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专家系统是人工智能领域中一个重要的研究领域,它已经被成功运用到各个行业中。柑橘栽培是贵州农业的重要部分,但是贵州交通条件相对落后,经济与技术信息传播较慢,农业专家数量少,因此建立柑橘栽培专家系统对贵州农业的发展具有重要的意义。
通过研究柑橘栽培的特点,应用了产生式系统的方法来构建此柑橘专家系统。产生式系统在人工智能领域占据着非常重要的地位,且被应用到许多方面。但是产生式系统也有它的缺点,就是当产生式系统的规模越来越大的时候,系统的执行速度和工作效率会越来越低。为了提高产生式系统的性能,研究人员已经作了许多努力。大部分的研究都主要集中于提高产生式系统中三个阶段中匹配的速度,作为产生式系统推理三个阶段的第一个阶段,匹配效率问题时产生式系统效率问题的重要问题。据统计,匹配阶段的时间开销要占到整个产生式系统运行时间的90%以上。因此,研究并提出快速的匹配算法是提高产生式系统效率的重要条件。
在诸多匹配算法中,Rete算法是最有效率的算法。Rete算法主要是通过存储一系列已经匹配的规则和部分匹配,减少了大量的规则与工作存储器中事实的比较,显著地降低了复杂性。它有效地防止了许多不必要的重复匹配,仅仅当工作存储器中的元素发生变化的时候,它才将这种变化反映到建立的网络中去。Rete是一种经典的匹配算法,但是它自身存在一些影响执行效率的因素,例如:在算法的执行过程中,删除操作和栈的操作太过于庞大,消耗大量的时间;其β-memory和双输入节点结构的效率一般。针对这些缺陷,本文提出相应的改进措施,有效地提高了推理的速度和效率。