利用给定的规则以及我们在上一节中讨论的一般证明方法,来回答无法通过直接查询事实数据库而得到答案的问题。这些系统的理论基础是命题逻辑和谓词演算。专家系统数据库中的事实和规则大致对应于我们所讨论的命题和谓词的概念(见第 6.4 节)。
能够在某些受限知识领域回答常规问题的决策支持系统如今已广泛应用于工业、商业和公共服务领域。例如,这类系统可以帮助税务律师为客户提供咨询,帮助地质学家评估地震测试的结果,或者为残疾人提供其应享福利方面的建议。在离我们更近的领域,同样的技术被用于计算机程序中,这些程序能够帮助完成数学中的常规繁琐工作,以人类无法企及的速度和准确性进行微分、积分和表达式运算。不难预见,这些系统最终将承担设计工程师的部分工作,或者设计建筑结构并执行建筑方面的常规任务(例如,规划建筑物内的电缆和管道线路)。在这里,我们将通过一个家庭关系领域的例子,进一步展示决策支持系统的特点。
设想一个决策支持系统拥有关于某个家庭关系的一组事实,如图 6.47 所示。人类很容易推断出家谱如图 6.48 所示(当然,前提是该家庭中没有人结过不止一次婚,并且所有孩子都是婚内所生)。根据家谱,人类可以确定关于该家庭的一些进一步陈述的真假。例如,显然“Peter 是 David 的祖父”这一陈述为真,而“Alan 是 Robert 的兄弟”这一陈述为假。
决策支持系统同样可以被设计用来评估这类陈述的真假。为此,除了事实之外,它还需要一些关于关系如何组合的规则。一组典型的规则如图 6.49 所示。如果我们询问“Peter 是 David 的祖父母之一”这一陈述是否为真,系统可能会如下推理:
根据事实 (1),Peter 是 Robert 的父亲;因此,根据规则 (1),Peter 是 Robert 的家长。
根据事实 (8),Lilian 是 Robert 的妻子;因此,根据规则 (4),Lilian 是 Robert 的配偶;因此,根据规则 (7),Robert 是 Lilian 的配偶。
根据事实 (5),Lilian 是 David 的母亲;因此,根据规则 (2),Lilian 是 David 的家长。
- (1) Peter 是 Robert 的父亲
- (2) James 是 Alan 的父亲
- (3) Anne 是 Robert 的母亲
- (4) Anne 是 Melanie 的母亲
- (5) Lilian 是 David 的母亲
- (6) Robert 是 Jennifer 的父亲
- (7) James 是 Peter 的兄弟
- (8) Lilian 是 Robert 的妻子
- (9) Alan 是 Martha 的儿子
图 6.47 关于家庭关系的一个简短事实数据库。

图 6.48 根据数据库中的事实推导出的家谱。