專家集成系統(tǒng)在企業(yè)的應(yīng)用研究

金亮

摘要：專家系統(tǒng)是人工智能的一個程序，某一領(lǐng)域的專家級的知識，知道如何使用它的知識作出適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)。針對實際領(lǐng)域，建造專家系統(tǒng)，用來輔助或代替領(lǐng)域?qū)＜医鉀Q實際問題。專家系統(tǒng)是人工智能的重要分支，它是人工智能學(xué)者從探討一般思維規(guī)律方法走向以專門知識信息處理為中心的轉(zhuǎn)折點。本文通過對IBM專家集成系統(tǒng)的研究，結(jié)合IBM專家集成系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢，提出了IBM專家集成系統(tǒng)在企業(yè)運用中的價值。

關(guān)鍵詞：專家系統(tǒng)； 人工智能； 領(lǐng)域知識； 經(jīng)驗?zāi)Ｊ?；預(yù)先集成

中圖分類號：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）11-0212-02

Abstract： Expert system is an artificial intelligence of a program， a field of expert knowledge， know how to use it to make the appropriate response to the knowledge. Construction of an expert system for the actual field， to assist or replace the field experts to solve practical problems. Expert system is an important branch of artificial intelligence. It is the turning point of the research on the method of artificial intelligence to deal with the normal way of thinking. In this paper， based on the research of IBM expert integration system， combined with the technical advantages of IBM expert system， this paper puts forward the value of IBM expert system in enterprise application.

Key words： Integration of Expert System； Artificial Intelligence； Domain Knowledge； Empirical Model ； Integrated in advance

1 概述

專家系統(tǒng)是人工智能[1]領(lǐng)域中研究的一個熱門課題，專家系統(tǒng)中的知識來源可能來自于人類專家或來自書本、雜志和互聯(lián)網(wǎng)。由于知識在專家系統(tǒng)的運作中起著關(guān)鍵的作用，他們也被稱為以知識為基礎(chǔ)的系統(tǒng)和以知識為基礎(chǔ)的專家系統(tǒng)。專家的知識解決特定的問題被稱為知識領(lǐng)域的專家。專家系統(tǒng)是一個具有智能的程序系統(tǒng)，其內(nèi)部具有大量的專家水平的知識與經(jīng)驗；該系統(tǒng)能利用專家的知識與推理方法來解決專門領(lǐng)域的問題；它能對自身所得出的結(jié)論做出清楚、明晰、合理的解釋。簡單地說，能夠向用戶提供關(guān)于某一領(lǐng)域中專家水平的決策與解釋的智能模擬系統(tǒng)，稱為專家系統(tǒng)。1980年代后期開始，專家系統(tǒng)便能夠逐漸脫離實驗室的研究而廣泛應(yīng)用于各行業(yè)中[2-4]。

2 專家集成系統(tǒng)的企業(yè)應(yīng)用

由于知識在專家系統(tǒng)的運作中起著關(guān)鍵的作用，他們也被稱為以知識為基礎(chǔ)的系統(tǒng)和以知識為基礎(chǔ)的專家系統(tǒng)。專家的知識解決特定的問題被稱為知識領(lǐng)域的專家。專家系統(tǒng)的主要組成如下圖1：

2.1 專家集成系統(tǒng)的介紹

IBM在對專家集成系統(tǒng)的定義中，關(guān)鍵是如何實現(xiàn)將專家的最佳實踐經(jīng)驗集成至一個系統(tǒng)中，使得該系統(tǒng)具有專家級別的能力，能以簡單快捷、最貼近業(yè)務(wù)需求和應(yīng)用需求的方式交付給用戶。所以，IBM定義的專家集成系統(tǒng)應(yīng)該包括三大特性：

1）預(yù)先集成

專家集成系統(tǒng)首先要根據(jù)最佳實踐經(jīng)驗預(yù)先將硬件和軟件配置好，如在虛擬化平臺中配置CPU核數(shù)內(nèi)存合理的比例、存儲陣列方式的選擇等的合理配置，硬件采用冗余的設(shè)計和實現(xiàn)；然后將系統(tǒng)平臺和軟件平臺進(jìn)行組合優(yōu)化，使得系統(tǒng)具有預(yù)先集成和簡便管理的特點，也使得虛擬化過程更加簡便，工作負(fù)載更平衡更為簡易，云技術(shù)的使用更簡化，從而提高整體靈活性和運營效率。

2）將“最佳實踐與專家經(jīng)驗”集成到系統(tǒng)中

專家集成系統(tǒng)就必須具備“專家”級別的優(yōu)化和能力。

IBM在過去幾十年中與客戶及合作伙伴的項目實踐中，積累了大量實際經(jīng)驗并總結(jié)了最佳實踐。如果能把這些“最佳實踐經(jīng)驗”在實驗室了轉(zhuǎn)化并優(yōu)化成可重復(fù)部署的模式，這比將能為用戶帶來巨大的技術(shù)價值和業(yè)務(wù)價值。

IBM PureApplication正是將“最佳實踐經(jīng)驗”轉(zhuǎn)換成可重復(fù)部署的模式-Pattern，將應(yīng)用平臺的部署、優(yōu)化、管理集成到預(yù)定義的模式中，幫助用戶快速搭建應(yīng)用的運行平臺。同時，PureApplication并對系統(tǒng)資源管理和優(yōu)化、動態(tài)工作負(fù)載配置與平衡、應(yīng)用故障自愈等功能集成到系統(tǒng)中，幫助用戶更好的運維應(yīng)用系統(tǒng)和PureApplication。在傳統(tǒng)IT中，上述這些工作都是每個項目、每個應(yīng)用單身完成，不但時間和經(jīng)濟(jì)成本高，而且因工作量和技術(shù)難度容易造成項目延期。PureApplication內(nèi)置的專家經(jīng)驗?zāi)Ｊ綗o疑將“最佳實踐經(jīng)驗”優(yōu)化并集成到系統(tǒng)中，幫助用戶快速得到“專家能力”。

3）一體化的系統(tǒng)，一體化的交付和運維

專家集成系統(tǒng)不但要求軟硬件集成、專家經(jīng)驗?zāi)Ｊ郊?，還要去在運維管理和服務(wù)支持上實現(xiàn)一體化。

作為一體化的專家集成系統(tǒng)，PureApplication具有統(tǒng)一資源管理，統(tǒng)一用戶界面管理，統(tǒng)一監(jiān)控，統(tǒng)一升級等功能。從專家集成系統(tǒng)的交付，到應(yīng)用平臺的資源分配及調(diào)整、已經(jīng)后續(xù)持久的就運維都是一體化的。

2.2 專家集成系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢

1）專家經(jīng)驗?zāi)Ｊ剑≒attern）

專家經(jīng)驗?zāi)Ｊ绞荌BM專家集成系統(tǒng)中的技術(shù)亮點之一，也是區(qū)別其他集成產(chǎn)品最重要的技術(shù)優(yōu)勢，專家經(jīng)驗?zāi)Ｊ娇梢宰詣悠胶?、管理和?yōu)化解決方案元素，從底層的基礎(chǔ)架構(gòu)和平臺資源一直到應(yīng)用程序。這些專家經(jīng)驗?zāi)Ｊ接兄诮桓逗凸芾斫裉斓默F(xiàn)代業(yè)務(wù)流程、服務(wù)和應(yīng)用程序。

專家經(jīng)驗?zāi)Ｊ綄?yīng)用運行平臺、管理和優(yōu)化必需的元素，從底層硬件資源直到中間件和軟件，參考最佳實踐的經(jīng)驗，封裝為可重復(fù)和可部署的形式。IBM經(jīng)由數(shù)十年優(yōu)化世界各地的數(shù)據(jù)中心、軟件基礎(chǔ)架構(gòu)和應(yīng)用程序的部署與管理獲得的久經(jīng)考驗的最佳實踐和專業(yè)技術(shù)，通過模式進(jìn)行凝聚和交付。這些模式將最佳實踐內(nèi)置在專家集成系統(tǒng)中，可隨時幫助客戶實現(xiàn)藍(lán)圖。

2）靈活性與可伸縮性

PureApplication允許用戶定義靈活SLA策略，實現(xiàn)資源按工作負(fù)載的需求動態(tài)調(diào)整。PureApplication的SLA策略可定義成垂直調(diào)整（VM內(nèi)存的資源調(diào)整）、或水平調(diào)整（VM節(jié)點數(shù)的調(diào)整）、或兩種結(jié)合。

3）內(nèi)置軟件硬件的高可用

PureApplication一體化系統(tǒng)中的組件，包括交換機(jī)、存儲控制節(jié)點、計算節(jié)點、電源、PureAS云平臺管理節(jié)點和虛擬化管理節(jié)點，在設(shè)計之初就考慮了高可用性和穩(wěn)定性，采用了冗余設(shè)計，任何一個單點組件故障不會影響系統(tǒng)持續(xù)運行。

除了硬件級別的高可用性的考慮，PureApplication還從軟件級別豐富了HA方案。例如采用虛擬化的VM自動遷移功能來保證業(yè)務(wù)不間斷，采用HADR來實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫主備HA，采用集群和有策略的自動伸縮來保證中間件的HA，VIOS也是采用雙活模式。

PureApplication集成的V7000存儲在設(shè)計上就充分考慮了嚴(yán)格的高可用需求，從雙VIOS分別有獨立鏈接到V7000的雙控制器的多個端口，每個盤柜到盤體均使用雙通道設(shè)計，兩套存儲利用8個RAID陣列和4塊熱備盤作為磁盤冗余備份，實現(xiàn)了內(nèi)置V7000存儲的高可用性。

4）開放平臺

PureApplication采用業(yè)界最成熟的AIX和Redhat Linux操作系統(tǒng)，保證了系統(tǒng)的開放性。它不但對IBM的WAS、DB2、BPM、ODM等軟件平臺進(jìn)行了優(yōu)化，而且全球一百多家應(yīng)用開放商的解決方案也在該系統(tǒng)上優(yōu)化并運行。用戶亦能在該系統(tǒng)運行第三方的軟件，這些都充分體現(xiàn)了系統(tǒng)的開放性。

5）一體化的管理和監(jiān)控

PureApplication的資源管理、應(yīng)用運行管理、升級維護(hù)管理都是一體化的，能極大地降低維護(hù)的工作量和成本。用戶可以在多個系統(tǒng)中自動或手段管理資源，同事允許用戶定義策略對應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行自動化管理，這些管理包括資源自動調(diào)整、故障自動轉(zhuǎn)移等功能。PureApplication的升級維護(hù)通過統(tǒng)一升級系統(tǒng)補(bǔ)?。ò布?、固件和PureSystems管理模板的補(bǔ)?。┖凸ぷ髫?fù)載補(bǔ)?。ㄜ浖a(bǔ)?。┻M(jìn)行，升級過程中自動利用軟硬件高可用特性和VM自動遷移能力，保障升級過程中服務(wù)不中斷。

PureApplication集成ITM、ITCAM、OPM等組件，部署每個VM、WAS或DB2后，PureApplication自動將這些組件納入的集中監(jiān)控。管理員還能通過系統(tǒng)的硬件模式視圖快速檢查硬件狀態(tài)。

6）開銷即用

軟硬件已預(yù)先集成和優(yōu)化，并內(nèi)置專家經(jīng)驗?zāi)Ｊ?，用戶只需一天就能將系統(tǒng)運行起來并開始部署應(yīng)用。

2.3 企業(yè)的應(yīng)用價值

1） 縮短業(yè)務(wù)的上線周期

對于快速增長的銀行業(yè)務(wù)，越來越多的業(yè)務(wù)創(chuàng)新，及客戶體驗的新需求，企業(yè)對IT提出更多要求。在傳統(tǒng)的IT架構(gòu)已完全不能滿足快速應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)、部署及上線的要求，而采用PureApplication，能在項目周期的各個環(huán)境縮短時間，從而加快業(yè)務(wù)上線并支撐業(yè)務(wù)在市場上取得先機(jī)。

2） 簡化IT運維管理

PureApplication不但能加快應(yīng)用上線的速度，而且能在上線后持續(xù)地幫助管理員簡化IT的運維和管理。統(tǒng)一資源管理、工作負(fù)載自動平衡、統(tǒng)一監(jiān)控、與現(xiàn)有的監(jiān)控平臺集成、統(tǒng)一升級、故障自動恢復(fù)等特性都在實際的工作中簡化了運維，降低管理的難度和工作量，從而降低管理成本。

3） 進(jìn)一步提高業(yè)務(wù)系統(tǒng)的可用性

系統(tǒng)宕機(jī)會造成業(yè)務(wù)中斷并影響客戶體驗，改善客戶服務(wù)質(zhì)量要求盡可能減少系統(tǒng)宕機(jī)造成的業(yè)務(wù)中斷。而PureApplication在設(shè)計之初就考慮了整個高可用性，包括采用冗余的硬件避免單點故障，集成化的軟件保證業(yè)務(wù)服務(wù)的聯(lián)系提高，故障自動恢復(fù)功能保障故障發(fā)生時系統(tǒng)能自動、快速的修復(fù)。這些特點提升了系統(tǒng)的高可用能力，減少業(yè)務(wù)中斷帶來的服務(wù)體驗沖擊。

4） 減少能源消耗與機(jī)房空間的占用

綠色環(huán)保、提升資源利用率、降低能耗和空間的占用，也是當(dāng)前IT規(guī)劃和建設(shè)中的重要指標(biāo)。PureApplication通過多個系統(tǒng)之間充分共享并利用資源，提升整體資源的利用率，從而降低能耗。另外，作為高度集成的專家集成系統(tǒng)，PureApplication能在一個機(jī)架內(nèi)集成服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、存儲設(shè)備等硬件，一臺96核的PureApplication既能運行幾個甚至幾十個的應(yīng)用系統(tǒng)，生產(chǎn)環(huán)境虛擬機(jī)可以運行上百個，實際客戶測試環(huán)境甚至幾百個VM同時進(jìn)行測試。這種方式極大地提升了機(jī)房空間利用率，降低空間占用成本。

3 結(jié)論

隨著專家系統(tǒng)在各個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，企業(yè)作為實體經(jīng)濟(jì)的原動力，專家系統(tǒng)和人工智能等高科技將更多的應(yīng)用于企業(yè)的方方面面。然而完全實現(xiàn)新型專家系統(tǒng)這些特征并非一個短期任務(wù)，這就要求我們在現(xiàn)成果的基礎(chǔ)上不斷研究完善專家系統(tǒng)，使其在自我學(xué)習(xí)能力和處理復(fù)雜事件等方面有所突破，其應(yīng)用前景必將十分廣闊。

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