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人工智能
确定性推理
2016年秋季
罗平 luop@ict.ac.cn
本章内容
推理的基本概念
推理的逻辑基础
自然演绎推理
归结推理
本章内容
推理的基本概念
推理的逻辑基础
自然演绎推理
归结推理
什么是推理
推理是指按照某种策略从已知事实出发去推出结论的过程。
推理所用的事实:
初始证据:推理前用户提供的
中间结论:推理过程中所得到的
推理过程:由推理机来完成
推理的两个基本问题
推理的方法:解决前提和结论的逻辑关系,不确定性传递
推理的控制策略:解决推理方向,冲突消解策略
推理方法及其分类
演绎推理:
一般到个别的推理方法:从已知的一般性知识出发,去推出蕴含在这些已知知识中的适合于某种个别情况的结论
核心:三段论。
常用的三段论包括:
大前提:已知的一般性知识或推理过程得到的判断
小前提:关于某种具体情况或某个具体实例的判断
结论:由大前提推出的,并且适合于小前提的判断。
例如,有如下三个判断:
① 计算机系的学生都会编程序; (一般性知识)
② 程强是计算机系的一位学生; (具体情况)
③ 程强会编程序。 (结论)
结论是蕴含在大前提中的
归纳推理:由个别到一般的推理方法
完全归纳推理:是指在进行归纳时需要考察相应事物的全部对象,并根据这些对象是否都具有某种属性,推出该类事物是否具有此属性。
不完全归纳推理:是指在进行归纳时只考察了相应事物的部分对象,就得出了关于该事物的结论。例如,随机抽查。
枚举归纳推理:是指在进行归纳时,如果已知某类事物的有限可数个具体事物都具有某种属性,则可推出该类事物都具有此种属性。
例如,设有如下事例:
王强是计算机系学生,他会编程序;
高华是计算机系学生,她会编程序;
…… ……
当这些具体事例足够多时,就可归纳出一个一般性的知识:
凡是计算机系的学生,就一定会编程序。
推理方法及其分类
类比归纳推理:是在两个或两类事物有许多属性都相同或相似的基础上,推出它们在其他属性上也相同或相似的一种归纳推理
设A、B分别是两类事物的集合:
A={a1,a2,……}
B={b1,b2,……}
并设ai与bi总是成对出现,且当ai有属性P时,bi就有属性Q与此对应,即
P(ai)→Q(bi) i=1,2,…..
则当A与B中有一新的元素对出现时,若已知a有属性P,b有属性Q,即
P(a)→Q(b)
类比归纳推理的基础是相似原理,其可靠程度取决于两个或两类事物的相似程度以及这两个或两类事物的相同属性与推出的那个属性之间的相关程度。
推理方法及其分类
演绎推理与归纳推理的区别
演绎推理:
在已知领域内的一般性知识的前提下,通过演绎求解一个具体问题或者证明一个结论的正确性
不能增殖新知识:所得出的结论蕴含在一般性知识的前提中,推理过程是将已有事实揭露出来
归纳推理
所推出的结论是没有包含在前提内容中的
增殖新知识的过程:是由个别事物或现象推出一般性知识的过程。
推理方法及其分类
按所用知识的确定性分类
确定性推理 vs. 不确定性推理
按推理过程的单调性分类
单调推理 vs. 非单调推理
单调:不会由于新知识的加入否定前面的结论 (不能取消原有的结论)
非单调:知识不完全情况下,某些新知识的加入会否定前面的结论
推理方法及其分类
推理的控制策略及其分类
推理的控制策略
推理过程不仅依赖于所用的推理方法,同时也依赖于推理的控制策略
推理的控制策略是指如何使用领域知识使推理过程尽快达到目标的策略
控制策略的分类
推理策略主要解决推理方向、冲突消解等问题,如推理方向控制策略、求解策略、限制策略、冲突消解策略等
推理方向控制策略:确定推理的控制方向,可分为正向推理、逆向推理、混合推理及双向推理。
求解策略:确定是仅求一个解、求所有解、还是最优解等。
限制策略:对推理的深度、宽度、时间、空间等进行的限制。
冲突消解策略:当推理过程有多条知识可用时,如何从这多条可用知识中选出一条最佳知识用于推理的策略。
有哪些信誉好的足球投注网站策略主要解决推理线路、推理效果、推理效率等问题
正向推理
逆向推理
混合推理
混合推理
把正向推理和逆向推理结合起来所进行的推理
用于解决较复杂问题。
混合推理的方法
先正向后逆向:先进行正向推理,从已知事实出发推出部分结果,然后再用逆向推理对这些结果进行证实或提高它们的可信度。
先逆向后正向:先进行逆向推理,从假设目标出发推出一些中间假设,然后再用正向推理对这些中
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