人工智能第5章节基于谓词的逻辑推理11-10课件

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1、第五章基于谓词的逻辑推理谓词逻辑亦称为经典逻辑推理,含命题逻辑与一阶谓词逻辑推理,其真值只有“真”和“假”两种，因此它是一种精确推理，或称为确定性推理。1第五章基于谓词的逻辑推理5.1基本概念5.2归结原理5.3与/或形演绎推理2第五章基于谓词的逻辑推理5.1基本概念5.2归结原理5.3与/或形演绎推理5.1.1推理概念5.1.2推理方式及其分类5.1.3推理中的控制策略5.1.4模式匹配5.1.5谓词逻辑中的演绎推理方法3第五章基于谓词的逻辑推理按照某种策略由已知的知识/判断推出另一知识/判断的思维过程。含两种判断：1、已知的判断：KB中知识及关于问题

2、的已知事实。2、由已知判断推出的新判断，即推理的结论。推理是由程序实现，称为推理机。基本概念归结原理与/或形演绎推理5.1.1推理概念4第五章基于谓词的逻辑推理1、按照推理的途径分：1）演绎推理：从已知的判断出发，通过演绎推出结论，即结论就蕴含在已知的判断中，上一般到个别的推理。常用形式是“三段论式”：包括大前提、小前提和结论。例如：Ａ）音乐系的学生至少会弹奏一种乐器。（大前提）Ｂ）李某是音乐系的一名学生。（小前提）Ｃ）李某至少会弹奏一种乐器。（结论）5.1.2推理方式及其分类基本概念归结原理与/或形演绎推理5第五章基于谓词的逻辑推理2）归纳推理：从个别

3、到一般的推理。Ａ）按特殊事例的考察范围分：完全归纳推理和不完全归纳推理。Ｂ）按推理所使用的方法分：枚举归纳推理和类比归纳推理。3）默认推理：亦称缺省推理。在知识不完全的情况下假设某些条件已经具备所进行的推理。基本概念归结原理与/或形演绎推理6第五章基于谓词的逻辑推理2、按照知识的确定性分：1）确定性推理：亦称精确性推理，知识、结论都是精确的，其真值或为“真”，或为“假”。2）不确定性推理：推理时用的知识不是精确的，其结论也不完全是肯定的，其真值是介于“真”与“假”之间。5.1.2推理方式及其分类基本概念归结原理与/或形演绎推理7第五章基于谓词的逻辑推理3

4、、按照知识是否单调性分：注：“单调性”是指随着推理的向前推进及新知识的加入，推出的结论是否越来越接近最终目标。5.1.2推理方式及其分类基本概念归结原理与/或形演绎推理8第五章基于谓词的逻辑推理1）单调性推理：随着推理的向前推进及新知识的加入，推出的结论呈单调增加的趋势。即结论呈单调增加的趋势，其越来越接近最终目标。基于谓词逻辑的演绎推理等经典逻辑的演绎推理属于此类。2）非单调性推理：新知识的加入，不仅没有加强已推出的结论，反而否定它，使得推理再回到前面的某一步，重新开始。默认推理属于此类。5.1.2推理方式及其分类基本概念归结原理与/或形演绎推理9第五

5、章基于谓词的逻辑推理4、是否有启发性分：注：“启发性”是指在推理中，是否利用了与待解问题有关的知识进行推理。1）启发式推理2）非启发式推理另外有：基于知识的推理、统计的推理、直觉推理等。5.1.2推理方式及其分类基本概念归结原理与/或形演绎推理10第五章基于谓词的逻辑推理即求解问题的策略。含推理的效果、推理的效率、推理路线、推理方向、求解策略、冲突消解策略、限制策略、搜索策略等。1、推理的效果指若问题有解，控制策略应能保证经过推理得到解。若有多个解，能选出最优解，并能终止推理过程。5.1.3推理中的控制策略基本概念归结原理与/或形演绎推理11第五章基于谓

6、词的逻辑推理2、推理的效率指推理时尽量使用与问题本身有关的启发性信息。3、推理路线（亦推理策略）初态到目态所启用的知识形成了一个推理链，称之为推理路线。5.1.3推理中的控制策略基本概念归结原理与/或形演绎推理12第五章基于谓词的逻辑推理4、推理方向：即推理的驱动方式。1）正向推理：亦称数据驱动推理、前件推理。以初始证据作为出发点。2）反向推理：亦称目标驱动推理、后件推理。以假设结论作为出发点。3）混合推理：正向、反向推理结合起来。又分：Ａ）先正向后反向的混合推理。Ｂ）先反向后正向的混合推理。4）双向推理：正向、反向推理同时进行。基本概念归结原理与/或形

7、演绎推理13第五章基于谓词的逻辑推理5、冲突消解策略1)按就近原则排序；2)按知识特殊性排序；3)按上下文限制排序；4)按知识的新鲜性排序；5)按知识的差异性排序；6)按领域问题的特点排序；7)按规则的次序排序；8)按前提条件的规模排序；基本概念归结原理与/或形演绎推理14第五章基于谓词的逻辑推理6、求解策略指推理是求一个解，还是求所有解以及最优解等。7、限制策略防止无穷的推理。8、搜索策略基本概念归结原理与/或形演绎推理15第五章基于谓词的逻辑推理对于两个知识模式的比较与耦合，即它们是否完全一致/近似一致。如：命题公式谓词公式语义网络等1、可匹配的：两

8、者完全一致/近似一致。否则为不可匹配。2、只有模式匹配，才能从KB中选出适当的知