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1、产品设计2主讲人：曾富洪攀枝花学院2第十一章基于知识的工程（KBE）技术11.4.3知识推理1）推理的基本概念推理就是以某种策略由己知判断推出另一判断的思维过程。一般来说，推理都包括两种判断:一种是己知的判断，包括已掌握的与求解问题有关的知识及关于问题的已知事实；另一种是判断推出的新判断，即推理的结论。在KBE系统中，推理是由程序实现的，称为推理机。推理的基本任务是从一种判断推出另一种判断，若从判断推出的途径来划分，推理可分为演绎推理、归纳推理、默认推理。3第十一章基于知识的工程（KBE）技术11.4
2、.3知识推理1）推理的基本概念演绎推理是从全称推理导出特称判断或单称判断的过程，即由一般性知识推出适合于某一种具体情况的结论。这是一种从一般到个别的推理。演绎推理有多种形式，经常用的是三段论式，它包括:大前提:已知的一般性知识或假设。小前提:关于所研究的具体情况或个别情况的判断。结论:由大前提推出的适合于小前提所示情况的新判断。4第十一章基于知识的工程（KBE）技术11.4.3知识推理1）推理的基本概念归纳推理:是一种从个别到一般的推理默认推理：又叫缺省推理，是知识不完全的情况下作出的推理，通常的形式
3、是：如果没有足够的证据证明结论不不成立，则认为结论是正确的511.4.3知识推理2)推理的方式及分类在人工知识智能领域中，根据知识的类型将推理方法分为以下三类:基于规则的推理(Rule-BasedReasoning,RBR)，基于实例的推理(Case-BasedReasoning,CBR)、基于模型的推理(Modeling-basedReasoning,MBR),下面就人工智能领域的三种推理方式进行介绍：611.4.3知识推理2)推理的方式及分类(1)基于规则的推理(RBR)以产生式规则表示知识的推理
4、，其核心是演绎推理，从一组前提必然推导出某个结论，即三段论法。作为基本的推理方法，RBR目前应用最为广泛。RBR具有以下特点：①具有很强的推理能力和较高的推理效率：②知识表示形式简单(通常为IF-THEN结构)，易于系统实现：③知识(规则)捉取困难，知识库维护困难：④RBS运行效率随规则库规模的增大而迅速降低；⑤构造基于规则的KBS系统周期长；⑥靠人工“移植”方式获取专家知识：⑦非结构化的知识组织形式，求解复杂问题困难。711.4.3知识推理例：事实：Fido会犬吠(Barks)和咬人(Bites),
5、否则Fido不是狗规则：所有的Terrier都是狗；所有会犬吠的东西都是吵人的(Noisy)目标：存在某个东西，除非它不是Terrier,否则吵人解：形式化表示(1)基于规则的推理(RBR)811.4.3知识推理解：标准化表示(1)基于规则的推理(RBR)911.4.3知识推理解：求解(1)基于规则的推理(RBR)目标节点R2Fido/yFido/Z1Fido/xR1Fido/z与/或图1011.4.3知识推理解图置换：将所有变量的置换都作为置换元素，收集于一个置换中，并对其进行复合处理，解图一致说明
6、演绎成功(1)基于规则的推理(RBR)设解图中置换元素ti/vi(i=1,…,n),ti为指示置换项，vi为指示变量建立两个分别由ti和vi构成的表达式，U1=(v1,v2,…,vn),U2==(t1,t2,…,tn)检查U1和U2能否合一，若不能合一，则置换是不一致的，进而解图不一致。若能合一，则建立起使U1和U2合一的置换，称为解图置换S的合一复合，进而解图是一致的1111.4.3知识推理(2)基于实例的推理(CBR)RBR不具备学习能力，如果问题超出系统所描述的范畴，就显得无能为力。CBR克服了
7、上述缺陷，并且建立和维护相当简单，只需定义一致性的词表，从领域专家那里收集事例并装入事例库即可。CBR过程可以分为四个主要阶段：事例检索、事例复用、解决方案修正和事例保存。1211.4.3知识推理(2)基于实例的推理(CBR)1311.4.3知识推理(2)基于实例的推理(CBR)①事例的表示一般情况可将事例表示成一组特征，对于复杂情况，可将一个事例表示为一组相互关联的子事例的集合，以形成问题的解的结构。②事例的索引CBR系统的效率很大程度上取决于从事例库中检索出适当事例的能力，因此，必须对事例进行适当
8、的组织和索引。索引方法主要有：最近邻法、归纳法和基于知识的方法等，许多系统使用这几种方法的组合。1411.4.3知识推理(2)基于实例的推理(CBR)③事例的检索与事例的索引相对应，检索方法有：相联检索、层次检索和基于知识的检索等。④事例的修正通过检索得到与输入事例最佳匹配的事例后，修正算法则将该事例由满足大部分要求修正为满足全部要求。由于修正算法与具体的问题领域有关，故难以采用统一的方法，目前多数系统采用修正规则或领域模型；对复杂的情况，还可将事例库中
