第八章 人工智能基礎(chǔ)知識(shí)

第八章人工智能基礎(chǔ)知識(shí)第1頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月2本章主要內(nèi)容8.1知識(shí)表示8.2確定性推理8.3不確定性推理第2頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8.1知識(shí)表示知識(shí)與知識(shí)表示的概念一階謂詞邏輯表示法產(chǎn)生式表示法框架表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法3第3頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月4知識(shí)的概念知識(shí)：在長(zhǎng)期的生活及社會(huì)實(shí)踐中、在科學(xué)研究及實(shí)驗(yàn)中積累起來(lái)的對(duì)客觀世界的認(rèn)識(shí)與經(jīng)驗(yàn)。知識(shí)：把有關(guān)信息關(guān)聯(lián)在一起所形成的信息結(jié)構(gòu)。知識(shí)反映了客觀世界中事物之間的關(guān)系，不同事物或者相同事物間的不同關(guān)系形成了不同的知識(shí)。

信息關(guān)聯(lián)形式：“如果……，則……”

如果大雁向南飛，則冬天就要來(lái)臨了。

——

規(guī)則——事實(shí)例如：

“雪是白色的”。

“如果頭痛且流涕，則有可能患了感冒”。第4頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月5知識(shí)的特性

相對(duì)正確性

任何知識(shí)都是在一定的條件及環(huán)境下產(chǎn)生的，在這種條件及環(huán)境下才是正確的。1+1=2

（十進(jìn)制）1+1=10(二進(jìn)制）

不確定性

隨機(jī)性引起的不確定性模糊性引起的不確定性經(jīng)驗(yàn)引起的不確定性不完全性引起的不確定性知識(shí)狀態(tài)：“真”

“假”

“真”與“假”之間的中間狀態(tài)

“如果頭痛且流涕，則有可能患了感冒”

小李很高第5頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月6知識(shí)的特性

可表示性與可利用性知識(shí)的可表示性:知識(shí)可以用適當(dāng)形式表示出來(lái)，如用語(yǔ)言、文字、圖形、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等。知識(shí)的可利用性:知識(shí)可以被利用。

第6頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月7知識(shí)的分類(lèi)

事實(shí)性知識(shí)：有關(guān)概念、事實(shí)、事物的屬性及狀態(tài)等。

過(guò)程性知識(shí)：有關(guān)系統(tǒng)狀態(tài)變化、問(wèn)題求解過(guò)程的操作、演算和行動(dòng)的知識(shí)。

控制性知識(shí)（深層知識(shí)或元知識(shí)）：關(guān)于如何運(yùn)用已有的知識(shí)進(jìn)行問(wèn)題求解的知識(shí)。糖是甜的。西安是一個(gè)古老的城市。一年有春、夏、秋、冬四個(gè)季節(jié)。

按知識(shí)的作用范圍

按知識(shí)的作用及表示

常識(shí)性知識(shí)：通用性知識(shí)。

領(lǐng)域性知識(shí)：專(zhuān)業(yè)性的知識(shí)。

1個(gè)字節(jié)由8個(gè)“位”構(gòu)成。一個(gè)扇區(qū)有512個(gè)“字節(jié)”的數(shù)據(jù)。第7頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月8知識(shí)的分類(lèi)

例如：從北京到上海是乘飛機(jī)還是火車(chē)的問(wèn)題表示如下：

事實(shí)性知識(shí)：北京、上海、飛機(jī)、時(shí)間、費(fèi)用。

過(guò)程性知識(shí)：乘飛機(jī)、坐火車(chē)。

控制性知識(shí)：乘坐飛機(jī)較快、較貴；坐火車(chē)較慢、較便宜。

按知識(shí)的作用及表示第8頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月9知識(shí)的分類(lèi)

確定性知識(shí)：可指出其真值為“真”或“假”的知識(shí)，是精確性的知識(shí)。不確定性知識(shí)：具有不精確、不完全及模糊性等特性的知識(shí)。3.按知識(shí)的結(jié)構(gòu)及表現(xiàn)形式4.按知識(shí)的確定性

邏輯性知識(shí)：反映人類(lèi)邏輯思維過(guò)程的知識(shí)。

形象性知識(shí)：通過(guò)事物的形象建立起來(lái)的知識(shí)。例：什么是樹(shù)?第9頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月10知識(shí)的表示

知識(shí)表示（knowledgerepresentation）：將人類(lèi)知識(shí)形式化或者模型化。知識(shí)表示是對(duì)知識(shí)的一種描述，或者說(shuō)是一組約定，一種計(jì)算機(jī)可以接受的用于描述知識(shí)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。選擇知識(shí)表示方法的原則：（1）充分表示領(lǐng)域知識(shí)。（2）有利于對(duì)知識(shí)的利用。（3）便于對(duì)知識(shí)的組織、維護(hù)與管理。（4）便于理解與實(shí)現(xiàn)。第10頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月11一階謂詞邏輯知識(shí)表示方法謂詞公式表示知識(shí)的步驟：（1）定義謂詞及個(gè)體。（2）變?cè)x值。（3）用連接詞連接各個(gè)謂詞，形成謂詞公式。

例如：用一階謂詞邏輯表示下列關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。住戶(hù)

房間

電話(huà)號(hào)碼

房間Zhang201491201Li201492201Wang202451202Zhao203451203OccupantTelephone第11頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月用一階謂詞表示：

Occupant（Zhang，

201）

Occupant（Li，201）

Occupant（Wang，202）

Occupant（Zhao，203）

Telephone（491，201）

Telephone（492，201）

Telephone（451，202）

Telephone（451，203）12一階謂詞邏輯知識(shí)表示方法第12頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月13一階謂詞邏輯表示法的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：自然性精確性嚴(yán)密性容易實(shí)現(xiàn)

應(yīng)用：（1）自動(dòng)問(wèn)答系統(tǒng)（Green等人研制的QA3系統(tǒng)）（2）機(jī)器人行動(dòng)規(guī)劃系統(tǒng)（Fikes等人研制的STRIPS系統(tǒng)）（3）機(jī)器博弈系統(tǒng)（Filman等人研制的FOL系統(tǒng)）（4）問(wèn)題求解系統(tǒng)（Kowalski等設(shè)計(jì)的PS系統(tǒng)）

局限性：不能表示不確定的知識(shí)組合爆炸效率低第13頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月產(chǎn)生式表示法“產(chǎn)生式”：1943年，美國(guó)數(shù)學(xué)家波斯特（E.Post）首先提出。

1972年，紐厄爾和西蒙在研究人類(lèi)的認(rèn)知模型中開(kāi)發(fā)了基于規(guī)則的產(chǎn)生式系統(tǒng)。產(chǎn)生式通常用于表示事實(shí)、規(guī)則以及它們的不確定性度量，適合于表示事實(shí)性知識(shí)和規(guī)則性知識(shí)。14第14頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月15產(chǎn)生式表示法

確定性規(guī)則知識(shí)的產(chǎn)生式表示2.

不確定性規(guī)則知識(shí)的產(chǎn)生式表示

基本形式：IFPTHENQ

或者：例如：

r4：IF動(dòng)物會(huì)飛

AND會(huì)下蛋

THEN該動(dòng)物是鳥(niǎo)

基本形式：IFPTHENQ

（置信度）或者：（置信度）

例如：IF發(fā)燒THEN感冒（0.6）第15頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月16產(chǎn)生式表示法3.確定性事實(shí)性知識(shí)的產(chǎn)生式表示4.不確定性事實(shí)性知識(shí)的產(chǎn)生式表示

三元組表示：（對(duì)象，屬性，值）

或者：（關(guān)系，對(duì)象1，對(duì)象2）例：老李年齡是40歲：（Li，age，40）

老李和老王是朋友：（friend，Li，Wang）

四元組表示：（對(duì)象，屬性，值，置信度）

或者：（關(guān)系，對(duì)象1，對(duì)象2，置信度）例：老李年齡很可能是40歲：（Li，age，40，0.8）老李和老王不大可能是朋友：（friend，Li，Wang，0.1）第16頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月17產(chǎn)生式表示法產(chǎn)生式的形式描述及語(yǔ)義——巴科斯范式BNF（backusnormalform）<產(chǎn)生式>::=<前提><結(jié)論><前提>::=<簡(jiǎn)單條件>|<復(fù)合條件><結(jié)論>::=<事實(shí)>|<操作><復(fù)合條件>::=<簡(jiǎn)單條件>AND<簡(jiǎn)單條件>[AND<簡(jiǎn)單條件>…|<簡(jiǎn)單條件>OR<簡(jiǎn)單條件>[OR<簡(jiǎn)單條件>…<操作>::=<操作名>[(<變?cè)?gt;，…)]符號(hào)“::=”表示“定義為”；符號(hào)“|”表示“或者是”；符號(hào)“[]”表示“可缺省”。

第17頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月18產(chǎn)生式系統(tǒng)的例子——?jiǎng)游镒R(shí)別系統(tǒng)例如：動(dòng)物識(shí)別系統(tǒng)——識(shí)別虎、金錢(qián)豹、斑馬、長(zhǎng)頸鹿、鴕鳥(niǎo)、企鵝、信天翁等七種動(dòng)物的產(chǎn)生式系統(tǒng)。第18頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月192.3.3產(chǎn)生式系統(tǒng)的例子——?jiǎng)游镒R(shí)別系統(tǒng)規(guī)則庫(kù)：r1：

IF該動(dòng)物有毛發(fā)

THEN該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物r2：

IF該動(dòng)物有奶

THEN該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物r3：

IF該動(dòng)物有羽毛

THEN該動(dòng)物是鳥(niǎo)r4：

IF該動(dòng)物會(huì)飛

AND會(huì)下蛋

THEN該動(dòng)物是鳥(niǎo)r5：

IF該動(dòng)物吃肉

THEN該動(dòng)物是食肉動(dòng)物r6：

IF該動(dòng)物有犬齒

AND有爪

AND眼盯前方

THEN該動(dòng)物是食肉動(dòng)物r7：IF該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物AND有蹄

THEN該動(dòng)物是有蹄類(lèi)動(dòng)物r8：IF該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物AND是反芻動(dòng)物

THEN該動(dòng)物是有蹄類(lèi)動(dòng)物第19頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月20產(chǎn)生式系統(tǒng)的例子——?jiǎng)游镒R(shí)別系統(tǒng)r9：IF該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物AND是食肉動(dòng)物AND是黃褐色

AND身上有暗斑點(diǎn)THEN該動(dòng)物是金錢(qián)豹

r10：IF該動(dòng)物是哺乳動(dòng)物AND是食肉動(dòng)物AND是黃褐色

AND身上有黑色條紋THEN該動(dòng)物是虎

r11：IF該動(dòng)物是有蹄類(lèi)動(dòng)物AND有長(zhǎng)脖子AND有長(zhǎng)腿

AND身上有暗斑點(diǎn)THEN該動(dòng)物是長(zhǎng)頸鹿

r12：IF該動(dòng)物有蹄類(lèi)動(dòng)物AND身上有黑色條紋

THEN該動(dòng)物是斑馬r13：IF該動(dòng)物是鳥(niǎo)AND有長(zhǎng)脖子AND有長(zhǎng)腿AND不會(huì)飛

AND有黑白二色THEN該動(dòng)物是鴕鳥(niǎo)r14：IF該動(dòng)物是鳥(niǎo)AND會(huì)游泳AND不會(huì)飛

AND有黑白二色THEN該動(dòng)物是企鵝

r15：IF該動(dòng)物是鳥(niǎo)AND善飛THEN該動(dòng)物是信天翁第20頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月21產(chǎn)生式表示法的特點(diǎn)1.產(chǎn)生式表示法的優(yōu)點(diǎn)（1）自然性（2）模塊性

（3）有效性

（4）清晰性

2.產(chǎn)生式表示法的缺點(diǎn)（1）效率不高（2）不能表達(dá)結(jié)構(gòu)性知識(shí)

3.適合產(chǎn)生式表示的知識(shí)（1）領(lǐng)域知識(shí)間關(guān)系不密切，不存在結(jié)構(gòu)關(guān)系。（2）經(jīng)驗(yàn)性及不確定性的知識(shí)，且相關(guān)領(lǐng)域中對(duì)這些知識(shí)沒(méi)有嚴(yán)格、統(tǒng)一的理論。（3）領(lǐng)域問(wèn)題的求解過(guò)程可被表示為一系列相對(duì)獨(dú)立的操作，且每個(gè)操作可被表示為一條或多條產(chǎn)生式規(guī)則。第21頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月22框架表示法1975年，美國(guó)明斯基提出了框架理論：人們對(duì)現(xiàn)實(shí)世界中各種事物的認(rèn)識(shí)都是以一種類(lèi)似于框架的結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)在記憶中的。框架表示法：一種結(jié)構(gòu)化的知識(shí)表示方法，已在多種系統(tǒng)中得到應(yīng)用。

第22頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月23用框架表示知識(shí)的例子

框架名：〈教師〉

姓名：?jiǎn)挝唬ㄐ?、名）年齡：?jiǎn)挝唬q）性別：范圍（男、女）缺?。耗新毞Q(chēng)：范圍（教授，副教授，講師，助教）缺省：講師部門(mén)：?jiǎn)挝唬ㄏ?，教研室）住址：〈住址框架?/p>

工資：〈工資框架〉

開(kāi)始工作時(shí)間：?jiǎn)挝唬辍⒃拢┙刂箷r(shí)間：?jiǎn)挝唬?、月）缺省：現(xiàn)在

例1

教師框架第23頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月24用框架表示知識(shí)的例子

框架名：〈教師-1〉

姓名：夏冰年齡：36

性別：女職稱(chēng)：副教授部門(mén)：計(jì)算機(jī)系軟件教研室住址：〈adr-1〉

工資：〈sal-1〉

開(kāi)始工作時(shí)間：1988，9

截止時(shí)間：1996，7

例2

教師框架當(dāng)把具體的信息填入槽或側(cè)面后，就得到了相應(yīng)框架的一個(gè)事例框架。第24頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月25用框架表示知識(shí)的例子框架名：〈教室〉

墻數(shù)：窗數(shù)：門(mén)數(shù)：座位數(shù)：前墻：〈墻框架〉

后墻：〈墻框架〉

左墻：〈墻框架〉

右墻：〈墻框架〉

門(mén)：〈門(mén)框架〉

窗：〈窗框架〉

黑板：〈黑板框架〉

天花板：〈天花板框架〉

講臺(tái)：〈講臺(tái)框架〉

例3

教室框架第25頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月26用框架表示知識(shí)的例子例4將下列一則地震消息用框架表示：“某年某月某日，某地發(fā)生6.0級(jí)地震，若以膨脹注水孕震模式為標(biāo)準(zhǔn)，則三項(xiàng)地震前兆中的波速比為0.45，水氡含量為0.43，地形改變?yōu)?.60。”解：地震消息用框架如下圖所示。

框架名：〈地震〉

地點(diǎn)：某地日期：某年某月某日震級(jí)：6.0

波速比：0.45

水氡含量：0.43

地形改變：0.60

第26頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月27用框架表示知識(shí)的例子第27頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月28框架表示法的特點(diǎn)（1）結(jié)構(gòu)性便于表達(dá)結(jié)構(gòu)性知識(shí)，能夠?qū)⒅R(shí)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)關(guān)系及知識(shí)間的聯(lián)系表示出來(lái)。

（2）繼承性框架網(wǎng)絡(luò)中，下層框架可以繼承上層框架的槽值，也可以進(jìn)行補(bǔ)充和修改。

（3）自然性

框架表示法與人在觀察事物時(shí)的思維活動(dòng)是一致的。第28頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)最早是1968年Quillian在他的博士論文中作為人類(lèi)聯(lián)想記憶的一個(gè)顯式心理學(xué)模型提出的。語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)是一種采用網(wǎng)絡(luò)形式表示人類(lèi)知識(shí)的方法。一個(gè)語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)帶標(biāo)識(shí)的有向圖。其中，帶有標(biāo)識(shí)的結(jié)點(diǎn)表示問(wèn)題領(lǐng)域中的物體、概念、事件、動(dòng)作或者態(tài)勢(shì)。在語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)知識(shí)表示中，結(jié)點(diǎn)一般劃分為實(shí)例結(jié)點(diǎn)和類(lèi)結(jié)點(diǎn)兩種類(lèi)型。結(jié)點(diǎn)之間帶有標(biāo)識(shí)的有向弧表示結(jié)點(diǎn)之間的語(yǔ)義聯(lián)系，是語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)組織知識(shí)的關(guān)鍵。

29第29頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月30語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法示例例5描述桌子的語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)。第30頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月31語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法示例例6設(shè)有下圖所示動(dòng)物分類(lèi)網(wǎng)絡(luò)片斷，現(xiàn)在要求證明小貝貝是灰色的。

第31頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月32語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法的特點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn)：（1）結(jié)構(gòu)性：能把事物的屬性及事物間的各種語(yǔ)義聯(lián)系顯式地表示出來(lái)。（2）聯(lián)想性：便于以聯(lián)想的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的檢索，使之具有記憶心理學(xué)中的聯(lián)想特性。（3）自然性：便于理解，自然語(yǔ)言與語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)間的轉(zhuǎn)換易實(shí)現(xiàn)。第32頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月33語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)表示法的特點(diǎn)缺點(diǎn)：（1）非嚴(yán)格性：沒(méi)有公認(rèn)的形式表示體系，所表達(dá)的含義依賴(lài)于處理程序如何對(duì)它進(jìn)行解釋。（2）處理上的復(fù)雜性：表示形式的不一致性導(dǎo)致處理復(fù)雜。第33頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月34第3章確定性推理方法8.2確定性推理方法第34頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月35推理的基本概念推理的定義推理方式及其分類(lèi)推理的方向沖突消解策略第35頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月36醫(yī)療專(zhuān)家系統(tǒng)推理的定義推理：知識(shí)專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)、醫(yī)學(xué)常識(shí)初始證據(jù)病人的癥狀、化驗(yàn)結(jié)果證據(jù)中間結(jié)論第36頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月37（1）演繹推理

(deductivereasoning):一般→個(gè)別

三段論式（三段論法）足球運(yùn)動(dòng)員的身體都是強(qiáng)壯的；高波是一名足球運(yùn)動(dòng)員；所以，高波的身體是強(qiáng)壯的。推理方式及其分類(lèi)

演繹推理、歸納推理、默認(rèn)推理（大前提）（小前提）（結(jié)論）第37頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月38推理方式及其分類(lèi)

演繹推理、歸納推理、默認(rèn)推理（2）歸納推理(inductivereasoning):個(gè)別→一般

完全歸納推理（必然性推理）

不完全歸納推理（非必然性推理）檢查全部產(chǎn)品合格該廠(chǎng)產(chǎn)品合格完全歸納推理檢查全部樣品合格該廠(chǎng)產(chǎn)品合格不完全歸納推理第38頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月39推理方式及其分類(lèi)

演繹推理、歸納推理、默認(rèn)推理（3）默認(rèn)推理（defaultreasoning，缺省推理）知識(shí)不完全的情況下假設(shè)某些條件已經(jīng)具備所進(jìn)行的推理。

結(jié)論

A

成立

B

成立？（默認(rèn)B成立）鳥(niǎo)籠要有蓋子

制造鳥(niǎo)籠鳥(niǎo)會(huì)飛？（默認(rèn)成立）第39頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月40推理方式及其分類(lèi)2.

確定性推理、不確定性推理似然推理近似推理或模糊推理不確定性推理（概率論）（模糊邏輯）（1）確定性推理：推理時(shí)所用的知識(shí)與證據(jù)都是確定的，推出的結(jié)論也是確定的，其真值或者為真或者為假。（2）不確定性推理：推理時(shí)所用的知識(shí)與證據(jù)不都是確定的，推出的結(jié)論也是不確定的。第40頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月41X：鳥(niǎo)→

X：會(huì)飛→

X:企鵝

推理方式及其分類(lèi)3.單調(diào)推理、非單調(diào)推理

（1）單調(diào)推理：隨著推理向前推進(jìn)及新知識(shí)的加入，推出的結(jié)論越來(lái)越接近最終目標(biāo)。

（2）非單調(diào)推理：由于新知識(shí)的加入，不僅沒(méi)有加強(qiáng)已推出的結(jié)論，反而要否定它，使推理退回到前面的某一步，重新開(kāi)始。

默認(rèn)推理是非單調(diào)推理

基于經(jīng)典邏輯的演繹推理

X：不會(huì)飛X：企鵝第41頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月42推理方式及其分類(lèi)4．啟發(fā)式推理、非啟發(fā)式推理啟發(fā)性知識(shí)：與問(wèn)題有關(guān)且能加快推理過(guò)程、提高搜索效率的知識(shí)。

目標(biāo)：在腦膜炎、肺炎、流感中選擇一個(gè)產(chǎn)生式規(guī)則

r1：腦膜炎

r2：肺炎

r3：流感啟發(fā)式知識(shí)：“腦膜炎危險(xiǎn)”、“目前正在盛行流感”。第42頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月43推理的方向第43頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月44沖突消解策略

已知事實(shí)與知識(shí)的三種匹配情況：（1）恰好匹配成功（一對(duì)一）；（2）不能匹配成功；（3）多種匹配成功（一對(duì)多、多對(duì)一、多對(duì)多）沖突消解第44頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月45沖突消解策略多種沖突消解策略：（1）按針對(duì)性排序（2）按已知事實(shí)的新鮮性排序（3）按匹配度排序（4）按條件個(gè)數(shù)排序（5）按上下文限制排序（6）按冗余限制排序（7）根據(jù)領(lǐng)域問(wèn)題的特點(diǎn)排序r1:IFA1ANDA2THENH1r2:IFA1ANDA2ANDA3ANDA4THENH2第45頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月46確定性推理方法3.1推理的基本概念3.2自然演繹推理3.3謂詞公式化為子句集的方法3.4海伯倫定理3.5魯賓遜歸結(jié)原理3.6歸結(jié)反演3.7應(yīng)用歸結(jié)反演求解問(wèn)題第46頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月47自然演繹推理：從一組已知為真的事實(shí)出發(fā)，運(yùn)用經(jīng)典邏輯的推理規(guī)則推出結(jié)論的過(guò)程。推理規(guī)則：P規(guī)則、T規(guī)則、假言推理、拒取式推理

確定性推理方法--自然演繹推理

假言推理：P,P→Q

Q

“如果x是金屬，則x能導(dǎo)電”,“銅是金屬”推出“銅能導(dǎo)電”

拒取式推理：P→Q,﹁Q

﹁P“如果下雨，則地下就濕”,“地上不濕”推出“沒(méi)有下雨”第47頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月48（1）如果下雨，則地上是濕的（P→Q

）；（2）沒(méi)有下雨（﹁P

）；（3）所以，地上不濕（﹁Q

）。

確定性推理方法--自然演繹推理錯(cuò)誤1——否定前件：P→Q,﹁P

﹁Q（1）如果行星系統(tǒng)是以太陽(yáng)為中心的，則金星會(huì)顯示出位相變化（P→Q

）；（2）金星顯示出位相變化（

Q

）；（3）

所以，行星系統(tǒng)是以太陽(yáng)為中心（

P

）。

錯(cuò)誤2——肯定后件：P→Q,Q

P第48頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月49確定性推理方法--自然演繹推理

例1已知事實(shí)：

（1）凡是容易的課程小王(Wang)都喜歡；（2）C班的課程都是容易的；（3）ds是C班的一門(mén)課程。求證：小王喜歡ds這門(mén)課程。第49頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月50確定性推理方法--自然演繹推理證明：定義謂詞：

EASY(x)：x

是容易的

LIKE(x,y)：x

喜歡y

C(x)：x是C

班的一門(mén)課程

已知事實(shí)和結(jié)論用謂詞公式表示：

()(EASY(x)→LIKE(Wang,x))()(C(x)→EASY(x))

C(ds)

LIKE(Wang,ds)

第50頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月51確定性推理方法--自然演繹推理

應(yīng)用推理規(guī)則進(jìn)行推理：

()（EASY(x)→LIKE(Wang,x))

EASY(z)→LIKE(Wang,z)全稱(chēng)固化

()(C(x)→EASY(x))

C(y)→EASY(y)

全稱(chēng)固化

所以

C(ds),C(y)→EASY(y)

EASY(ds)

P規(guī)則及假言推理

所以

EASY(ds),

EASY(z)→LIKE(Wang，z)

LIKE(Wang,ds)

T規(guī)則及假言推理第51頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月52優(yōu)點(diǎn)：表達(dá)定理證明過(guò)程自然，易理解。擁有豐富的推理規(guī)則，推理過(guò)程靈活。便于嵌入領(lǐng)域啟發(fā)式知識(shí)。確定性推理方法--自然演繹推理

缺點(diǎn)：易產(chǎn)生組合爆炸，得到的中間結(jié)論一般呈指數(shù)形式遞增。第52頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月53確定性推理方法—?dú)w結(jié)演繹推理反證法：，當(dāng)且僅當(dāng)，即Q為P

的邏輯結(jié)論，當(dāng)且僅當(dāng)是不可滿(mǎn)足的。

定理：Q為，，…，的邏輯結(jié)論，當(dāng)且僅當(dāng)

是不可滿(mǎn)足的。第53頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月54確定性推理方法—?dú)w結(jié)演繹推理思路：定理不可滿(mǎn)足

子句集不可滿(mǎn)足海伯倫定理

魯賓遜歸結(jié)原理第54頁(yè)，課件共60頁(yè)，創(chuàng)作于2023年2月