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有哪些信誉好的足球投注网站推理技术(2) 伍淳华 北京邮电大学计算机学院 主要内容 产生式系统 概述 “产生式” — 1943 年 Post 首先在一种计算形式体系中提出的术语。 60年代开始，产生式系统成为专家系统的最基本的结构。 产生式系统在形式上很简单，但在一定意义上模仿了人类思考的过程。 产生式系统 产生式规则 产生式用于表示具有因果关系的知识 基本形式： P → Q 或者 IF P THEN Q P 是产生式的前提（前件），用于指出该产生式是否可用的条件 Q 是一组结论或操作（后件），用于指出当前提 P 所指示的条件满足时，应该得出的结论或应该执行的操作 产生式系统 产生式规则的语义： 如果前提 P 被满足，则可推出结论 Q 或执行 Q 所规定的操作 例： R: IF 动物会飞 AND 会下蛋 THEN 该动物是鸟 产生式系统 产生式系统的组成 产生式系统 规则库 用于描述相应领域内知识的产生式集合称为规则库 有效的表达领域内的过程性的知识 对知识进行合理的组织和管理 综合数据库 用于存放问题求解过程中各种当前信息的数据结构 初始状态、事实或证据 中间推理结论 最后结果 产生式系统 推理机（控制系统） 由一组程序组成，用来控制产生式系统的运行，决定问题求解过程的推理线路，实现对问题的求解。 匹配 冲突消解 操作 产生式系统 产生式系统的推理 产生式系统 产生式系统的推理 产生式系统 产生式系统的推理 产生式系统 产生式系统的推理 产生式系统 产生式系统的推理 产生式系统 一个简单的例子 问题：设字符转换规则 A∧B→C A∧C→D B∧C→G B∧E→F D→E 已知：A，B 求：F 产生式系统 一个简单的例子（续1） 综合数据库 {x}，其中x为字符 规则集 1：IF A∧B THEN C 2：IF A∧C THEN D 3：IF B∧C THEN G 4：IF B∧E THEN F 5：IF D THEN E 产生式系统 一个简单的例子（续2） 控制策略 顺序排队 初始条件 {A，B} 结束条件 F∈{x} 求解过程 一个简单的例子（续3） 产生式系统 例 动物分类问题的产生式系统描述及其求解。 设由下列动物识别规则组成一个规则库，推理机采用正向推理算法，建立一个产生式系统。该产生式系统就是一个小型动物分类知识库系统。 规则： r1：若某动物有奶，则它是哺乳动物。 r2：若某动物有毛发，则它是哺乳动物 r3：若某动物有羽毛，则它是鸟。 r4：若某动物会飞且生蛋，则它是鸟。 r5：若某动物是哺乳动物且有爪且有犬齿且目盯前方，则它是食肉动物。 产生式系统 r6：若某动物是哺乳动物且吃肉，则它是食肉动物。 r7：若某动物是哺乳动物且有蹄，则它是有蹄动物。 r8：若某动物是有蹄动物且反刍食物，则它是偶蹄动物。 r9：若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色条纹，则它是老虎。 r10：若某动物是食肉动物且黄褐色且有黑色斑点，则它是金钱豹。 r11：若某动物是有蹄动物且长腿且长脖子且黄褐色且有暗斑点，则它是长颈鹿。 产生式系统 r12：若某动物是有蹄动物且白色且有黑色条纹，则它是斑马。 r13：若某动物是鸟且不会飞且长腿且长脖子且黑白色，则它是驼鸟。 r14：若某动物是鸟且不会飞且会游泳且黑白色，则它是企鹅。 r15：若某动物是鸟且善飞且不怕风浪，则它是海燕。 产生式系统 初始事实： f1：某动物有毛发。 f2：吃肉。 f3：黄褐色。 f4：有黑色条纹。 目标条件为：该动物是什么？ 产生式系统 产生式系统 逆向推理，判断该动物是否为老虎： 产生式系统 产生式表示法的特点 优点： （1）自然性： “如果… ，则 …” 形式表示知识，直观、自然，便于推理。 （2）模块性： 规则与推理机构相对独立；对规则库的维护方便。 （3）有效性： 既可表示确定性知识，又可表示不确定性知识；既有利于表示启发式知识，又可方便地表示过程性知识。 （4）清晰性： 规则格式固定，由前件与后件构成。 产生式系统 局限性： （1）效率不高： 求解过程是 “匹配-冲突消解-执行” 的过程，若规则库较大，易引起组合爆炸。 （2）不能表示具有结构性的知识： 产生式适合于表示具有因果关系的过程性知识，不能表示具有结构关系的事物间的区别与联系。 不确定性推理 证据的不确定性 结论