人工智能第四章节经典逻辑推理

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1、第4章经典逻辑推理4.1推理的基本概念4.2自然演绎推理4.3归结演绎推理4.4与/或形演绎推理1第4章经典逻辑推理智能系统的推理过程实际上就是一种思维过程。即运用知识进行推理来求解问题。经典逻辑推理是根据经典逻辑（命题逻辑及一阶谓词逻辑）的逻辑规则进行的一种推理。由于这种推理是基于经典逻辑的，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。24.1推理的基本概念4.1.1推理方式及其分类4.1.2推理的控制策略4.1.3模式匹配及其变量代换34.1.1推理方法及其分类1.按推理的逻辑基础分类演绎推理归纳推理默认推理44.1.1推理方法及其分类（1）演绎推理演绎推

2、理是从已知的一般性知识出发，去推出蕴含在这些已知知识中的适合于某种个别情况的结论。是一种由一般到个别的推理方法，其核心是三段论，如假言推理、拒取式和假言三段论。5（1）演绎推理例：假言三段论A→B，B→C⇒A→C常用的三段论是由一个大前提、一个小前提和一个结论这三部分组成的。大前提是已知的一般性知识或推理过程得到的判断；小前提是关于某种具体情况或某个具体实例的判断；结论是由大前提推出的，并且适合于小前提的判断。4.1.1推理方法及其分类64.1.1推理方法及其分类（1）演绎推理例，有如下三个判断：①计算机系的学生都会编程序；（一般性知识）②程强是计算机系的一位学生；（具体情况）③程强会

3、编程序。（结论）这是一个三段论推理。其中，①是大前提，②是小前提；③是经演绎推出来的结论。可见，其结论是蕴含在大前提中的。74.1.1推理方法及其分类（2）归纳推理是一种由个别到一般的推理方法。从足够多的事例中归纳出一般性结论的推理过程。例如，设有如下事例：王强是计算机系学生，他会编程序；高华是计算机系学生，她会编程序；…………当这些具体事例足够多时，就可归纳出一个一般性的知识：凡是计算机系的学生，就一定会编程序。84.1.1推理方法及其分类演绎推理与归纳推理的区别演绎推理是在已知领域内的一般性知识的前提下，通过演绎求解一个具体问题或者证明一个结论的正确性。它所得出的结论实际上早已蕴含

4、在一般性知识的前提中，演绎推理只不过是将已有事实揭露出来，因此它不能增殖新知识。归纳推理所推出的结论是没有包含在前提内容中的。这种由个别事物或现象推出一般性知识的过程，是增殖新知识的过程。94.1.1推理方法及其分类（3）默认推理默认推理又称为缺省推理，它是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。在默认推理过程中，如果某一时刻发现原先所作的默认不正确，则就要撤消所作的默认以及由此默认推出的结论，重新按新情况进行推理。104.1.1推理方法及其分类2.按推理时所用知识的确定性（1）确定性推理确定性推理是指推理时所用的知识都是精确的，推出的结论也是确定的，其真值或者为真，或者

5、为假，没有第三种情况出现。（2）不确定性推理不确定性推理是指推理时所用的知识不都是精确的，推出的结论也不完全是肯定的，其真值位于真与假之间。（模糊集）114.1.1推理方法及其分类3.按推理过程中结论的单调性（1）单调推理单调推理是指在推理过程中随着推理过程向前推进及新知识的进入，推出的结论呈单调增加的趋势，并且越来越接近最终目标，在推理过程中不会出现反复的情况，即不会由于新知识的加入否定了前面推出的结论，从而使推理又退回到前面的某一步。（2）非单调推理非单调推理是指在推理过程中由于新知识的加入，不仅没有加强已推出的结论，反而要否定它，使得推理退回到前面的某一步，重新开始。124.1.

6、1推理方法及其分类4.按推理过程中用到启发性知识（1）启发式推理（2）非启发式推理5.按方法论（1）基于知识的推理（2）直觉推理（常识性推理）6.按推理的简繁程度（1）简单推理（2）复合推理7.按结论是否具有必然性（1）必然性推理（2）或然性推理…………………………134.1.2推理的控制策略推理的控制策略是指如何使用领域知识使推理过程尽快达到目标的策略。推理方向搜索策略求解策略冲突消解限制策略141、推理方向——正向推理从已知事实出发、正向使用推理规则，亦称为数据驱动推理或前向链推理。算法描述(1)把用户提供的初始证据放入综合数据库；(2)检查综合数据库中是否包含了问题的解，若已包含

7、，则求解结束，并成功推出；否则执行下一步；(3)检查知识库中是否有可用知识，若有，形成当前可用知识集，执行下一步；否则转(5)。(4)按照某种冲突消解策略，从当前可用知识集中选出一条规则进行推理，并将推出的新事实加入综合数据库种，然后转(2)。(5)询问用户是否可以进一步补充新的事实，若可补充，则将补充的新事实加入综合数据库中，然后转(3)；否则表示无解，失败退出。至于如何根据综合数据库中的事实到知识库中选取可用知识，当知识库中有多条知识可用时