【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 推理過(guò)程的差別 ? 相同結(jié)論具有多個(gè)規(guī)則的情況 ： 對(duì)于確定性推理，只要搜索出其中一條滿足要求的規(guī)則（即該規(guī)則可推得結(jié)論） ， 其他規(guī)則就不再搜索。 對(duì)于不確定性推理 ,當(dāng)某個(gè)結(jié)論的可信度不為 1時(shí)(即 CF≠ 1),對(duì)于相同結(jié)論的其它規(guī)則仍然要進(jìn)行推理 ,求結(jié)論的可信度 , 并和已計(jì)算出該結(jié)論的可信度進(jìn)行合并。 ? 例如 ,有兩條相同結(jié)論的規(guī)則 R1: A→G R2: B∧C→G ? 確定性推理過(guò)程為 ： ? 先引用規(guī)則 R1,提問(wèn) A?當(dāng)回答為 yes時(shí) ,推得結(jié)論 G成立 ,即yes,這樣就不再搜索 R2對(duì)結(jié)論 G進(jìn)行推理。 ? 對(duì)于不確定性推理 ,該兩規(guī)則均含可信度。 R1: A→G CF() R2: B∧C→G CF() ? 推理時(shí) ,先引用規(guī)則 R1,提問(wèn) A?當(dāng)回答為 yes時(shí) ,還需給定 A的可信度 ,設(shè)為 CF(),按 公式求得 G的可信度為 : CF1(G)== ? 由于 G的可信度不為 1,還必須對(duì)結(jié)論 G的其它規(guī)則進(jìn)行推理 。 再引用規(guī) 則 R2,提問(wèn) B和 C。 ? 設(shè)回答 B為 yes,CF(),回答 C為 yes,CF(),計(jì)算 G的可信度為 : CF2(G)=min(,)= ? 合并 G的可信度為 : CF(G)=CF1(G)+CF2(G)CF1(G)CF2(G) =+= ? 要說(shuō)明一點(diǎn) ， 當(dāng)某個(gè)證據(jù)用戶回答為 no時(shí) ,不用給可信度 , 它的可信度 CF=0。 應(yīng)用舉例： ? 有如下規(guī)則集和可信度： R1: A∧B∧C→G CF() R2: D∨E→A CF() R3: J∧ K→B CF() R4: P∨Q→C CF() R5: F∨(R ∧ S)→D CF() ? 已知事實(shí)及可信度： F(),R(),S(),E(n),J(),K(),P(n),Q()。 S R F Q P K J E D C B A G 規(guī)則集的逆向推理樹(shù) 推理求解過(guò)程： （一）把規(guī)則分解為只含 AND (∧ )連接的規(guī)則，消去 OR (∨ )連接的規(guī)則： R1: A∧B∧C→G CF() R21: D→A CF() R22: E→A CF() R3: J∧ K→B CF() R41: P→C CF() R42: Q→C CF() R51: F→D CF() R52: R∧ S→D CF() （ 二）利用規(guī)則進(jìn)行逆向推理 ? 從目標(biāo) G開(kāi)始搜索規(guī)則庫(kù)，推理過(guò)程為： （ 1） 引用 R1規(guī)則求 A。 （ 2） 引用 R21規(guī)則求 D。 （ 3） 引用 R51規(guī)則求 F。 ? 提問(wèn) F？ 回答 yes， CF() ? 計(jì)算 D的可信度為： CF1(D)= = （ 4） 引用 R52規(guī)則求 R和 S。 ? 提問(wèn) R？ 回答 yes， CF() ? 提問(wèn) S？ 回答 yes， CF() CF2(D)= min{, }= ? 合并 D結(jié)點(diǎn)的可信度為： CF(D)=+－ =≈ （ 5）回溯到規(guī)則 R21， 計(jì)算 A的可信度： CF1(A)= =≈ （ 6） 引用 R22規(guī)則求 E。 ? 提問(wèn) E？ 回答 no， 即 CF(0)=0， 計(jì)算 A的可信度： CF2(A)=0 =0 ? 合并 A的可信度為： CF(A)=+ 0= （ 7）回溯到 R1規(guī)則求 B。 （ 8） 引用 R3規(guī)則求 J和 K。 ? 提問(wèn) J？ 回答 yes， CF() ? 提問(wèn) K？ 回答 yes， CF() ? 計(jì)算 B的可信度： CF(B)= min{, }= （ 9）回溯到 R1規(guī)則求 C。 （ 10） 引用 R41規(guī)則求 P。 ? 提問(wèn) P？ 回答 no， 即 CF(0)=0， 計(jì)算 C的可信度： CF1(C) = 0=0 （ 11） 引用 R42規(guī)則求 Q。 ? 提問(wèn) Q？ 回答 yes， CF() ， 計(jì)算 C的可信度： CF2(C) = = ? 合并 C的可信度為： CF(C)=0+ = （ 12）回溯到 R1規(guī)則 CF(G) = min{, , }= ? 因此，目標(biāo) G成立的可信度為 。 （三）該問(wèn)題的成功推理路徑的解釋 1. F成立的可信度為 ，用戶回答的事實(shí) 2. R成立的可信度為 ，用戶回答的事實(shí) 3. S成立的可信度為 ，用戶回答的事實(shí) 4. D成立的可信度為 ，由規(guī)則 R51， R52推出 5. A成立的可信度為 ，由規(guī)則 R21推出 6. J成立的可信度為 ，用戶回答的事實(shí) 7. K成立的可信度為 ，用戶回答的事實(shí) 8. B成立的可信度為 ，由規(guī)則 R3推出 9. Q成立的可信度為 ，用戶回答的事實(shí) 10. C成立的可信度為 ，由規(guī)則 R42推出 11. G成立的可信度為 ，由規(guī)則 R1推出 練習(xí)： ? 有如下規(guī)則集和可信度： R1: A∧B→G CF() R2: C∨D∨E→A CF() R3: F∧ H→B CF() R4: I→D CF() R5: K→H CF() ? 已知事實(shí)及可信度： C(),I(),E(),F(),K()。 請(qǐng)用逆向推理求得結(jié)論 G成立的可信度，并對(duì)成功路徑進(jìn)行解釋說(shuō)明。 H F E D B A G C I K 專(zhuān)家系統(tǒng)示例 PC計(jì)算機(jī)故障診斷指導(dǎo)專(zhuān)家系統(tǒng)（ PCDGES） 1. 系統(tǒng)目標(biāo)及工作范圍 ? 目標(biāo)：為計(jì)算機(jī)初級(jí)用戶提供一個(gè)有關(guān)PC計(jì)算機(jī)故障的咨詢(xún)工具軟件，回答用戶有關(guān)計(jì)算機(jī)故障的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的故障處理策略。 ? 工作范圍：部件級(jí)的故障診斷咨詢(xún)。 2. 知識(shí)獲取 現(xiàn)象 可能的故障部位 加電后無(wú)反應(yīng) , 喇叭不響 電源系統(tǒng) 喇叭重復(fù)短聲 主板 喇叭發(fā)出一長(zhǎng)兩短聲 顯示器電路 屏幕顯示 1701 硬盤(pán) 無(wú)視頻信號(hào)進(jìn)入監(jiān)視器 到監(jiān)視器的電纜 …… 計(jì)算機(jī)故障主診斷流程示意圖 故障檢查測(cè)試流程示意圖 3. 知識(shí)表示 ? 系統(tǒng)采用產(chǎn)生式規(guī)則表達(dá)診斷知識(shí) ,整個(gè)系統(tǒng)的知識(shí)分級(jí)分塊存放 ,所建立知識(shí)庫(kù)結(jié)構(gòu)呈非對(duì)稱(chēng)樹(shù)形結(jié)構(gòu)。 ? 圖中的空白方框表示存儲(chǔ) 特定硬件模塊診斷知識(shí)的分級(jí)規(guī)則庫(kù) ,小圓圈表示最底層的診斷規(guī)則 ,即知識(shí)庫(kù)的葉子結(jié)點(diǎn)。 PCDGES知識(shí)庫(kù)機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)圖 知識(shí)庫(kù)中一些典型規(guī)則 : ? RULE1： IF 第 1類(lèi)系統(tǒng)錯(cuò) , AND 第 1類(lèi)啟動(dòng)錯(cuò) , AND 第 4類(lèi)報(bào)錯(cuò)叫聲 , THEN 系統(tǒng)板有問(wèn)題 ， 應(yīng)修理或更換 ? RULE2： IF 啟動(dòng)不正常 THEN 第 1類(lèi)系統(tǒng)錯(cuò) ? RULE3： IF 啟動(dòng)時(shí)出現(xiàn)加電檢查錯(cuò) (POST失敗 ) THEN 第 1類(lèi)啟動(dòng)錯(cuò) ? RULE4： IF 一聲長(zhǎng)叫 ,一聲短叫 THEN 第 4類(lèi)叫聲 ? ……… 4. 軟件實(shí)現(xiàn) （ 1）知識(shí)庫(kù) ? RULEl: diagm(“系統(tǒng)板 ” ):— (結(jié)論 ) checkc(“系統(tǒng) ”,?1?),(檢查是否第 1類(lèi)系統(tǒng)錯(cuò) ) checkc(“啟動(dòng) ?,?1?),(檢查是否第 1類(lèi)啟動(dòng)錯(cuò) ) checkc(“叫聲 ”,?4?),(檢查是否第 4類(lèi)報(bào)錯(cuò)叫聲 ) cause(“系統(tǒng)板 ”). (顯示結(jié)論信息 ) ? RULE2: checkc(“系統(tǒng) ”,?1?):— cond(1,“系統(tǒng)啟動(dòng)失敗 ”). ? RULE3: checkc(“啟動(dòng) ?,?1?):— cond(2,“加電后屏幕無(wú)反應(yīng) ”), cond(3,“機(jī)內(nèi)電源電壓正常 ”). ? RULE4: checkc(“叫聲 ”,?4?):— cond(4,“系統(tǒng)啟動(dòng)失敗 ”), cond(5,“喇叭一聲長(zhǎng)叫 ,一聲短叫 ”). ? RULE5: cause(“系統(tǒng)板 ”):— write(系統(tǒng)板有問(wèn)題 ,應(yīng)修理或更換 ). （ 2）推理機(jī) ? 系統(tǒng)采用反向?yàn)橹髡驗(yàn)檩o的精確推理策略。推理機(jī)運(yùn)行時(shí)先反向推理 ,即假設(shè)一個(gè)可能成立的子目標(biāo) (故障結(jié)論 ),試圖用知識(shí)庫(kù)或動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)的事實(shí)證明它為真；若證明失敗 ,則系統(tǒng)向前搜索 (正向推理 ),直到發(fā)現(xiàn)另一個(gè)假設(shè) (故障結(jié)論 ), 再重復(fù)使用反向推理 ,試圖證明它為真。這個(gè)過(guò)程周而復(fù)始 ,直到所有目標(biāo)被證明為真或所有可能的路徑都已測(cè)試。 （ 3）解釋機(jī)制 ? 采用 WHY解釋方法，用于回答用戶有關(guān)為什么做出某種決策或進(jìn)行某個(gè)詢(xún)問(wèn)的問(wèn)題。 ? 在該模塊的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中 , 應(yīng)用了TURBO PROLOG的模式匹配功能 , 字符串處理功能 ,窗口管理功能、類(lèi)型轉(zhuǎn)換功能等。 PCDGES解釋機(jī)制基本程序框圖 （ 4）人機(jī)接口 ? PCDGES的人機(jī)接口采用交互式人機(jī)接口。 ? 系統(tǒng)菜單分為四級(jí) ,一級(jí)為系統(tǒng)總控菜單 ； 二級(jí)為診斷主控菜單 ； 三級(jí)為診斷范圍選擇及知識(shí)庫(kù)選擇菜單 ； 四級(jí)是故障現(xiàn)象選擇 ,咨詢(xún)對(duì)話等菜單。 PCDGES人機(jī)接口基本結(jié)構(gòu)圖 PCDGES的四個(gè)典型菜單 ? 診斷問(wèn)題基本菜單 1）啟動(dòng)問(wèn)題 2） 運(yùn)行問(wèn)題 3）硬盤(pán)問(wèn)題 4） 軟盤(pán)問(wèn)題 5）顯示問(wèn)題 6）鍵盤(pán)問(wèn)題