矿大人工智能第五章不确定性推理ppt课件.ppt

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1、第五章不确定性推理第五章不确定性推理2021/8/111本章内容概述基于概率的推理主观Bayes方法确定性理论证据理论模糊逻辑和模糊推理第五章不确定性推理2021/8/112不确定性以牛顿理论为代表的确定性科学，创造了给世界以精确描绘的方法，将整个宇宙看作是钟表式的动力学系统，处于确定、和谐、有序的运动之中。客观世界上随机的，映射到人脑的客观世界，即主观世界也应该是随机的。因此，人类在认知过程中表现出的智能和知识，不可避免地伴随有随机性。随机性无处不在，随机性使得世界更为复杂，也更为丰富多彩。第五章不确定性推理5.1概述2021/8/1

2、13模糊性直到20世纪，人们才认识到，模糊性并不是坏事。它能够用较少的代价，传递足够的信息，并能对复杂事物做出高效率的判断和处理。模糊性的客观性哲学家罗素早在1923年一篇题为Vagueness的论文中明确指出：“认为模糊知识必定是靠不住的，这种看法是大错特错的”。随着科学技术的发展，科学家们已经认识到：硬要把模糊事物人为地精确化，不仅会以方法的复杂性为代价，而且会降低结果的意义性第五章不确定性推理5.1概述2021/8/114不确定性现实世界中的事物以及事物之间的关系是极其复杂的，由于客观上存在的随机性、模糊性以及某些事物或现象暴露的

3、不充分性，导致人们对它们的认识往往是不精确、不完全的，具有一定程度的不确定性。这种认识上的不确定性反映到知识以及由观察所得到的证据上来，就分别形成了不确定性的知识及不确定性的证据。另外，正如费根鲍姆所说的那样，大量未解决的重要问题往往需要运用专家的经验。我们知道，经验性知识一般都带有某种程度的不确定性。第五章不确定性推理5.1概述2021/8/115不确定性自然语言中的不确定性语言带有不确定性是很自然的，是人类思维的本质特征之一。计算机自然语言理解、机器翻译等研究，从20世纪40年代兴起至今已经有60多年的历史，…人们寄希望于表示概念的

4、语言值的不确定性研究取得突破第五章不确定性推理5.1概述2021/8/116不确定性推理的提出已知事实和知识是构成推理的两个基本要素。在确定性推理中，已知事实以及推理时所依据的知识都是确定的推出的结论或证明了的假设也都是精确的，其真值或者为真，或者为假在事物和知识存在不确定性情况下，若用经典逻辑做精确处理，将把这种不确定性化归为确定性的，在本来不存在明确类属界限人为地划定界限，这无疑会舍弃事物的某些重要属性，从而失去了真实性。由此开始了对不确定性的表示及处理的研究，有了不确定性推理的理论和方法,这将使计算机对人类思维的模拟更接近于人类的

5、思维。第五章不确定性推理5.1概述2021/8/117不确定性推理不确定性推理是建立在非经典逻辑基础上的一种推理，它是对不确定性知识的运用与处理。严格地说，所谓不确定性推理就是从不确定性的初始证据出发，通过运用不确定性的知识，最终推出具有一定程度的不确定性但却是合理或者近乎合理的结论的思维过程。第五章不确定性推理5.1概述2021/8/118不确定性的类型不确定性一般包括：证据的不确定性：例如，当你观察某种动物的颜色时，你可能说是白色的，也可能是灰色的。知识不确定性：也称为知识的静态强度。例如，如果“启动器发出刺耳声”则“启动器坏”，这

6、条规则有多大的可靠性呢？结论的不确定性：在不确定证据下，用不确定的规则推出的结论，具有不确定性。例如，“启动器好象发出刺耳声”那么我们在多大程度上认为“启动器坏”呢？第五章不确定性推理5.1概述2021/8/119知识不确定性的表示知识的表示与推理是密切相关的两个方面，不同的推理方法要求有相应的知识表示模式与之对应。知识的静态强度可以用该知识在应用中成功的概率，或者该知识的可信程度等来表示如果用知识在应用中成功的概率来表示，则其取值范围为[0，1]，该值越接近于1，说明该知识越“真”；其值越接近于0，说明该知识越“假”。如果用可信度来表

7、示知识的静态强度，取值范围没有一个统一的区间。著名的MYCIN系统采用[-1，1]区间，也有的系统用[0，1]区间第五章不确定性推理5.1概述2021/8/1110知识不确定性的表示第五章不确定性推理5.1概述MYCIN概述用户解释模块咨询模块知识获取模块感染病专家与知识工程师知识库动态数据库(推理记录)患者数据库(原始数据库)MYCIN系统结构图2021/8/1111知识不确定性的表示MYCIN系统是第一个采用了不确定推理逻辑的专家系统，在20世纪70年代非常有名。这个系统提出该确定性方法时遵循了下面的原则：　　（1）不采用严格的统

8、计理论。使用的是一种接近统计理论的近似方法。　　（2）用专家的经验估计代替统计数据　　（3）尽量减少需要专家提供的经验数据，尽量使少量数据包含多种信息。　　（4）新方法应适用于证据为增量式地增加的情况