人工智能基础0-推理技术-合肥工业大学ppt课件

1、.目录，第一章介绍佐原健二搜索技术第三章知识表示第四章推理技术第五章机器学习第六章计算智能第七章数据挖掘第八章智能体技术。推理的基本概念消化原理规则演绎系统生成系统定性推理不确定性推理郑智薰单调推理。4.1推理的基本概念，4.1.1推理的定义，从早期证据出发，根据某种策略持续应用知识基础的已知知识，逐渐得出结论的过程称为推理。在人工智能系统中，推理是由一种称为推理机的程序实现的。已知的事实和知识是构成推论的两个基本要素。事实也称为证据，用来指出推理的出发点和应该用于推理的知识。知识是推动推理前进，逐步实现最终目标的基础。4.1推理的基本概念，4.1.2推理方法及其分类(1)可以分为推导结论的方

2、式，推理可以分为演绎推理(deductive reson):从全称判断中得出短名判断的过程，即，根据一般知识得出适合特定情况的结论。一般到概论。归纳推理：通过充分的事例得出一般结论的推理过程。从个别到一般。基本推理：假设知识不完整的情况下，特定条件已经进行的推论。4.0推理的基本概念，4.0.2推理方法及其分类(2)可以根据推理中使用的知识的确定性来划分，推理可以分为：确定性推理：推理中使用的知识和证据都是确定的，提出的结论也是确定的。没有第三种情况，例如真货、真货或假货。不确定性推理：推理所用的知识和证据不一定都是确定的，提出的结论也不确定。根据4.1推理的基本概念，4.1.2推理方法及其分

3、类(3)推理过程中得出的结论是否越来越接近最终目标，可以分为以下几个推论：单调推理：是指在推理过程中，随着推理进一步前进，以及添加新知识而展开的结论越来越接近最终目标。不单调的推理：在推理过程中，通过添加新知识，不仅没有加强已经开始的结论，还否定了它，将推理返回到以前的某个阶段，然后重新开始。根据4.1推理的基本概念，4.1.2推理方法及其分类(4)推理中是否使用与推理相关的启发知识，推理可以分为：启发性推理：在推理过程中应用与推理相关的启发性知识。郑智薰灵感推理：在推理过程中，不要使用与推理相关的灵感性知识。4.1推理的基本概念，4.1.3推理的方向(1)正向推理是以事实为起点的一种推理。基

4、本想法：从用户提供的初始已知事实中，在知识库KB中查找当前适用的知识，配置适用的知识集KS，然后按照冲突解决策略从KS中选择一种知识进行推断，将引入可推断为下一步的已知事实的新事实添加到数据库中，然后重复KB选择适用的知识进行推断的过程。这在对问题的解释或知识库中反复进行，直到不再有适用的知识。4.1推理的基本概念，4.1.3推理的方向(2)反向推理是以某一假设的对象为起点的一种推理。基本想法：首先选择假设的目标，然后寻找支持该假设的证据，如果能找到所有必要的证据，说明原来的假设成立。也就是说，如果在任何情况下都找不到必要的证据，原来的假设就不能成立，为此还需要另一个假设。4.1推理的基本概念

5、，4.1.3推理的方向(3)混合推理正向推理具有盲目、低效等缺点，在推理过程中可以引入许多与问题无关的子目标。逆向推理中提出的家庭目标与现实不符，系统效率也会下降。结合正向推理和逆向推理，可以发挥各自的长处，弥补长期的缺点。这种正向推理和反向推理称为混合推理。，4.1推理的基本概念，4.1.4冲突解决策略系统将当前已知事实与KB的知识相匹配的三种情况：(1)已知事实仅与KB的知识之一完全匹配成功。(2)已知的事实不能与KB的任何知识相一致。(。(3)已知事实可以与KB的多种知识相一致。或者，多个(组)事实可能与KB的知识之一相匹配。或者，多个(组)事实可能与KB的多个知识相匹配。第三种情况是发

6、生了冲突。4.1推理的基本概念，4.1.4冲突解决策略冲突解决的基本思路：知识排序：(1)按目标排序：优先选择目标知识(规则)。也就是说，条件很多的规则。(2)根据已知事实的新鲜度排序：生成的事实新鲜度大。(3)按匹配度排序：在不确定的推理中，必须计算已知事实和知识的匹配度。(4)按条件数排序：优先使用条件较少的创建规则。4.2消化原理，4.2.1子句集的消化原理是对谓词逻辑知识的问题解决方法。消化原理的基本知识：(1)谓词公式，一些推理规则和替代集成概念。(2)子句：由文字的提取组成的公式(原子公式和原子公式的否定都称为文字)。(3)解决：如果可以使用消化，则解决过程适用于母子句对以生成派生

7、子句。例如，如果您有巩俐E1E2和另一个巩俐E2E3，则E1E3在逻辑上是成立的。这就是E1 E3被称为E1E2和E2E3的消化食物。4.2消化原理，4.2.1节集计算步骤(1)消除隐含符号，仅应用符号并用AB替换。(ab)b c=(ab)b c=(a b)b c=(a b)(b)c=(a b)c，4.2消化原理，4.2.1节集计算(2)减少负符号的管辖古濑车站每个负符号最多只能用于一个谓词符号，而狄摩根定律反复应用。例如，将AB替换为(AB)，将(A)替换为(x)A，将(x)A替换为(x)A，将(x)A替换为(x)A，4.2消化原理，4.2.1节集的计算(3)在相应的韩鼎祥符号管辖古濑车站内

8、对变量进行标准化。受此韩鼎祥符号限制的变量是虚拟(虚拟变量)，可以统一替换为该管辖古濑车站内从未发生过的其他任何变量，而无需更改公式的true值。在适当的公式中，变量的标准化意味着改变哑巴员的名字，以确保每个量词都有自己的哑巴。例如，(x)P(x) (d x)Q(x)标准化，(x)P(x) (d y)Q(y)，4.2求解原理，对于4.2.1子句集，(4)删除韩鼎祥符号Skolem函数：(y) (d x)P(x，y)，韩鼎祥符号位于全称韩鼎祥符号的管辖区中，存在的x可能取决于y值。此从属关系由函数g(y)明确定义，并将每个y值映射到存在的x。此函数称为Skolem函数。使用Skolem函数代替现

9、有x将删除所有现有韩鼎祥符号，然后单击(y) p (g，y)，4.2求解原理，使用4.2.1子句集从一个公式中删除现有韩鼎祥符号的一般规则是使用Skolem函数，而不是每个现有韩鼎祥符号的韩鼎祥符号。其中，Skolem函数的变量是仅限于包含要删除的现有韩鼎祥符号的管辖区的全名称韩鼎祥符号的变量。Skolem函数中使用的函数符号必须是新的。也就是说，公式中已经出现的函数符号是不允许的。4.2消化原理，4.2.1子句集计算如果要删除的现有韩鼎祥符号不在全称韩鼎祥符号的管辖范围内，则使用不带变量的Skolem函数作为常量。例如，(x) P(x)转换为P(A)。其中常数符号a用于表示人们知道的存在。a

10、必须是公式其他部分中未使用的新常量符号。(z)(y)(丙x) p (x，y，z)=(y) p (g，y，a)，g (y)是Skolem函数，4.2消化原理，4.2.1子句集的计算(5)，将全称韩鼎祥符号移动到公式的左侧，使每个韩鼎祥符号的管辖区域包括韩鼎祥符号后面公式的全部部分。结果公式称为前梁。前块=(前后) (模式)全称韩鼎祥符号字符串无词公式(6)将母体转换为联合范式任何母体都可以合并为一个有限集合，该有限集合是通过一些谓词公式和/或谓词公式的否定而提取的。这种模式称为合环范式。示例：A B C到a BBC，4.2消化原理，4.2.1子句集计算(7)去掉全称韩鼎祥符号，去掉明确显示的全称

11、韩鼎祥符号。(8)去掉连词符号(AB)而不是a，b)，从而去掉明确的符号。反复替换的结果，终于得到了有限集，其中每个公式都是文字的提取。仅由提取文本组成的有效公式称为子句。(9)通过重命名变量，可以重命名变量符号，以便一个变量符号不会出现在多个子句中。4.2解析原理，4.2.1子句集的示例：一个子句集(x)P(x) (y)P(y) P(f(x，Y) q (x，Y)，4.2求解原理，4.2.1子句集计算(4)存在韩鼎祥符号(x) p (x) (y) p (y) p (f (x，y) q (x，g (x)(5)以前的捆绑形状(x) (y) p (x) p (y) p (f (x，y) q (x，g

12、 (x) p (g (x) y)、p (x) q (x，g (x)、P(x) P(g(x) (9)变量名P(x1) P(y) P() L1和L2具有相同的谓词符号，但通常变量徐璐不同。已知L1和L2两个子句，并且L1和L2具有最常用的组合时，可以通过消化从两个父子句()中派生新子句。这个新的寺庙叫消化食物。采取这两个小节的分离，去掉互补对，得到的。4.2解决原则，4.2.2解决推理规则公共解决规则(1)错误推理父句P PQ(即PQ)解决q，4.2解决原则，4.2.2解决推理规则通用解决规则(2)父子句PQ PQ解决QQ=q，4.2解决原理，4.2.2解决推理规则通用解决规则(3)半表达式P Q

13、 P Q P Q P Q解决Q P，4.2解决原则，4.2.2解决推理规则公共解决规则(4)空子句(矛盾)P P解决nil，4.2解决原理，4.2.2解决推理规则常用解决规则(5)链(三段论)p q r解决p r，要使用具有4.2解析原理、4.2.3变量的解析规则变量的子句的解析规则，必须找到可操作的替代项，以便父子句包含补充文本。例如：P(x)Q(x)Q(f(y)替代=f(y)/x可解决：P(f(y)，包含4.2解决原理、4.2.3变量的消化结果父亲和mi假设两个子句中的变量分别标准化，由Li和Mi提供父子句。Li是Li的子集，Mi是Mi的子集。如果是Li和mi最常见的团结，解决Li和mi两

14、个子句，获得Li mi-mi的新子句是这两个子句的消化式。消化两个子句时，可能有多个消化食物，因为有多种选择Li和mi的方法。，4.2解析原理，包含变量4.2.3的解析示例：Px，f(A) Px，f(y) Q(y) Pz，f(A) Q(z)为li=Px，f，4.2求解原理，包含变量4.2.3的消化系统li=Q(y)，mi=Q(z)选择消化系统Px、f(A) Px、f(y) Py、f(A)其他消化系统，4.2解决原理，具有4.2.3变量的消化系统包含多个变量子句使用消化系统的示例：B(x)，B (x) c (x)，c (x)，4.2消化原理，在包含4.2.3变量的多个子句中使用消化，例如P(x) q (x)、qf (y)、pf (y)、=f (y)/x、4.2消化原理，包含4.2.3变量的消化的多个子句的解决方法示例：p (x，F (y) q (x) RF (a)，y，pf (f (a)，z r (z)，4.2解决原则，4.2.4解决反转解决过程1。基本思想是要证明要解决的问题的命题，其目标公式被否定，以子句的形式制成，然后添加到命题公式集，将解构反转系统应用于并集，推导空子句(NIL)，从而产生