系统开发工具

7.2.3　系统开发工具

智能信息系统是一种知识系统，所以开发知识系统的工具大多适合于智能信息系统的开发。虽然知识系统的设计取决于应用领域的特征和问题求解任务的要求，但知识系统之间仍具有很多共性，特别是执行同一任务或同一领域内任务的知识系统，在知识表示、体系结构等方面有不少共同之处，使研制各种知识系统开发工具和环境成为可能^［8］。

智能信息系统开发工具是用来简化智能信息系统开发的程序系统。从目前已有的开发工具来看，可分为以下四种主要的类型:语言型开发工具、骨架型开发工具、通用型开发工具、开发环境与辅助型开发工具^［9］。

1.语言型开发工具

程序设计语言是开发智能信息系统最常用和最基本的工具，包括通用程序设计语言和人工智能语言。用于智能信息系统开发的通用程序设计语言主要代表有C、C++、PASCAL、ADA等，人工智能语言的主要代表有SMALLTALK、LISP和PROLOG。SMALLTALK是面向对象型语言，LISP是函数型语言，而PROLOG是逻辑型语言。另外，在基于网络的分布式智能系统的开发方面，Java也是一种重要的语言工具。

利用程序设计语言进行智能信息系统开发，其优点是开发者能够根据具体问题的特点灵活设计所需要的知识表示模式和推理机制，程序质量较高，针对性较强。缺点是编程工作量大，逻辑设计比较繁琐，难度大，开发周期长，很多工作都必须从头做起，导致开发成本大大提高。

2.骨架型开发工具

骨架型开发工具也成为智能系统外壳或框架型开发工具，它是由一些已经成熟的具体系统演变来的。其演变方法是:抽去这些专家系统中的具体知识，保留其的体系结构和功能，再把专用的界面改为通用界面。这样，就可得到相应的智能系统的外壳或框架。在这样的开发工具中，知识表示模式、推理机制等都是已确定好的，利用它开发智能信息系统时，只需将所获得的领域知识用规定的知识表示模式写入知识库中，即可以快速地产生一个新的智能信息系统。

与语言型开发工具开发的智能信息系统相比，利用骨架型开发工具开发的智能信息系统具有省时、快速、高效等优点，但灵活性和通用性较差，其原因是骨架型开发工具的推理机制和知识表示方式是已经被确定好了的、固定不变的，不能针对不同的应用领域或问题制定知识表示模式或推理机制。因此，尽管系统的开发效率提高了，开发成功后的系统之推理效率并不高。

比较有代表性的骨架型开发工具有EMYCIN、KAS和EXPERT等。

3.通用型开发工具

通用型开发工具不依赖任何已有的智能系统，不针对任何具体领域，是完全进行重新设计的一类智能信息系统开发工具。与骨架系统相比，它具有更大的灵活性和通用性，并且对数据及知识的存取和查询提供了更多的控制手段。这类工具的典型代表是OPS系列通用开发工具。OPS是1975年由卡内基梅隆大学利用LISP语言研制开发的一个基于规则的通用型开发工具。自其问世以来，已有OPS1、OPS2、OPS3、OPS4、OPS5、OPS5+、OPS5e、OPS7及OPS83等多种版本相继诞生，其中最有代表性的版本是OPS5。

4.开发环境与辅助型开发工具

开发环境是指帮助智能信息系统开发者进行程序设计的系统环境，它常被作为开发智能信息系统的知识工程语言的一部分。早期的开发环境又称为支撑环境，规模较小、功能也比较少，通常由辅助调试工具、知识库编辑器、输入/输出处理工具及解释工具4个典型部分组成。它们作为智能信息系统开发工具的一部分，用来帮助智能信息系统开发者更好地使用智能系统开发工具，辅助调试环境。

辅助型开发工具则由一些程序模块组成，用来帮助系统开发者开发应用系统。例如，有的程序可以用来帮助知识工程师从领域专家那里获取知识和表达知识，有的则可以帮助设计系统的体系结构。AGE、TEIRESIAS、ROUGET、TIMM、EXPERTEASE、SEEK、MORE、ETS等都是辅助型工具程序的典型。其中AGE是辅助进行系统结构设计的典型程序，TEIRESIAS是辅助进行知识获取的典型程序。