戶向系統(tǒng)提供了一些不完全信息。XML服務器啟動專家系統(tǒng)組件，開始推理，并運行到需要向用戶交互的點，如果提問的答案在QA對隊列，就直接提取答案，并繼續(xù)推理，否則產生新的提問Q2，結束推理，將提問Q2以消息的形式返回。用戶回答這個提問Q2，形成答案A2，這時QA對隊列的內容應該為“〈q>Ql〈/q>〈a>Al〈/aXq>Q2〈/qXa>A2〈/a>”。依此類推，用戶向系統(tǒng)提供的信息逐步增加，系統(tǒng)的推理路徑也越來越長，直到產生推理結果。在上述的推理過程中，每一次交互都是獨立的，從而提高了服務器運行的效率和能力；該系統(tǒng)利用二叉樹型知識表示技術與基于WEB的無狀態(tài)推理技術，實現(xiàn)了在Internet環(huán)境中二叉樹型知識獲取與推理。用戶通過IE瀏覽器就能夠對病蟲害進行診斷。通過本發(fā)明，可十分方便快捷地完成具有分類檢索表或稱分類樹型表示的各種具體求解策略的專家系統(tǒng)的開發(fā)。實現(xiàn)了專家人員的可視化搭建專家系統(tǒng)，大大簡化了分類檢索或病蟲害診斷專家系統(tǒng)的開發(fā)周期?？梢愿鶕脩舻男枰ㄖ葡鄳膚eb界面，開發(fā)出個性化的知識服務系統(tǒng)?？蓪⒅R發(fā)布到Internet上；通過IE瀏覽器即可運行專家知識系統(tǒng)。
[0057]以上通過具體的和優(yōu)選的實施例詳細的描述了本發(fā)明，但本領域技術人員應該明白，本發(fā)明并不局限于以上所述實施例，凡在本發(fā)明的基本原理之內，所作的任何修改、組合及等同替換等，均包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種二叉樹型可視化編輯器，其特征在于，包括知識編輯器和專家系統(tǒng)； 所述知識編輯器用于編輯知識信息；將所述知識信息上傳到服務器； 所述專家系統(tǒng)用于接收用戶輸入的問題信息；根據所述問題信息調用所述服務器中已上傳的所述知識信息并進行推理，生成推理結果；將所述推理結果以網頁的形式的輸出結果返回給所述用戶。
2.根據權利要求1所述的二叉樹型可視化編輯器，其特征在于:所述知識編輯器包括知識獲取模塊和節(jié)點頁面編輯模塊； 所述知識獲取模塊包括判斷點元素、答案點元素和連接線元素； 所述判斷點元素上設有與源代碼中構建判斷關系對應的判斷點屬性； 所述答案點元素上設有與源代碼中構建輸出答案對應的答案點屬性； 所述連接線元素上設有與源代碼中構建二叉樹連接關系的連接線屬性； 所述節(jié)點頁面編輯模塊包括圖文編輯元素；所述圖文編輯元素用于編輯所述知識信肩、O
3.根據權利要求2所述的二叉樹型可視化編輯器，其特征在于:所述判斷點元素為判斷點圖標；所述答案點元素為答案點圖標；所述連接線元素為連接線圖標。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的二叉樹型可視化編輯器，其特征在于:所述知識信息包括圖形知識信息、文字知識信息、語音知識信息、視頻知識信息中的一種或多種。
5.根據權利要求1所述的二叉樹型可視化編輯器，其特征在于:所述服務器為web服務器。
6.一種利用二叉樹型可視化編輯器實現(xiàn)可視化編輯的方法，其特征在于，包括如下步驟: SI，采用知識編輯器將知識信息上傳到服務器； S2，利用專家系統(tǒng)接收用戶輸入的問題信息； S3，所述專家系統(tǒng)根據所述問題信息調用所述服務器中已上傳的所述知識信息并進行推理，生成推理結果； S4，將所述推理結果以網頁的形式的輸出結果返回給所述用戶。
7.根據權利要求6所述的利用二叉樹型可視化編輯器實現(xiàn)可視化編輯的方法，其特征在于，SI中，采用知識編輯器將知識信息上傳到服務器的具體方法為: Ml,利用知識獲取模塊中的可視化元素構建二叉樹架構； M2,在所述二叉樹架構，利用節(jié)點頁面編輯模塊構建知識信息二叉樹架構； M3,將所述知識信息二叉樹架構中的元素對應屬性的源代碼上傳到服務器，完成所述知識信息的獲取。
8.根據權利要求7所述的利用二叉樹型可視化編輯器實現(xiàn)可視化編輯的方法，其特征在于:所述元素包括判斷點元素、答案點元素、連接線元素、判斷點元素和圖文編輯元素。
9.根據權利要求6所述的利用二叉樹型可視化編輯器實現(xiàn)可視化編輯的方法，其特征在于，S3中，所述專家系統(tǒng)根據所述問題信息調用所述服務器中已上傳的所述知識信息并進行推理，生成推理結果的具體方法為: NI,根據所述問題信息，所述服務器向所述問題信息的提出用戶提出引導問題，假設向所述用戶提問為Q，所述用戶回答為A，則一問一答則形成一個QA對，所述QA對采用XML語H表不； N2，所述用戶與所述服務器初始交互時，所述QA對隊列為空，即所述用戶沒有向所述服務器提供問題信息； N3，所述服務器啟動專家系統(tǒng)對所述QA對開始推理，若運行到需要與所述用戶交互的點時，結束推理，并將提問Ql以消息的形式返回給所述用戶，所述用戶回答所述提問Q1，形成答案Al，形成的所述QA對隊列；所述用戶以所述QA對隊列與所述服務器進行交互，即所述用戶向所述專家系統(tǒng)提供問題信息，形成推理結果；若未運行到要與所述用戶交互的點時，則繼續(xù)推理，直到運行到與所述用戶交互的點為止。
10.根據權利要求7所述的利用二叉樹型可視化編輯器實現(xiàn)可視化編輯的方法，其特征在于:M2中，所述二叉樹架 構的信息保存格式為KSF格式文件。
【文檔編號】G06F9/44GK103955374SQ201410215782
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權日:2014年5月21日
【發(fā)明者】丘耘, 周國民, 樊景超, 王健, 王劍 申請人:中國農業(yè)科學院農業(yè)信息研究所