2确定性知识系统.ppt

* 1. 产生式系统的基本结构 (2/2) 控制系统(Control system) 控制系统的主要作用 亦称推理机，用于控制整个产生式系统的运行，决定问题求解过程的推理线路。 控制系统的主要任务 选择匹配：按一定策略从规则库种选择规则与综合数据库中的已知事实进行匹配。 冲突消解：对匹配成功的规则，按照某种策略从中选出一条规则执行。 执行操作：对所执行的规则，若其后件为一个或多个结论，则把这些结论加入综合数据库；若其后件为一个或多个操作时，执行这些操作。 终止推理：检查综合数据库中是否包含有目标，若有，则停止推理。 路径解释：在问题求解过程中，记住应用过的规则序列，以便最终能够给出问题的解的路径。 * 2. 产生式的正向推理算法 从已知事实出发、正向使用规则，也称为数据驱动推理或前向链推理。 算法描述 (1) 把用户提供的初始证据放入综合数据库； (2) 检查综合数据库中是否包含了问题的解，若已包含，则求解结束，并成功推出；否则执行下一步； (3) 检查知识库中是否有可用知识，若有，形成当前可用知识集，执行下一步；否则转(5)。 (4) 按照某种冲突消解策略，从当前可用知识集中选出一条规则进行推理，并将推出的新事实加入综合数据库种，然后转(2)。 (5) 询问用户是否可以进一步补充新的事实，若可补充，则将补充的新事实加入综合数据库中，然后转(3)；否则表示无解，失败退出。 至于如何根据综合数据库中的事实到知识库中选取可用知识，当知识库中有多条知识可用时应该先使用那一条知识等。这些问题涉及到了知识的匹配方法和冲突消解策略，以后将会分别讨论。 其流程图如下： * 把初始证据放入DB DB中有解吗？ KB中有可用知识吗？ 形成可用知识集 可用知识集空吗？ 按照冲突消解策略从该知识 集中选出一条知识进行推理 推出的是新事实吗？ 将新事实加入到DB 把用户补充的新事 实加入到DB中 用户可补充新事实吗？ 失败退出 成功退出 Y N N Y N N N Y Y Y * 2. 产生式的正向推理例子(1/2) 推理开始后，先把A放入综合数据库，然后检查综合数据库中是否含有该问题的解，回答为“N”。 接着检查知识库中是否有可用知识，显然r2可用，形成仅含r2的知识集。从该知识集中取出r2，推出新的实事B，将B加入综合数据库，检查综合数据库中是否含有目标C，回答为“N”。 再检查知识库中是否有可用知识，此时由于B的加入使得r1为可用，形成仅含r1的知识集。从该知识集中取出r1，推出新的实事C，将C加入综合数据库，检查综合数据库中是否含有目标C，回答为“Y”。 它说明综合数据库中已经含有问题的解，推理成功结束，目标C得证。 例2.15请用正向推理完成以下问题的求解 假设知识库中包含有以下2条规则： r1： IF B THEN C r2： IF A THEN B 已知初始证据A，求证目标C。 解：推理过程如下： 推理开始前，综合数据库为空。 B A C 初始证据 推理规则 r1 r2 C C 求证目标 B C * 2. 产生式的正向推理例子(2/2) 简化的动物识别例子，仅包括其中的r3和r15，完整例子后面讨论。 例2.16 设有以下两条规则 r3：IF 动物有羽毛 THEN 动物是鸟 r15：IF 动物是鸟 AND 动物善飞 THEN 动物是信天翁 其中，r3和r15是上述两条规则在动物识别系统中的规则编号。假设已知有以下事实： 动物有羽毛，动物善飞 求满足以上事实的动物是何种动物。 解：由于已知事实“动物有羽毛”，即r3的前提条件满足，因此r3可用，承认的r3结论，即推出新的事实“动物是鸟”。此时，r15的两个前提条件均满足，即r15的前提条件满足，因此r15可用，承认的r15结论，即推出新的事实“动物是信天翁” 。 动物有羽毛 动物善飞 动物是鸟 动物是信天翁 r3 r15 例2.16的推理过程 * 3. 产生式的逆向推理算法 从某个假设目标出发，逆向使用规则，亦称为目标驱动推理或逆向链推理。 算法描述： (1) 将要求证的目标（称为假设）构成一个假设集； (2) 从假设集中选出一个假设，检查该假设是否在综合数据库中，若在，则该假设成立，此时，若假设集为空，则成功退出，否则仍执行(2)；若该