人工智能基础第四章确定性推理.pptx

第四章0确定性推理ORJECT4.1推理概述4.2生产式系统4.3自然演绎推理4.4归结演绎推理

确定性推理14.1推理概述4.1.1推理的概念推理从结构的角度，认为推理由两个以上的判断组成。把判断定义为对客观事物做出肯定或否定的思维活动；认为判断是在概念的基础上进行的，所揭示的是概念之间的联系和关系。从过程的角度，认为推理是在给定信息和已有知识的础上的一系列加工操作。物克茨（Kurtz）提出了如下人类推理的公式：y=F(x,k)其中，x为推理时给出的信息，k为推理时可用的领域知识和特殊事例，F为可用的一系列操作，y为推理过程得到的结论。

24.1推理概述4.1.2推理方法及其分类按推理的逻辑基础分类演绎推理。演绎推理是从已知的一般性知识出发，推出蕴涵在这些已知知识中的适合于某种个别情况的结论。归纳推理。归纳推理是从一类事物的大量具体事例出发，推出该类事物的一般性结论。演绎推理与归纳推理的区别：演绎推理与归纳推理是两种完全不同的推理。演绎推理是在已知领域内的一般性知识的前提下，通过演绎求解一个具体问题或者证明一个给定的结论。确定性推理

34.1推理概述4.1.2推理方法及其分类按所用知识的确定性分类确定性推理。指推理所使用的知识和推出的结论都是可以精确表示的不确定性推理。指推理所用的知识不都是确定的。确定性推理

44.1推理概述4.1.2推理方法及其分类按推理过程的单调性分类单调推理。指在推理过程中，每当使用新的知识后，所得到的结论会越来越接近目标，而不会出现反复情况。非单调推理。当某些新知识加入后，会否定原来推出的结论，使推理过程退回到先前的某一步。确定性推理

54.1推理概述4.1.3推理控制策略及其分类推理策略主要解决推理方向、冲突消解等问题，如推理方向控制策略、求解策略、限制策略、冲突消解策略等。求解策略是指仅求一个解，还是求所有解或最优解等。推理过程不仅依赖于所用的推理方法，也依赖于推理的控制策略。推理的控制策略是指如何使用领域知识使推理过程尽快达到目标的策略。由于智能系统的推理过程一般表现为一种搜索过程，因此，推理控制策略又可分为推理策略和搜索策略。确定性推理

64.2生产式系统4.2.1生产式系统基本结构确定性推理（1）综合数据库。综合数据库（DataBase，DB）也称为事实库，是一个用来存放与求解问题有关的各种当前信息的数据结构。（2）规则库。规则库（RuleBase，RB）是一个用来存放与求解问题有关的所有规则的集合，也称为知识库（KnowledgeBase，KB）。（3）控制系统。控制系统（ControlSystem）也称为推理机，由一组程序组成，用来控制整个产生式系统的运行和推理过程。

74.2生产式系统4.2.2生产式系统的推理过程确定性推理1.正向推理过程正向推理也称为数据驱动推理或前向链推理，它是一种从已知事实出发，正向使用推理规则的推理方式。正向推理过程可用如下算法描述。（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问题的解，若已包含，则求解结束，成功退出；否则，执行下一步。（3）检查规则库中是否有可用规则，若有，则形成当前可用规则集；否则，转步骤（5）。（4）按照某种冲突消解策略，从当前可用规则集中选出一条规则进行推理，即承认该规则的结论，将该结论作为新的事实加入综合数据库中，然后转步骤（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，然后转步骤（3）；否则表示无解，失败退出。

84.2生产式系统4.2.2生产式系统的推理过程确定性推理2.逆向推理过程逆向推理也称为目标驱动推理或逆向链推理，它是一种以某个假设目标作为出发点的推理方法。与正向推理相比，除推理方向不同外，还需要构造一个用于存放所要求证的目标（称为假设）和推理过程所得到的子目标的数据结构，称为假设集。逆向推理过程可用如下算法描述。（1）将问题的初始证据和所要求证的目标（称为假设）分别放入综合数据库和假设集。（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。检查假设集中还有无别的假设，若有，则仍执行步骤（2）；若无，则成功退出。（3）检查该假设是否可由规则库的某个规则导出。若不能由某个规则导出，则询问用户该假设是否为可由用户证实的原始事实。若是，则该假设成立，并将其放入综合数据库，再重新寻找新的假设；若不是，则转步骤（5）。（4）将规则库中可以导出该假设的所有规则构成一个可用规则集。（5）检查可用规则集是否为空，若空，则失败退出。（6）按冲突消解策略从