知识图谱建模与智能推理技术_吴重光、纳永良著_9787122385017

本书的主要特色在于知识建模和智能推理技术方面的创新，并基于知识图谱建模和智能推理技术的集成完成了一系列应用软件的开发，直观形象、易学易用。本书是AI3软件的详尽解读，分为AI3普及版（自由拷贝，不限使用）、AI3智能教学版以及AI3专业版（适用于复杂过程工业系统AI应用）。

系统理论的发展为知识本体建模提供了更为系统化和结构化的方法。成功的美国实时在线人工智能专家系统G2已经在20000个以上工业应用和军事应用中取得实效。知识图谱的下一波应用呼唤着新一代专家系统的诞生。部分科技发达国家已经将智能教学系统大规模应用于学校和职业教育领域。目前，国产化、实用、高质量、通用性人工智能专家系统软件奇缺，现有的教科书多数局限于人工智能自身概念或原理介绍，构建领域知识本体和人工智能工业应用技术的指导书奇缺。急需向应用群体广泛普及人工智能的实用知识，急需开发大众化、方便易用、先进的新一代人工智能应用软件，并将其推广普及。这就是我们撰写本书的初衷。
本书的主要特色在于知识建模和智能推理技术方面的创新，并基于知识图谱建模和智能推理技术的集成，完成了一系列应用软件的开发，直观形象、易学易用。所开发的具有自主知识产权的高速、高效、省容、多功能通路与回路推理机，是实现人工智能应用的“卡脖子”技术，在本书中公开了算法和程序，仅用一台微机或笔记本电脑就可实现复杂系统的人工智能应用。
本书内容主要包括：运用知识工程的知识本体论理念，解读人类的工业实践经验知识和相关国际信息标准，扩展具体事件和概念事件、静态连接关系与动态影响关系的认知；获取计算机化、图形化、自然语言化、标准化精准表达人类知识的知识图谱全谱模型（大数据+静态知识+动态知识模型）；探索因果模型与代数方程组和微分方程组的直接联系，提出实用的因果模型结构信息的影响方程表达方法；基于符号有向图与因果有向模型（SDG＋CDG）进行反事实推理“挖掘”，以实现工业应用的深度学习方法；知识图谱建模与智能推理系列软件平台AI3的设计与开发，以及AI3在智能教学和过程工业中的实际应用案例。
本书是AI3软件的详尽解读，软件分为AI3普及版（自由拷贝，不限使用）、AI3智能教学版以及AI3专业版（适用于复杂过程工业系统AI应用）。形式化知识图谱仿真软件MPCE和CSA，实现了系统仿真建模、控制系统组态、硬件在回路、被控对象模型在回路联合组态与多功能仿真实验。实时智能型危险化学品特种作业仿真培训系统AI3-RT-TZZY，是一种功能完备的智能化操作工培训软件，也是知识图谱模型验证的综合型工具软件。实时在线专家系统“石油化工装置安全运行指导系统PSOG”，在数个大型石化装置试运行成功。所有技术细节，包括高效通路、回路推理算法和原理程序，以及实际应用案例，都总结在本书之中。以上进展无意中已经迈进了新一代人工智能专家系统的门槛。
本书内容是几十年来师生合作，多单位、多学科和多个科研团队集体智慧的总结。在此对所有参与和支持我们科研与工业应用工作的单位和个人表示衷心的感谢。其中做出重要贡献的有：北京思创信息系统有限公司总经理纳永良博士；北京化工大学信息学院张贝克副教授、许欣博士和高东博士等；清华大学自动化系王雄教授、肖德云教授和杨帆博士后等；中石化青岛安全工程研究院张卫华教授级高级工程师。纳永良博士撰写了本书第三章3.2.6节和第八章8.2节。张卫华博士为本书第八章提供了材料。借此机会也对国家应急管理部危险化学品安全监督管理司新老领导、中国化学品安全协会新老领导和相关工作人员给予我们安全科技成果的充分认可、悉心指导和大力推广普及表示由衷的感谢！
研究人工智能知识图谱建模与智能推理关键技术及软件并应用于实践，是我们长期的梦想和不懈的追求。期望AI3系列软件与仿真训练软件的联合平台在教学实践环节中发挥作用；期望本书在人工智能应用技术的研发方面对科研人员具有抛砖引玉的作用。其中，AI3软件的普及版可登录官方网站 www.cipedu.com.cn自行下载使用。
鉴于时间所限，书中难免存在不足之处，恳请广大读者批评指正。

吴重光
2020年12月

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