第五章-王士同版.ppt

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1、第五章不确定性推理方法华北电力大学计算机系刘丽主要内容什么是不确定性推理？为什么要采取不确定性推理？不确定性推理的理论依据是什么？不确定性推理有哪几种主要方法？CF方法的推理主观Bayes方法的推理10/9/20212第五章不确定性推理方法概述概率论基础确定性方法主观Bayes方法10/9/20213第五章不确定性推理方法概述概率论基础确定性方法主观Bayes方法10/9/20214概述不确定性推理是指建立在不确定性知识和证据基础上的推理不确定性推理产生的背景：由于知识本身的不精确和不完全，采用标准逻辑意义下的推理方法难以达到解决

2、问题的目的对于一个智能系统来说，知识库是其核心，知识库中往往大量包含模糊性、随机性、不可靠性或不知道等不确定性因素的知识智能主要反映在求解不确定性问题的能力上不确定推理是人工智能和专家系统的核心研究课题10/9/20215概述不确定性推理的主要问题：不确定性描述不确定性如何传播10/9/20216概述不确定性推理的研究发展：概率论是解决不确定性问题的主要理论基础之一贝叶斯网络方法受到多方面关注DURA等人与1976年在PROSPECTOR基础上给出了同属概率推理的主观贝叶斯方法Shortliffe等人与1975年结合MYCIN系统

3、建立了确定性理论……10/9/20217概述……DempsterShaferter同年也提出了证据理论Zadeh提出可能性理论，1983年提出了模糊逻辑这一系列的系统推进了不确定性推理的研究发展10/9/20218概述总结：不确定性推理实际上是一种从不确定的初始证据出发，通过运用不确定性知识，最终推出即保持一定不确定性，又合理或基本合理的结论的推理过程10/9/20219概述——不确定性不精确思维并非专家的习惯或爱好所至，而是客观现实的要求很多原因导致同一结果推理所需的信息不完备背景知识不足信息描述模糊信息中含有噪声规划是模糊的推

4、理能力不足解题方案不唯一以上其实是不确定性推理方法研究产生的原因在人类的知识和思维行为中，精确性只是相对的，不精确性才是绝对的。知识工程需要各种适应不同类的不精确性特点的不精确性知识描述方法和推理方法。10/9/202110概述——不确定性不确定性产生的原因是多方面的，其表现形式多种多样。其主要性质有：随机性指由于不确定性推理所处理的事件的真实性是不完全肯定的，含有一定的可能性，只能给出一个估计值模糊性主要指命题中出现的表达形式是不明确的不完全性产生于信息的不充分、不全面由于种种的不确定因素，及其在推理过程中的累计，导致了一些结论

5、的不一致性10/9/202111概述——不确定性在不确定性推理中，规则前件、后件以及规则本身在某种程度上都是不确定的证据的不确定性主要表现在歧义性、不完全性、不精确性、模糊性、可信性、随机性和不一致性上歧义性：证据中含有多种意义明显不同的解释，如果离开具体的上下文和环境，往往难以判断其明确含义不完全性：对于某事物来说，对于它的知识还不全面、不完整、不充分10/9/202112概述——不确定性不精确性：证据的观测值与真实值存在一定的差别模糊性：命题中的词语从概念上讲不明确，无明确的内涵和外延可信性：专家主观上对证据可靠性不能完全确定

6、随机性：命题的事实的真假性不能完全肯定，而只能对其真伪给出一个估计不一致性：在推理过程中发生了前后不相容的结论，或者随着时间的推移或范围的扩大，原来成立的命题变得不成立了10/9/202113概述——不确定性规则一般是经验知识，存在着不确定性因素不确定性因素主要有证据的组合的不确定性、规则自身的不确定性以及规则结论的不确定性证据的组合的不确定性：一些规则有若干证据作为前提条件，或几个证据都可以激活某一规则。此时，组合起来的证据到底有多大程度符合前提条件，其中包含某些不确定的主观度量10/9/202114概述——不确定性……规则自身

7、的不确定性：有时领域专家对规则持有某种信任程度，即专家有时也没有十足把握某种前提下得到结果必为真的结论，只能给出一个发生可能性及可能性的度量规则结论的不确定性：包含各种不确定性的前提条件，运用不确定的规则，引出的结论或动作不可避免的含有不确定性因素10/9/202115概述——不确定性从系统高层看，规则的不确定性还源于各个规则之间的冲突，来源于单个规则、规则间的冲突消解和规则后件的不相容知识工程的目的就是要尽可能减少或消减这些不确定性P161图5.1-单个规则产生不确定性的原因10/9/202116规则前件后件误差证据组合参数误差

8、参数单个规则产生不确定性的原因参数：描述不确定性的参数，其设定来自专家经验，有误差10/9/202117概述——不确定性推理的不确定性是由于知识不确定性的动态累计和传播过程所造成的为此，整个过程要通过某种不确定度量，寻找尽可能符合客观世界的计算，最