人工智能PPT课件（共12章）第3章确定性推理.pptxVIP

人工智能 原理篇第三章确 定 性 推 理本 章 导 读 知识表示方法能够将知识以某种模式表示出来并存储到计算机中，而计算机真正的智能是其具有思维能力，即能运用知识进行推理来求解问题。 本章从推理的概念入手，介绍确定性推理的方式，包括自然演绎推理和归结演绎推理。学习目标熟悉推理的概念、方式及分类。理解推理方向和冲突消解策略。掌握自然演绎推理和归结演绎推理的推理方法，并能够使用它们求解问题。目 录 01推 理 概 述02自 然 演 绎 推 理03归 结 演 绎 推 理01推 理 概 述3.1.1推理的概念 推理是指从已知事实出发，按照某种策略，运用已掌握的知识，推导出其中蕴含的事实性结论或归纳出某些新的结论的过程。 推理所用的事实可分为两种，一种是推理前用户提供的与求解问题有关的初始证据；另一种是推理过程中所得到的中间结论，这些中间结论可以作为进一步推理的证据。 通常，智能系统的推理过程由推理机来完成。所谓推理机就是智能系统中用来实现推理的那些程序。3.1.2推理方式及分类 人类的智能活动有多种思维方式，相应地，对人类智能进行模拟的人工智能也有多种推理方式。下面从不同的角度对推理方式进行分类。1．按推理的逻辑基础分类按推理的逻辑基础分类，推理可分为演绎推理、归纳推理和默认推理。（1）演绎推理是从已知的一般性知识出发，推出蕴含在已知知识中的适合于某种个别情况的结论。它是一种从一般到个别的推理方式。演绎推理是人工智能系统中的一种重要的推理方式，它的一般模式是三段论式。三段论式包含3个部分，即大前提、小前提和结论。① 大前提是已知的一般性知识或推理过程得到的判断。② 小前提是关于某种具体情况或某个别事实的判断。③ 结论是由大前提推出的，并适合于小前提的新判断。（2）归纳推理是从大量特殊事例出发，归纳出一般性结论的推理过程。它是一种由个别到一般的推理方式。 对于归纳推理，按照所选事例的广泛性可分为完全归纳推理和不完全归纳推理。① 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具有某种属性，从而推出该类事物是否具有此属性。例如，计算机质量检测时，如果对每一台计算机都进行检测，且质量都合格，就可以推出“计算机质量合格”的结论。② 不完全归纳推理是指在进行归纳时只考察相应事物的部分对象，就得出关于该事物的结论。例如，随机抽取部分计算机进行质量检测，如果这部分计算机都合格，则可以推出“计算机质量合格”的结论。知 识 库演绎推理与归纳推理的区别如下： 演绎推理是在已知领域内的一般性知识的前提下，通过演绎证明一个结论的正确性或者求解一个具体问题。由演绎推理推出的结论实际上早已蕴含在一般性知识中。演绎推理只不过是将已有事实揭露出来，因此它不能增殖新知识。 归纳推理所推出的结论是没有包含在前提内容中的，这种由个别事物或现象推出一般性知识的过程，是增殖新知识的过程。例如，一位计算机维修员从书本学习知识到通过大量实例积累经验，是一种归纳推理方式。计算机维修员运用这些一般性知识去维修计算机的过程则属于演绎推理。（3）默认推理又称为缺省推理，是在知识不完全的情况下假设某些条件已经具备所进行的推理。也就是说，在进行推理时，如果对某些证据不能证明其不成立的情况下，先假设它们是成立的，并将它们作为推理的依据进行推理。 例如，要编制人工智能课程的测试题，但是不知道参加测试的计算机系学生是否都会编程，则默认计算机系学生都会编程，因此，可以推出“这份人工智能课程的测试题中可以含有编程题”。高 手 点 拨 在使用默认推理方式进行推理的过程中，如果加入的新知识或所推出的中间结论与已有知识发生矛盾，则说明前面有关证据的假设是不正确的，这时就需要撤销原来的假设及由此假设所推出的所有结论，重新按照新情况进行推理。2．按推理时所用知识的确定性分类按推理时所用知识的确定性分类，推理可分为确定性推理和不确定性推理。（1）确定性推理是指推理时所使用的知识都是确定的，推出的结论也都是确定的，而且它们的真值非真即假，不会有第三种情况出现。（2）不确定性推理是指推理时所用的知识不都是确定的，推出的结论也是不确定的，它们的真值会位于真与假之间。添 砖 加 瓦 经典逻辑推理是最先提出的一类推理方式，是根据经典逻辑的规则进行的一种推理。经典逻辑主要包括命题逻辑和一阶谓词逻辑，它们的真值都是确定的。因此，经典逻辑推理是一种确定性推理。 非经典逻辑推理是基于非经典逻辑的规则进行的一种推理。非经典逻辑主要包括三值逻辑、多值逻辑和模糊逻辑等，它们的真值都是不确定的。因此，非经典逻辑推理是一种不确定性推理。3．按推理过程中是否会出现反复的情况分类按推理过程中所推出的结论是否单调地增加，或者按推理过程所得到的结论是否越来越接近最终目标分类，推理