基于产生式规则的推理.ppt

《基于产生式规则的推理.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、基于产生式规则的机器推理小组成员:雷晓艳张丽芳王瑞霞主要内容一、产生式规则概述二、产生式系统产生式系统构成产生式系统的类型产生式系统的程序实现产生式系统的特点产生式规则的产生和发展人工智能中使用产生式的理由产生式规则的界定及内容产生式规则概述“产生式”—1943年美国数学家Post首先在一种计算形式体系中提出的术语。20世纪70年代，Newell和Simon等学者在对人类认知模型研究中，开发了基于规则的产生式系统等。从那时开始，产生式系统成为专家系统的最基本的结构。从此，产生知识表示在人工智能中得到了广泛的应用。产生式系统在形式上很简单，但在一定意义上模仿了人类思考的过程。产生式规则的产

2、生和发展为什么要采用产生式系统作为人工智能系统的主要结构呢？这可以有两点理由；用产生式系统结构求解问题的过程和人类求解问题时的思维过程很相象（下面要举例说明），因而可以用它来模拟人类求解问题时的思维过程。可以把产生式系统作为人工智能系统的基本结构单元或基本模式看待，就好像是积木世界中的积木块一样，因而研究产生式系统的基本问题就具有一般意义。人工智能中使用产生式的理由产生式规则的界定及内容产生式规则其实就是产生式系统的主体，是产生式系统知识表示的核心。故人们常把产生式表示直接称为产生式规则，或简称规则。这里所说的“规则”，是指人们思维判断中的一种固定逻辑结构关系。一般产生式的结构可表示为自

3、然语言形式，事实上，在自然语言表达中，人们广泛使用的各种“原因—-结果”，“条件—结论”，“前提—操作”，“事实—进展”，“情况—行为”等结构，都可归结为产生式的知识表达形式。例如：（1）天下雨，地上湿。（“原因—结果”结构）（2）如果把冰加热到零摄氏度以上，冰就会融化为水。（“条件—结论”结构）（3）“夜来风雨声，花落知多少。”（事实及其进展结构）（4）若能找到一根合适的杠杆，就能撬起那座大山。（前提—操作）（5）“才饮长江水，又食武昌鱼，”（事实及其进展结构）（6）刚才开机了，意味着发出了捕获目标图像的信号。（情况—行为）产生式规则的界定及内容基本形式：A→B或者IFATHENBA是

4、产生式的前提（前件），用于指出该产生式是否可用的条件B是一组结论或操作（后件），用于指出当前提A所指示的条件满足时，应该得出的结论或应该执行的操作例：R:IF动物会飞AND会下蛋THEN该动物是鸟产生式规则的界定及内容基本形式：〈前件〉→〈后件〉其中,前件就是前提,后件是结论或动作,前件和后件可以是由逻辑运算符AND、OR、NOT组成的表达式。语义:如果前提满足,则可得结论或者执行相应的动作,即后件由前件来触发。所以,前件是规则的执行条件,后件是规则体。产生式规则的界定及内容产生式系统构成组成三要素：一个综合数据库存放问题求解过程中当前信息的数据结构。一组产生式规则描述相应领域内的知识。

5、有效的表达领域内的过程性的知识。对知识进行合理的组织和管理。一个控制系统选择规则库中与当前综合数据库相匹配的规则并执行，必要时进行冲突消解。产生式系统的基本结构产生式规则库综合数据库控制系统产生式系统推理的基本过程推理机的一次推理过程问题：设字符转换规则A∧B→CA∧C→DB∧C→GB∧E→FD→E已知：A，B求：F一个简单的例子一、综合数据库{x}，其中x为字符二、规则集1，IFA∧BTHENC2，IFA∧CTHEND3，IFB∧CTHENG4，IFB∧ETHENF5，IFDTHENE一个简单的例子（续1）三、控制策略顺序排队四、初始条件{A，B}五、结束条件F∈{x}一个简单的例子（

6、续2）在介绍求解过程之前，为了方便叙述，我们首先介绍两个术语。（1）可触发规则：当一个规则的前件被综合数据库中的数据满足时，该规则称为可触发规则。（2）被触发规则：从可触发规则中选择一个规则来执行，被执行的规则称为被触发规则。该问题的求解过程，如下表所示。综合数据库可触发规则被触发规则A，B（1）（1）A，B，C（2）（3）（2）A，B，C，D（3）（5）（3）A，B，C，D，G（5）（5）A，B，C，D，G，E（4）（4）A，B，C，D，G，E，F1，IFA∧BTHENC2，IFA∧CTHEND3，IFB∧CTHENG4，IFB∧ETHENF5，IFDTHENE求解过程A、B是已知的条

7、件，一开始就在综合数据库中。此时只有规则1是可触发的。由于只有一个可触发规则，所以选择规则1执行。规则1的执行结果得到C，C被加入到综合数据库中。由于有了C，使得规则2和规则3成为可触发规则（此时规则1的前件虽然也同样可以被满足，由于该规则已经被执行过，而且其当前的触发条件并没有改变，与他被执行时的条件是一样的，所以规则1不在可触发规则之列）。此时可触发规则有两条，按照顺序排队策略，排在前面的规则优先执行，所以选择规则2为被触发规则