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人工智能产生式第1页/共33页 表示方法—产生式规则表示法美国数学家Post，1943年提出了一种计算形式体系里所使用的术语。主要是使用类似文法的规则，对符号串做替换运算。这就是最早的一个产生式系统。到了60年代，产生式系统成为认知心理学研究人类心理活动中信息加工过程的基础，由此心理学家认为，人脑对知识的存储就是产生式形式。因此，用它来建立人类认知模型。到目前为止，产生式系统已发展成为人工智能系统中最典型最普遍的一种结构。产生式表示方法是专家系统的第一选择的知识表达方式。第2页/共33页 表示方法—产生式规则表示法表示形式 事实的表示：可看成是断言一个语言变量的值或是多个语言变量间的关系的陈述句，语言变量的值或语言变量间的关系可以是一个词，不一定是数字。 例1：香蕉是黄色的。语言变量——香蕉，值——黄色的 例2：小李喜欢小莉。语言变量——小李、小莉， 关系值——喜欢 一般用三元组（对象，属性，值）或 （关系，对象1，对象2）例：（Li, Age, 25）, (Friend, Li, Chang)第3页/共33页 表示方法—产生式规则表示法产生式系统的基本特征： 一组规则，即产生式本身。 每个规则分左边右边。 如：天上下雨 → 地上湿 → 中国的首都是北京 一般左边表示情况，即什么条件。发生时产生式被调用。通常用匹配方法和式情况。匹配成功时，执行右边规定的动作。…………第4页/共33页 表示方法—产生式规则表示法产生式系统的基本特征：…………数据库 存放的数据是构成产生式的基本元素，又是产生式作用的对象。这里的数据是广义的常量、变量、多元组谓词、表、图像等。往往事实或断言——知识元 一个解释程序 从匹配成功的规则（可能不止一个）中选出一个加以执行。 第5页/共33页 表示方法—产生式规则表示法产生式系统基本结构推理机数据库规则库知识库产生式系统结构图 第6页/共33页 表示方法—产生式规则表示法产生式系统基本结构工作存储器(数据库)：存放当前已知的数据，包括推理过程中形成的中间结论。数据是广义的，可以是常量、多元数组、谓词、表示结构等。产生式规则：每条产生式规则分为左右两个部分。左部表示激活该产生式规则的条件，右部表示调用该产生式规则后所作的动作。条件是一组复杂的模式，规则之间的控制也不是语句的传递，而且满足条件的规则被激活但不一定立即执行，取决于产生式系统的冲突消解策略。…….第7页/共33页 表示方法—产生式规则表示法产生式系统基本结构…….规则解释程序匹配器：判断规则条件是否成立。冲突消解器：选择可调用的规则。解释器：执行规则的动作。并且在满足结束条件时终止产生式系统运行。第8页/共33页 表示方法—产生式规则表示法推理方法： 正向、 反向、 双向， 与或树第9页/共33页 表示方法—产生式规则表示法正向推理方法： 从已知事实出发，逐步推导出最后结论。 其推理过程大致是：用工作存储器中的事实与产生式规则的前提条件进行匹配。按冲突消解策略从匹配的规则中选择一条规则。执行选中规则的动作（依次）。修改工作存储器。用更新后的工作存储器，重复上述工作，直到得出结论或工作存储器不再发生变化为止。第10页/共33页 表示方法—产生式规则表示法反向推理方法： 首先提出假设，然后验证这些假设的真假性，找到假设成立的所有证据或事实。 其推理过程大致是：看假设是否存在于工作存储器中，若在，则假设成立，推理结束。找出结论与此假设匹配的规则。按冲突消解策略从匹配的规则实例中选择一条规则。将选中的规则的前提条件作为新的假设，重复上述工作，直到假设的真假性被验证或不存在激活的规则。第11页/共33页 表示方法—产生式规则表示法双向推理方法： 即自顶向下、又自底向上作双向推理，直至某个中间界面上两方向结果相符便成功结束。 该方法较正向或反向推理所形成的推理网络小，从而推理效果更高。第12页/共33页 表示方法—产生式规则表示法推理方法的选择 推理方法的选择取决于推理的目标和有哪些信誉好的足球投注网站空间的形状。如果目标是从一组给定事实出发，找出所有可能的结论，那么，通常使用正向推理。如果目标是证实或否定某一特定结论，那么，通常使用反向推理，否则，从一组初始事实出发盲目地正向推理，可能得出许多和所要证实的结论无关的结论。第13页/共33页 表示方法—产生式规则表示法特点用产生式系统结构求解问题的过程和人类求解问题时的思维很相像。因而可以用它来模拟人类求解问题的思维过程。可以把产生式系统作为人工智能系统的基本结构单元或基本模型看待。就好像是积木世界中的积木块一样。因而研究产生式系统的基本问题就具有一般意义。表示的格式固定、形式单一、规则间相互独立,所以建立容