第5章--基于案例的推理.pptxVIP

2023/11/23史忠植 高级人工智能1高级人工智能第五章 基于案例的推理 史忠植 中国科学院计算技术研究所2023必威体育精装版整理收集do something 2023/11/23史忠植 高级人工智能2第五章 基于案例的推理5.1 概述5.2 类比的形式定义5.3 相似性关系 5.4 基于案例推理的工作过程5.5 案例的表示 5.6 案例的索引5.7 案例的检索5.8 案例的复用5.9 案例的保存5.10 基于案例的学习5.11 案例工程5.12 中心渔场预报专家系统 2023/11/23史忠植 高级人工智能3概 述 人们为了解决一个新问题，先是进行回忆，从记忆中找到一个与新问题相似的案例 ，然后把该案例 中的有关信息和知识复用到新问题的求解之中。 在基于案例 推理 (Case-Based Reasoning, 简称CBR)中，把当前所面临的问题或情况称为目标案例 (target case)，而把记忆的问题或情况称为源案例 (base case)。粗略地说，基于案例 推理就是由目标案例 的提示而获得记忆中的源案例 ，并由源案例 来指导目标案例 求解的一种策略。 2023/11/23史忠植 高级人工智能4概 述 一个案例应具有如下特性：（1）案例表示了与某个上下文有关的具体知识，这种知识具有可操作性；（2）案例可以是各式各样的，可有不同的形状和粒度，可涵盖或大或小的时间片，可带有问题的解答或动作执行后的效应；（3）案例记录了有用的经验，这种经验能帮助推理机在未来更容易地达到目标，或提醒推理机失败发生的可能性有多大等。 总体上说，基于案例推理在如下方面对人工智能作出了贡献：（1）知识获取；（2）知识维护；（3）改进问题求解效率；（4）改进问题求解质量；（5）提高用户接受度。概 述2023/11/23史忠植 高级人工智能5 2023/11/23史忠植 高级人工智能6概述 中国科学院计算技术研究所智能信息处理开放实验室在基于案例 推理方面进行了一系列研究。 ?1991年提出了记忆网模型和案例 检索算法。 ? 1993年研制了基于案例 学习的内燃机油产品设计系 统EOFDS。 ? 1994年开发了基于案例 推理的天气预报系统。 ? 1995年开发了基于案例 推理的轧钢规程系统 ? 1996年开发了基于案例推理的淮河王家坝洪水预报 调度系统FOREZ。 ? 2000年研制了渔情分析专家系统。 类比的形式定义 用类比求解问题，往往在提出或遇到某一问题时，回忆以前相似的老问题，通过对两种情况进行匹配，经过推理获得新知识。也可以通过对老问题解法的检索和分析、调整，得出新问题的解决方法。因此，计算模型除了记忆和新问题相似的老问题的解法外，还应具有获取技能的过程，即必须学会根据过去有用的经验，来调整问题求解方法。当人们对存在相似解进行更为直接的回忆和修改后仍不能得出问题的解答时，再反过来用弱方法求解。因此，类比是一种基于知识学习（或经验）的学习。 类比的形式定义 AA’B’Bαβα’β’ 已知问题A，有求解结果B，先给定一个新问题A’，A’与A在特定的度量下是相似的，求出问题A’的求解结果B’。如图， β反映B与A之间的依赖关系，称作因果关系。 α表示源领域A与目标领域A’之间的相似关系。由此可以推出，B’与A’之间的依赖关系β’。 2023/11/23史忠植 高级人工智能9相似性关系 案例的表示表明，案例 的情境是由许多属性组成，案例 间的相似度就是根据属性（或变量）之间的相似度定义的。目标案例 与源案例 之间的相似性有语义相似、结构相似、目标相似和个体相似。 2023/11/23史忠植 高级人工智能10相似性关系1.语义相似性 两案例之间是可以类比的，首先必须满足语义上具有相似性关系。相似性关系是类比问题求解的基础。两实体的类比可以区分为正类比、反类比、不确定类比。正类比是由相似性关系所确定的两实体之间的可类比部分， 反类比则是已被确定为两实体间不相似的部分， 不确定类比是两实体之间尚未确定是否可类比的部分。两个实体可类比的条件之一是:模型的本质性质和因果关系不构成反类比的一部分。 不确定类比使得类比具有一定的预见性，这种预见可能是正确的，也可能是错误的。在类比求解中，目标案例 的本质特征和源案例 的本质特征必须具有相似性关系，才能使类比有了基础。 2023/11/23史忠植 高级人工智能11相似性关系 2.结构相似性 如果在两个结构之间存在，某种对应关系，且这种对应关系能够保持结构一致性，