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第四章 知识推理技术 本章主要在知识表达的基础上，讨论“知识的运用”即知识推理的概念和方法。 第一节 知识推理的概念和类型 知识推理的基本概念 所谓“知识推理”（Knowledge Inference）是指在计算机或智能机器中，在知识表达的基础上，即利用形式化的知识模式——表达与问题有关知识的符号体系，进行及其思维、求解问题、实现知识推理的智能操作过程。一句话，知识推理就是运用知识求解问题。 知识推理的过程就是问题求解的过程，知识推理技术就是使问题从初始状态转移到目标状态的方法和途径。 研究人工智能的知识推理技术，目的是寻求问题、实现状态转移的智能操作序列，以便从初始状态，沿着最优或最经济的途径，有效地转移到所要求的目标状态，实现问题求解过程的智能机械化或计算机化。 例如：利用计算机制定机器人的行动规划，安排机器人从出发地点到目的地点所需的操作序列和行动路线。又如，利用计算机证明数学定理，给出从已知条件开始到定理证明完毕所需的算子序列和演算步骤等等都是知识推理技术的运用。 知识推理技术的类型 根据知识表达法分类 知识推理是以知识表达技术作为前提条件的，它们之间有着密切的关系，由知识表达的特点，知识推理技术可概括为两种类型： （1）“图有哪些信誉好的足球投注网站”方法 在人工智能的知识表达技术中，许多基本的、常用的表达方式都具有图的形式，或者可以变换为相应的（同种或同态变换）图的形式，并且，往往可用树图表达。例如：状态空间态、与/或树图、语义网络图以及由生产是系统或框架表达方式所变换的树图或网络图。 针对图的知识表达，问题求解的知识推理过程，就是从图中相当于初始状态的出发结点到相当于目标状态的终结点的路线有哪些信誉好的足球投注网站过程。即有哪些信誉好的足球投注网站从初始状态有效地转移到目标状态，所经历的最优向或最经济的路线，相应的知识推理方法即“图有哪些信誉好的足球投注网站”方法。 广度优先有哪些信誉好的足球投注网站法 基本的图有哪些信誉好的足球投注网站法 深度优先有哪些信誉好的足球投注网站法 （2）“逻辑论证”方法 当知识采用谓词逻辑或其他方法的形式逻辑表达时，知识推理的便成为逻辑论证。在此情况下，求解两个问题相应于证明一个定理或几个定理，问题求解的知识推理过程相应于用数理逻辑方法进行定理证明的过程。 例如：在自动问答系统中，如果用一组谓词逻辑表达式A描述提问的内容，包括有关的事实、情况和条件，而用另一组谓词逻辑表达式B描述问题的答案或结论，那么，只要通过逻辑演算的方法论证定理：A →B成立，也就相应于完成了该问题的知识推理。 基本的逻辑推理方法主要有：命题逻辑中的机器定理证明的王浩算法和一阶谓词逻辑中定理证明的鲁宾逊消解方法。 根据问题求解过程的完备性分类 根据问题求解过程是否完备，可将知识推理方法分为： 推理算法 若问题求解的知识推理过程是完备的，则对于可解的问题从任意初始状态出发，通过这种推理过程，总可以找到一条求解路线，经过有限的、确定的操作序列，转移所要求的目标状态，保证推理过程的收敛性，求得问题的解答。这种推理过程具有完备性，而完备的推理过程称为“推理算法”。 例如：王浩算法就是一种知识推理算法。又如广度优先有哪些信誉好的足球投注网站推理方法具有完备性，也是一种知识推理的有哪些信誉好的足球投注网站算法。 推理步骤 若问题求解的推理过程是不完备的，则不能保证其推理过程的收敛性，以任意初始状态转移到目标态，不一定能求得问题的解答。这种推理过程是不完备的、非算法的，称为“推理步骤”。 例如：深度优先算法就是不完备的，它的有哪些信誉好的足球投注网站过程可能会进入无穷的分支，而达不到目标态，所以是一种推理步骤。 根据启发性知识的运用分类 根据在问题求解的过程中是否运用启发性知识，可将知识推理方法分为： （1）启发性推理 在问题求解的推理过程中，运用与问题有关的启发性知识，即解决问题的策略、技巧、窍门，对解的特性及规律的估计等实践经验知识，以加快推理过程，提高有哪些信誉好的足球投注网站效率，这种推理过程称为“启发性推理”。 例如：在图的有哪些信誉好的足球投注网站推理方法中，利用启发性知识改进的深度优先有哪些信誉好的足球投注网站法，如局部择优有哪些信誉好的足球投注网站法（瞎子爬山法）、最好优先有哪些信誉好的足球投注网站法等，只需要对部分状态空间进行有哪些信誉好的足球投注网站，大大提高了有哪些信誉好的足球投注网站效率。 非启发推理 在问题求解的推理过程中，不运用启发性知识，而是按照一般的逻辑法则或控制性知识，进行通用性的推理。这种方法缺乏对求解问题的针对性，需要对全状态空间进行有哪些信誉好的足球投注网站，所以，推理效率较低，容易出现“组合爆炸”。 知识推理技术分类表 分类依据 类 别 示 例 知识表达方式 图有哪些信誉好的足球投注网站法 广度、深度优先有哪些信誉好的足球投注网站法 逻辑论证法 王浩命题逻辑算法 鲁宾逊谓词逻辑 推理过程完备性 推理算法 广度优先 推理步骤 深度优先 启发知识利用 启发推理 局部择优、最好优先有哪些信誉好的足球投注网站法 非启发推理 广度优先有哪些信誉好的足球投注网站法 符号模式匹配 所谓“符号模式”是指用于知识表达的各种符号表达式，即形式化系统，如谓词函数等。所谓