【正文】 ? 基于規(guī)則的演繹推理成為比歸結(jié)反演更有效的技術(shù)，廣泛地應用于許多問題求解中 第四章 確定性推理 規(guī)則的 演繹推理 2/27/2023 55 基于規(guī)則的演繹推理 (二 ) ? 它把知識分為兩類：規(guī)則和事實 ? 規(guī)則 表示為 if then 形式 ? 事實 表示為與或形 ? 規(guī)則 作為啟發(fā)式知識，引導演繹推理過程。 ? 例如，子句集： S＝ {PV Q VR， ~Q VR， Q， ~R} ? 可以看出， P是純文字，因此可將子句 PV Q VR從 S中刪去。 ? 狀態(tài)空間的搜索問題有多種搜索策略。 ? 因此，提出了歸結(jié)演繹推理 第四章 確定性推理 2/27/2023 20 歸結(jié)演繹推理 ? 歸結(jié)演繹推理是一種基于歸結(jié)原理的推理方法。 第四章 確定性推理 2/27/2023 13 正向推理 ? 正向推理是一種從已知事實出發(fā)、正向使用推理規(guī)則的推理方式，亦稱為數(shù)據(jù)驅(qū)動推理。 ? 基本思想： ? 先從已知事實中猜測出一個結(jié)論，然后對這個結(jié)論的正確性加以證明確認 ? 數(shù)學歸納法就是歸納推理的一種典型例子。 ? 它是一種由一般到個別的推理方法。 ? 搜索策略主要解決推理線路、推理效果、推理效率等問題。 ? 常用的沖突消解策略有： ? 特殊知識優(yōu) 先 ? 新鮮知識優(yōu) 先 ? 差異性大的知識優(yōu) 先 ? 領(lǐng)域特點知識優(yōu) 先 ? 上下文關(guān)系知識優(yōu) 先 ? 前提條件少的知識優(yōu) 先 第四章 確定性推理 2/27/2023 19 自然演繹推理 ? 從一組己知為真的事實出發(fā)，直接運用經(jīng)典邏輯中的推理規(guī)則推出結(jié)論的過程稱為自然演繹推理。 ? 下面以猴子摘香蕉問題為例來說明 第四章 確定性推理 演繹推理 2/27/2023 39 用消解原理解猴子摘香蕉問題 ? 為了把狀態(tài)空間的算符描述與謂詞演算結(jié)合起來，將狀態(tài)添到謂詞上； ? 將算符看成是把一種狀態(tài)映射成另一種狀態(tài)的函數(shù)； ? 問題簡化成沒有 goto()規(guī)則； c 第四章 確定性推理 演繹推理 2/27/2023 40 猴子摘香蕉問題的表示 問題可以描述如下 ： 1, ~ONBOX(s0) 2, (?x)(?s)(~ONBOX(s) ? AT(box, x, push(x, s))) 3, (?s)(ONBOX(climbbox(s))) 4, (?s)((ONBOX(s) ? AT(box, c, s)) ? HB(grasp(s))) 5, (?x)(?s)(AT(box, x, s) ? AT(box, x, climb(s))) 求解： (?s)HB(s) 第四章 確定性推理 演繹推理 2/27/2023 41 猴子摘香蕉問題的子句集 1, ~ON(s0) 2, ON(s1) ? AT(box, x1, push(x1, s1)) 3, ON(climb(s2)) 4, ~ON(s3) ? ~AT(box, c, s3) ? HB(grasp(s3)) 5, ~AT(box, x4, s4) ?AT(box, x4, climb(s4)) 6, ~HB(s5) 第四章 確定性推理 演繹推理 2/27/2023 42 ~HB(s5) ~ON(s3) ? ~AT(box, c, s3) ? HB(grasp(s3)) ~ON(s3) ? ~AT(box, c, s3) {grasp(s3)/s5} ON(climb(s2)) {climb(s2)/s3} ~AT(box, c, climb(s2)) ~ON(s0) ON(s1) ? AT(box, x1, push(x1, s1)) {s0/s1} AT(box, x1, push(x1, s0)) ~AT(box, x4, s4) ?AT(box, x4, climb(s4)) {x4/x1,push(x4,s0)/s4} AT(box, x4, climb(push(x4,s0))) NIL {c/x4,push(c,s0)/s2} HB(s5) ? HB(grasp(s3)) ? ? HB(grasp(climb(s2))) HB(grasp(climb(push(c,s0)))) 猴子摘香蕉問題的（修正）消解樹 第四章 確定性推理 演繹推理 2/27/2023 43 歸結(jié)反演的搜索策略 ? 歸結(jié)反演過程是“運用歸結(jié)規(guī)則直到產(chǎn)生空子句為止” ? 在對子句集進行歸結(jié)時，一個關(guān)鍵問題是如何選擇子句進行歸結(jié)。 ? (3)包孕刪除法 第四章 確定性推理 演繹推理 2/27/2023 47 純文字刪除法 ? 如果某文字 L在子句集中不存在可與之互補的文字~L，則稱該文字為純文字。 第四章 確定性推理 演繹推理 2/27/2023 52 祖先過濾策略 ? 祖先過濾策略 ：參與歸結(jié)的兩個子句中至少有一個是初始子句集中的子句，或者一個子句是另一個子句的祖先。 對于一個受存在量詞約束的變量，消去原則： ? 如果他不受全程量詞約束，則該變量用一個常量代替 ? 如果他受全程量詞約束，則該變量用一個函數(shù)代替，且全稱量詞變?yōu)榇嬖诹吭~。 ?重言式是真值為真的子句。 ? 寬度優(yōu)先： ? 先生成第 1層的所有歸結(jié)式．然后是第 2層所有的歸結(jié)式，依次類推，直到產(chǎn)生空子句或不能再進行歸結(jié)為止。這將是非常困難的，甚至是不可實現(xiàn)的。 ? 按照沖突消解策略，從該知識集中選擇一條知識進行推理，并將新推出的事實加入綜合數(shù)據(jù)庫，作為后面繼續(xù)推理時可用的巳知事實， ? 重復這一過程，直到求出所需要的解或者知識庫中再無可用知識為止 第四章 確定性推理 2/27/2023 14 逆向推理 ? 逆向推理是一種從以某個假設目標作為出發(fā)點的推理方法，亦稱為目標驅(qū)動推理 ? 基本思想是： ? 將要求證的目標 (稱為假設 )構(gòu)成一個假設集。 ? 在推理過程中．如果發(fā)現(xiàn)原先的假設不正確，就撤銷原來的假設以及由此假設所推出的所有結(jié)論。 ? 按照推理過程所用知識的確定性，推理可分為確定性推理和不確定性推理。 第四章 確定性推理 2/27/2023 10 推理控制策略 ? 推理的控制策略是在推理過程中采用的、解決如何使用領(lǐng)域知識使推理過程盡快達到目標的策略。 第四章 確定性推理 2/27/2023 16 混合推理的實現(xiàn)方法 ? 混合推理可有多種具體的實現(xiàn)方法 ?先正向推理，后逆向推理的方法 ?先逆向推理，后正向推理的方法 ?采用隨機選擇正向和逆向推理的方法（雙向混合推理） 第四章 確定性推理 2/27/2023 17 混合推理的適用場合 ? 已知事實不夠充分。 第四章 確定性推理 演繹推理 2/27/2023 30 消解過程舉例 ? E2 ∨ E1 （前提） ? ～ E2 ∨ E3 （前提） ? （消解式）