推理-人工智能研究生课程.ppt

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1、第4章推理14.1推理的基本概念4.2推理的控制策略4.3推理的模式匹配冲突消解策略4.4确定性推理,非确定性推理探索人类智能活动中思维的形式和规律推理的方法，推理的控制策略4.1推理的基本概念24.1什么是推理(Reasoning)由已知的判断推导出新的判断的思维过程。推理过程包含两个判断，一个是已知的判断，一个是推理得出的新判断。问题条件和相关的已知定律、定理构成推理的已知判断；问题求解或证明的结果是推理产生的新的判断。人工智能中推理的已知判断是指问题相关的已知事实、知识；推理得出的新的判断是指通过推理得出的结论，即新的事实或新的知识。推理机

2、----由程序来完成推理4.2确定推理方法及分类演绎推理、归纳推理和缺省推理（推理策略）人工智能推理（实现方法）(1)计算推理：数值计算、智能计算、计算智能等（2）逻辑推理：数理逻辑、Boll逻辑、Fuzzy逻辑(3)搜索推理（包括基本搜索策略和启发式搜索推理）(1)演绎推理3从一般知识到具体判断的推理过程，从问题领域的一般知识和具体问题的已知事实、判断出发，推导出这个具体问题的一个新的判断。演绎推理是从全称判断推导出特称判断的过程。三段论推理组成如下：①大前提——问题领域的一般性知识或判断；②小前提——具体问题的已知事实或判断；③结论——满足大

3、前提和小前提情况下，得出关于具体问题的新判断例三段论推理：①计算机系的学生都会编程；②王强是计算机系的学生；③王强肯定会编程。①人都是要死的；②苏格拉底是人；③苏格拉底是要死的。人文社会？推理的无情(DeductionReasoning)(2)归纳推理从个别到一般的过程，从足够多的具体事例中归纳出一般性知识的推理过程完全归纳推理：要求归纳时包括论域内的每一个事例，由所有事例的共性，推导出一个新的判断。不完全归纳推理：用抽样方法选择部分事例由这部分事例的共性，推导出新的判断，并认为这个新判断适用论域内的所有事例。完全归纳推理的结论，由于考虑了论域内

4、的所有个体，必然是正确的，是必然性推理；非完全归纳推理的结论，由于是抽样考察论域.内部分个体得出的，其正确与否有一定的偶然性，需要进一步的验证和归纳，是非必然性推理。例子：勾股定理，毕达哥拉斯定理，百牛定理，王强是计算机系的学生会编程，李强是计算机系的学生会编程，。。。→→计算机系的学生肯定都会编程天下乌鸦一般黑”(inductionReasoning)(3)缺省推理推理时缺少部分前提条件，或部分前提条件没有证据证明为真，假设这部分前提条件为真的情况下，推导出结论的过程。这些缺少的或没有证据证明为真的部分前提条件，通常是当前推理相关领域的一些常识

5、性知识、事实，并且根据经验其存在且为真的可能性极大，因此我们有理由默认这部分前提条件存在且为真。缺省推理是在不完全前提条件下进行的，得出的结论判断往往是不准确的，甚至是完全错误的，需要随着情况的发展不断进行修正，因而是一种非单调推理方式。送客人一束鲜花(DefaultReasoning)默认推理4.1.3确定性推理和不确定性推理6(1)确定性推理：指基于经典命题逻辑和一阶谓词逻辑的推理，推理中使用的前提条件判断和推导出的结论判断是精确的、确定的，即推理的条件表达式和结论表达式的取值要么为真，要么为假，不存在第三种取值。（2）不确定让推理：指推理使

6、用的前提条件判断是不精确的、不确定的、模糊的，推理得出的结论判断也可能是不精确的、不确定的、模糊的(1)知识不完备、不精确(2)所需知识道描述模糊(3)多种原因导致同一结论(4)问题背景不清(5)解决方案不唯一。以概率论为基础的不确定性推理又叫似然推理(PlausibleReasoning)，以模糊集合理论为基础的不确定性推理又叫模糊推理(FuzzyReasoning)(Un--CertaintyReasoning)4.1.4单调推理和非单调推理7（1）单调推理指系统中已知为真的判断、命题或知识随时间严格增加，呈现单调性，即推导产生的新的为真的判

7、断、命题或知识加入到知识库中，不会和系统原有的知识不相容或矛盾。----基于经典命题逻辑和一阶谓词逻辑的推理是单调推理（2）非单调推理指推理产生的结论有可能与系统知识库中原有的知识不相容或矛盾，甚至完全否定原有的某些判断。出现这种情况时，必须使用某种正确性维持机制，解除前后推理的不相容或矛盾，系统中知识的增长呈现非单调性。-------在不完全知识的前提下的推理都是非单调推理，归纳推理、缺省推理、不确定性推理等都是非单调推理。(MonotonicReasoningNo…)4.1.5启发式推理和非启发式推理8按推理过程中有没有使用启发信息分为启发式

8、推理和非启发式推理。所谓信息指问题领域的、有助于推理的知识或信息。4.1.6推理方向(1)正向推理(forwardchaining)从已