产生式推理
基于产生式规则的推理

基于产生式规则 的机器推理
产生式规则的界定及内容
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
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。
正向推理算法:
步1 将初始事实/数据置入动态数据库。 步2 用动态数据库中的事实/数据, 匹配/测试目标 条件, 若目标条件满足, 则推理成功, 结束。 步3 用规则库中各规则的前提匹配动态数据库中的 事实/数据, 将匹配成功的规则组成待用规则集。 步4 若待用规则集为空, 则运行失败, 退出。 步5 将待用规则集中各规则的结论加入动态数据库, 或者执行其动作, 转步2。
产生式系统专家系统
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人工智能生式规则简称产生式。
它是指形如α─→β或IFαTHENβ或其等价形式的一条规则,其中α称为产生式的左部或前件;β称为产生式的右部或后件。
①如果α、β分别代表需要注视的一组条件及其成立时需要采取的行动,那么称为条件-行动型产生式;②如果α、β分别代表前提及其相应的结论,那么称为前提-结论型产生式。
人工智能中的推理很多是建立在直观经验基础上的不精确推理,而产生式在表示和运用不精确知识方面具有灵活性,因此许多专家系统采用产生式系统为体系结构。
组成一个产生式系统由下列3部分组成:一个总数据库(global database),它含有与具体任务有关的信息。
υυ一套规则,它对数据库进行操作运算。
每条规则由左右两部分组成,左部鉴别规则的适用性或先决条件,右部描述规则应用时所完成的动作。
应用规则来改变数据库。
一个控制策略,它确定应该采用哪一条适用规则,而且当数据库的终止条件满足时,就停止计算。
υ自由帕斯卡中free pascal 中的产生式系统的组成产生式系统由一个综合数据库、一组产生式规则和一个控制系统三个基本要素组成。
其中:综合数据库是产生式系统所用的主要数据结构,它主要用来表示问题的状态,即初始状态、中间状态和目标状态等,以及状态之间的关系。
它不是固定不变的,在求解的过程中,它的内容将越来越多,状态之间的关系也越来越复杂。
经常用来表示数据库的数据结构有串、集合、数组、树、表、记录、队列等。
产生式规则是对数据库进行操作的一系列规则。
规则的一般形式是:IF 条件 THEN 操作即满足应用的先决条件后,就对数据库实行后面的操作。
控制策略规定了操作的顺序,即在任何条件下用什么规则进行操作,什么条件下停止运行,它规定了问题的求解的搜索策略和路线。
控制策略一般可分为不可撤回方式和试探法两大类,试探法又包括回溯法和图搜索法两种。
工作方式产生式是系统的单元程序,它与常规程序不同之处在于,产生式是否执行并不在事前硬性规定,各产生式之间也不能相互直接调用,而完全决定于该产生式的作用条件能否满足,即能否与全局数据库的数据条款匹配。
基于产生式规则的机器推理
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6.1.2基于产生式规则的推理模式
A B A B 把有前提的操作和逻辑推理统称为推理, 产生式系统中的推理是更广义的推理。
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6.2产生式系统
6.2.1系统结构 6.2.2运行过程 6.2.3控制策略常用算法 6.2.4程序实现* 6.2.5产生式系统与问题求解
状态集合表示: 用x1,x2,x3表示三个人点的颜色,1表示白色,
0表示非白色。 X=(x1,x2,x3)表示颜色分布状态。 全部可能的状态集合(可能界PW0):
{(0,0,0),(0,0,1),(0,1,0),(0,1,1),(1,0,0),(1,0,1),(1,1,0),(1,1,1)} 实际给定的状态为现实界X0 =(x10,x20,x30) 用排除法找到X0 。源自16.10.2020.
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6.1.1产生式规则(2)
产生式的一般形式为: 前件后件(情况行为) 前件是前提,规则的执行条件。 后件是结论或动作,规则体。 产生式规则的语义:如果前提满足,则可得结论或 者执行相应的动作,即后件由前件触发。
一个产生式规则就是一条知识,用产生式不仅可以进 行推理,也可以实现操作。
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6.1.1产生式规则(例)
排除过程:
简述产生式规则的基本组成
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简述产生式规则的基本组成产生式规则是人工智能和计算机科学中的一个重要概念,用于描述和表示问题的解决方案。
它是一种形式化的规则,用于表示问题的初始状态、目标状态和问题的解决过程中的步骤。
产生式规则由两部分组成:前件和后件。
前件描述了问题的当前状态,后件描述了解决问题的操作或动作。
产生式规则的基本组成是一个三元组(条件, 操作, 结果),其中条件是前件,操作是后件,结果是解决问题后的状态。
产生式规则的主要作用是通过匹配问题的当前状态和前件来触发操作,从而改变问题的当前状态。
前件是产生式规则中的条件部分,用于描述问题的当前状态和约束条件。
它可以是一个或多个条件的逻辑组合,条件可以是事实、属性或其他谓词逻辑表达式。
例如,条件可以是“当前状态为A并且属性B的值大于10”或“问题的某个属性的值等于某个特定值”。
操作是产生式规则中的行为部分,用于描述解决问题的步骤和动作。
操作可以是执行某个具体的计算、修改问题的状态或触发其他产生式规则。
操作可以是计算一个新的状态,更新问题的属性或执行一系列的计算和变换操作。
结果是产生式规则中的目标状态,它描述了解决问题后的最终状态。
结果可以是一个或多个状态的逻辑组合。
例如,结果可以是“问题的当前状态为C并且属性D的值小于5”或“问题的某个属性设置为某个指定的值”。
产生式规则的使用方式可以分为两种:前向推理和后向推理。
前向推理是从问题的初始状态出发,根据匹配规则的条件和操作逐步推导出解决问题的结果。
它是一种从数据(即前提)到结论的推理方式。
后向推理是从问题的目标状态出发,根据匹配规则的条件和操作逐步推导出问题的初始状态。
它是一种从结论到数据的推理方式。
产生式规则的优点在于它们的表达能力和灵活性。
它们可以描述各种复杂的问题和解决方案,并且可以根据实际需求进行扩展和修改。
产生式规则还可以与其他技术和方法结合使用,如逻辑推理、规则引擎和机器学习等。
总之,产生式规则是一种强大的问题描述和解决方法,其基本组成为前件、操作和结果。
生成式模型 推理式模型-概述说明以及解释
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生成式模型推理式模型-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在机器学习领域中,生成式模型和推理式模型是两种常见的方法。
它们都是用于描述和处理概率和不确定性的模型。
生成式模型主要关注如何生成样本数据,而推理式模型则着眼于对给定数据进行推理和预测。
生成式模型是一种通过建模随机变量的联合概率分布,从而生成新的样本数据的方法。
它通过观察已知数据的特征,学习生成这些数据的分布规律。
生成式模型的核心思想是通过学习到的分布,来生成具有与训练样本相似的新样本。
生成式模型的一大优势是可以生成新的、不存在的数据样本,从而扩展数据集。
生成式模型常用的方法包括隐马尔可夫模型(HMM)、混合高斯模型(GMM)、变分自编码器(VAE)等。
与之相对,推理式模型则主要关注给定数据后如何进行推理,即通过已知的条件获得目标值的后验分布。
推理式模型用于对已知数据进行分类、回归、聚类等任务,并且可以用于预测未来的结果。
推理式模型更加注重对特征和目标之间的依赖关系建模,以便进行准确的预测。
推理式模型常用的方法包括逻辑回归、支持向量机(SVM)、深度神经网络(DNN)等。
生成式模型和推理式模型在应用领域上也有所差异。
生成式模型常用于自然语言处理、图像生成、语音合成等任务,因为它可以生成符合特定领域规则的新样本。
而推理式模型则广泛应用于文本分类、图像识别、推荐系统等任务,因为它能够对已知数据进行准确的预测和推理。
本文将详细介绍生成式模型和推理式模型的定义、原理和在不同领域的应用。
通过对两种模型的深入理解,有助于我们选择合适的模型用于解决具体问题,并推动机器学习技术的进一步发展。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下:文章结构的目的是为读者概述本文的组织方式和内容安排,并给出每个部分的简要介绍。
通过清晰明了的结构,读者可以更好地理解和把握文章全貌,以便在阅读过程中更容易找到所需的信息。
本文主要包含以下几个部分:1. 引言:本部分将对生成式模型和推理式模型进行概述,并介绍文章的结构安排和目的。
专家系统是如何工作的

正向推理
从事实出发,来推出一定结论的方法称 为正向推理,又称为数据驱动推理方法 或自下而上的推理方法。 实践:
– 阅读网页教程的内容,学习水果识别专家 阅读网页教程的内容,学习水果识别专家 系统的第一周期推理过程。请仿照第一周 期推理过程写出第二周期的推理流程图。
反向推理
反向推理就是用户或系统提出一些假设, 然后系统来验证这些假设的真假。它的 推理过程可以理解为从目标出发,反向 使用规则进行推理。 实践:
产生式规则是专家系统领域的启发式知识或经 验知识。 产生式规则表示通常用于描述事物之间的一 种因果关系。其基本形式为:
– IF <P> THEN <Q>
实践: 阅读网页中的科普资料与图片,尝试完成一 个产生式规则的表示。(相关链接) 个产生式规则的表示。(相关链接)
推理与推理机推理与推理机产生式规则是专家系统中最广泛使用的一种产生式规则是专家系统中最广泛使用的一种知识表示法它能模拟人类求解问题的思维知识表示法它能模拟人类求解问题的思维方式便于表达专家领域的启发式知识或经方式便于表达专家领域的启发式知识或经验知识
专家系统初步(二) 专家系统初步(
推理与推理机
产生式系统
– 请从网上了解知识表示方法“与或图”, 请从网上了解知识表示方法“与或图” 尝试用与或图表示出在Prolog“家庭关系” 尝试用与或图表示出在Prolog“家庭关系” 的练习中对“祖父” 的练习中对“祖父”的推理的表示。(这 实际就是一种反向推理过程)
思考与练习
根据你对正向推理和反向推理的理解, 你认为哪一种推理方式更接近于人类思 考问题? 熟悉InterModeller,完成对“水果识别” 熟悉InterModeller,完成对“水果识别” 专家系统的调试。尝试把已知规则通过 “规则编辑器”输入到InterModeller中, 规则编辑器”输入到InterModeller中, 验证推理过程。
人工智能 产生式规则

人工智能产生式规则
产生式规则是人工智能中一种表示知识和推理的形式,通常用于专家系统和规则引擎。
产生式规则由条件部分和动作部分组成,其中条件部分描述了一些前提条件,而动作部分描述了在条件满足时执行的操作。
以下是产生式规则的一般形式:
```
IF <条件部分>
THEN <动作部分>
```
在人工智能领域,产生式规则的使用可以丰富知识库,支持推理和决策。
条件部分通常包含一系列逻辑表达式,这些表达式检查某些事实或状态是否为真。
动作部分包含了在条件满足时要执行的操作,可以是更新知识库、产生新的推断、执行某些计算,或触发其他操作。
以下是一个简单的产生式规则的示例,假设我们正在构建一个专家系统来判断一个水果是否为橙子:
```
IF 颜色是橙色AND 形状是圆形
THEN 这是一个橙子
```
在这个例子中,条件部分包含两个逻辑表达式,它们检查水果的颜色和形状。
如果这两个条件都为真,即水果的颜色是橙色且形状是圆形,那么动作部分就会执行,产生结论“这是一个橙子”。
产生式规则的优势在于它们易于理解和维护,可以方便地将领域专业知识转化为规则,同时也支持灵活的知识表示和推理。
在专家系统、决策支持系统等人工智能应用中,产生式规则常常被广泛使用。
第6章 基于产生式规则的机器推理

同其匹配,若匹配成功,转步(2)。 (4) 用规则集中的各规则的结论同该目标匹配,将第一个匹
配成功且未用过的规则的前提作为新的目标,并取代原来的父 目标而加入目标链,转步(3)。
(5) 若该目标是初始目标,则推理失败,退出。 (6) 将该目标的父目标移回目标链,取代该目标及其兄弟目 标,转步(3)。
推理机的一次推理过程可如图 6-3所示。
图 6-3 推理机的一次推理过程
6.2.3 控制策略与常用算法
产生式系统的推理可分为正向推理和反向推理两种 基本方式。简单来讲, 正向推理就是从初始事实数据出 发, 正向使用规则进行推理(即用规则前提与动态数据 库中的事实匹配, 或用动态数据库中的数据测试规则的 前提条件, 然后产生结论或执行动作),朝目标方向前进; 反向推理就是从目标出发, 反向使用规则进行推理(即 用规则结论与目标匹配, 又产生新的目标, 然后对新目 标再作同样的处理),朝初始事实或数据方向前进。下面 我们给出产生式系统正向推理和反向推理的常用算法:
还需说明的是, 对于规则库实际上还需配一个管理程 序, 即知识库管理系统, 专门负责规则及规则库的各项管 理工作。 知识库管理系统的设计也与规则的表示形式密切 相关。
3. 动态数据库的程序实现
动态数据库由推理时所需的初始事实数据、推理的中 间结果、最后结果以及其他控制或辅助信息组成。这些事 实数据的具体表示方法与上面所述的规则条件与结论的语 言表示方法基本一样, 区别就是动态数据库中的事实数据 中不能含有变量。动态数据库在内存可由(若干)链表实现 并组成。在PROLOG程序中实现动态数据库,则可不必编写 链表程序, 而利用PROLOG提供的动态数据库直接实现。
产生式系统求解问题的过程

产生式系统求解问题的过程
产生式系统是一种基于规则和推理机制的问题求解方法。
它由三个主要部分组成:规则集、工作记忆和控制策略。
求解问题的过程如下:
1. 初始化工作记忆:将问题的初始状态信息存储在工作记忆中。
2. 选择规则:根据问题的要求和工作记忆中的信息,选择一个适用的规则进行推理。
3. 匹配规则:将选中的规则与工作记忆中的信息进行匹配,确定哪些前提条件具有匹配项。
4. 通知规则执行器:将匹配的规则传递给规则执行器。
5. 执行规则:执行规则中的动作部分,将结论或操作添加到工作记忆中。
6. 检查终止条件:检查是否满足问题的终止条件。
若满足,则求解过程结束,返回解;否则,返回步骤2。
7. 返回解:返回求解得到的解。
通过不断重复步骤2到步骤7,直到满足终止条件为止,产生
式系统可以求解复杂的问题。
由于产生式系统的推理过程是基于规则和工作记忆的匹配,它可以灵活地适应不同类型的问题求解,并具有一定的推理能力。
pycharm 基于规则的产生式系统的推理

一、概述在计算机科学中,产生式系统是一种用于描述推理过程的抽象框架。
Pycharm作为一种基于规则的产生式系统,通过利用产生式规则实现推理,是一种可以帮助程序员进行逻辑推理和知识表示的工具。
本文将从产生式系统的基本概念入手,介绍Pycharm基于规则的产生式系统的推理原理。
二、产生式系统的基本概念产生式系统是一种由产生式规则组成的知识表示和推理框架,它由条件部和结论部组成,其中条件部是一组描述前提条件的逻辑表达式,结论部是由条件部推导出的结果。
1. 规则产生式规则是产生式系统中的基本组成单元,它描述了某种条件下的推理过程。
规则一般由条件部和结论部组成,其中条件部描述了前提条件,结论部描述了推导结果。
2. 推理机推理机是产生式系统的执行引擎,它负责根据规则和事实进行推理,并生成新的结论。
推理机通常采用前向推理或后向推理的方式进行推理,前向推理从已知事实出发,逐步推导出结论;后向推理从目标出发,反向推导出满足条件的事实。
三、 Pycharm基于规则的产生式系统Pycharm是一种流行的集成开发环境,它提供了丰富的功能和插件,其中包括基于规则的产生式系统。
Pycharm基于规则的产生式系统可以帮助程序员进行逻辑推理和知识表示,它包括规则引擎和规则编辑器两部分。
1. 规则引擎Pycharm的规则引擎是其推理系统的核心组件,它负责执行基于规则的推理。
规则引擎首先从已知的事实和规则集合出发,利用推理机进行推理,生成新的结论,并加入到已知事实中。
规则引擎支持基于规则的模式匹配和逻辑推导,能够高效地处理复杂的推理任务。
2. 规则编辑器Pycharm提供了图形化的规则编辑器,程序员可以利用该编辑器方便地创建、修改和管理产生式规则。
规则编辑器支持对规则进行可视化编辑,包括条件部和结论部的设置、规则的连接和组合,以及规则的优先级和触发方式的设置。
四、 Pycharm基于规则的产生式系统的推理原理Pycharm基于规则的产生式系统的推理原理主要包括规则匹配和推理执行两个部分。
产生式系统逆向推理
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产生式系统逆向推理引言:产生式系统是一种用于描述推理过程的形式系统,它由一组产生式(规则)和一个初始状态组成。
在正向推理中,系统根据规则从初始状态推导出新的状态,直到达到目标状态。
而逆向推理则是从目标状态出发,通过反向使用规则来推导出初始状态。
本文将介绍产生式系统逆向推理的原理和应用。
一、产生式系统的基本原理产生式系统是由一组产生式和一个初始状态组成的。
产生式由前提和结论组成,描述了一种条件和结论之间的关系。
在推理过程中,系统根据当前状态和规则,通过匹配前提条件来确定下一步的推导操作。
逆向推理则是从目标状态出发,通过反向匹配结论条件来确定上一步的推导操作,直到达到初始状态。
二、逆向推理的过程逆向推理的过程包括以下几个步骤:1. 确定目标状态:首先,需要明确希望通过逆向推理得到的目标状态是什么。
目标状态可以是一个具体的事实或一个问题的解答。
2. 反向匹配规则:从目标状态出发,逆向匹配产生式系统中的规则,找到能够推导出目标状态的规则。
3. 更新当前状态:根据匹配到的规则,更新当前状态,即将产生式规则中的结论替换为前提条件。
4. 继续逆向匹配:重复步骤2和步骤3,直到达到初始状态或无法找到匹配的规则为止。
三、逆向推理的应用逆向推理在人工智能领域有着广泛的应用,以下是一些常见的应用场景:1. 诊断系统:逆向推理可以用于诊断系统中的故障诊断。
通过输入故障现象,系统可以逆向推理出可能的原因,从而帮助工程师进行故障排查。
2. 规划系统:逆向推理可以用于规划系统中的计划生成。
通过输入计划目标,系统可以逆向推理出达到目标所需的操作序列。
3. 推荐系统:逆向推理可以用于推荐系统中的推荐算法。
通过用户的偏好和目标商品,系统可以逆向推理出用户可能感兴趣的商品。
4. 自然语言处理:逆向推理可以用于自然语言处理中的语义理解。
通过输入的句子,系统可以逆向推理出句子的语义和意图。
四、逆向推理的优缺点逆向推理具有以下优点:1. 灵活性:逆向推理可以根据目标状态的不同,灵活地推导出不同的结果。
搜索推理技术2
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Machine Intelligence
产生式系统 r12:若某动物是有蹄动物且白色且有黑色条 纹,则它是斑马。 r13:若某动物是鸟且不会飞且长腿且长脖子 且黑白色,则它是驼鸟。 r14:若某动物是鸟且不会飞且会游泳且黑白 色,则它是企鹅。 r15:若某动物是鸟且善飞且不怕风浪,则它 是海燕。
Machine Intelligence
Machine Intelligence
产生式系统
产生式系统的推理
正逆向推理的比较
项 目 正向推理 逆向推理
驱动方式 推理方法
启动方法 推理方向 典型系统
数据驱动 从一组数据出发向前推 导结论 从一个事件启动
由底向上推理 CLIPS,OPS
目标驱动 从可能的解答出发,向后推 理验证明解答 由询问关于目标状态的一个 问题而启动 由顶向下推理 PROLOG
比例r和可信度c之间的关系可表示为
c r r ,c 1 c r 1
-将各证据的可信度比例简单地相乘就可以求得这些证据 所支持的事实的可信性比例。 -利用公式将可信性比例转换为可信度。
Machine Intelligence
非单调性推理
单调推理:新的命题的加入不会推翻 原来的命题,随着时间的推移,系统 内含的知识有增无减,如建立在谓词 逻辑基础上的系统。 非单调推理:新的命题的加入有可能 会推翻原有命题,随着时间的推移, 系统内含的知识不一定是增加。
Machine Intelligence
产生式系统 一个简单的例子 问题:设字符转换规则 A∧B→C A∧C→D B∧C→G B∧E→F D→E 已知:A,B 求:F
Machine Intelligence
产生式系统 一个简单的例子(续1) 综合数据库 {x},其中x为字符
推理技术-产生式系统

产生式系统概述 产生式系统工作原理 产生式系统控制策略 产生式系统与图搜索 产生式系统评价
பைடு நூலகம்
4.1 产生式系统概述
产生式系统(Production System): 美国 数学家Post 1943年提出. 产生式(Production): 前件-->后件 产生式 产生式系统的组成:
3.IF 衣服是脏的
AND 有15件以上的脏衣服 THEN 洗衣服
4.IF 洗衣服
THEN 衣服是湿的
规则库
1.IF 衣服是湿的
AND 天气晴朗 THEN 在户外晾晒衣服
步骤2:和规则4进行匹配
2.IF 衣服是湿的
AND 外面在下雨 THEN 用干衣机烘干衣服
动态数据库
衣服是脏的 有20件脏衣服
3.IF 衣服是脏的
反向推理
规则的一般形式: P1 --> P2 ; P3
P2 -->
反向推理 : 反向使用规则的推理过程.
从目标状态(目标条件)到初始状态(初始事实/数 据)的与或图解搜索过程. 又称目标驱动, 自顶向 下,后向, 反向连推理.
反向推理算法 : 无信息, 启发式 反向推理举例 : 动物分类
产生式系统优点
模块性: 产生式规则是规则库中最基本的知识单元, 各规则之间只能通过综合数据库发生联系,不能相互 调用,增加了规则的模块性,有利于对知识的增加、 删除和修改。 有效性: 产生式表示法既可以表示确定性知识,又可 以表示不确定性知识,既有利于表示启发性知识,又 有利于表示过程性知识。 自然性: 产生式表示法用“If…then…”的形式表示知 识,这种表示形式与人类的判断性知识基本一致,直 观、自然,便于推理。 模拟性: 人们在研究人工智能问题时,发现产生式系统 可以较好模拟人类推理的思维过程。
产生式系统推理

产生式系统推理产生式系统推理是一种基于逻辑推理的计算机算法,它通过一系列的规则和事实来推导出新的结论。
这种推理方法常用于人工智能领域的知识表示和推理系统中。
一、产生式系统的基本概念1.1 产生式规则产生式规则是产生式系统推理的基本单元。
它由一个条件部分和一个结论部分组成,形式可以表示为“如果条件则结论”。
条件部分是由一系列事实和规则组成的逻辑表达式,用来描述问题的已知信息。
结论部分是由新的事实或规则组成,它是根据条件部分的逻辑关系推导出来的。
1.2 事实事实是产生式系统推理过程中的基本元素,它是描述问题现实情况的逻辑表达式。
事实可以是已知的,也可以是通过推理推导出来的。
在产生式系统中,事实可以用来匹配产生式规则的条件部分,从而触发规则的推导过程。
1.3 推理过程产生式系统的推理过程是基于规则的匹配和推导的。
当一个或多个事实与规则的条件部分匹配时,就会触发规则的推导过程,推导出新的事实或规则。
这个推导过程会不断迭代,直到没有新的事实或规则可以推导出为止。
二、产生式系统推理的应用2.1 专家系统专家系统是一种基于产生式系统推理的人工智能应用。
它利用专家的知识和经验,通过产生式规则来模拟专家的思维过程,从而解决特定领域的问题。
专家系统可以应用于医疗诊断、工程设计、金融分析等领域,帮助人们做出决策和解决问题。
2.2 自然语言处理自然语言处理是指计算机对自然语言的理解和处理。
产生式系统推理在自然语言处理中起到了重要的作用。
通过产生式规则,可以将自然语言的句子转换为逻辑表达式,并进行推理和推导。
这样可以实现机器对自然语言的理解和回答问题的能力。
2.3 智能游戏智能游戏是一种利用人工智能技术实现智能对战的游戏。
产生式系统推理在智能游戏中被广泛应用。
通过产生式规则,智能游戏可以模拟玩家的思维过程,根据当前状态和规则进行推理和决策,从而实现自动对战和智能对手的功能。
三、产生式系统推理的优势和局限3.1 优势产生式系统推理具有以下优势:(1)灵活性:产生式系统推理可以根据具体问题和需求灵活定义规则和事实,适应不同领域和情境的推理需求。
产生式知识的有序二叉决策图表示及其推理
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Ke w r s y od
O d r iayd c indarm ( B D) Po u t n rl K o l g ao ig ree bnr e i o i a O D d s g r c o e n w e er snn d i u d e
号OD B D模 型的推理技术 。并结合实例验证 了基 于 O D B D的产
1 简
介
生 式 知识 表 示 模 型及 其 推 理 技 术 的 正 确 性 和 可行 性 。
知识表示是人工智能 和专 家系统 中一个重要 的研 究课题 。 产生式 知识表示又称产生式规则 表示法 , 目前应 用较多 的一 是
第2 7卷 第 9期
21 0 0年 9月
计算机 应 用与软 件
Co mpue p iainsa d S fwa e trAp l t c o n ot r
V0 . 7 No 9 12 . S p.2 0 e 01
产 生式 知 识 的有序 二 叉决 策 图表 示 及 其 推理
k o ld e r a o i g n O D・ a e r d c in k o e g e rs na in mo e sp e e td h n,OB n w e g e s nn ,a BD b sd p o u t n wld e rp e e tt d li r s n e .T e o o DD— a e n wld e ra o ig r l b d k o e g e s n n u e s
nr D c i i a 的产生式知识表示模型。在此基 础上 实现 了基于 O D 的知识推理规则及相关算 法, ay eio Da m) sn g r BD 并结合 实例对 O D B D模
人工智能实验报告-产生式系统推理-动物识别

人工智能第二次实验报告产生式系统推理班级:姓名:学号:一、实验目的1. 理解并掌握产生式系统的基本原理;2. 掌握产生式系统的组成部分,以及正向推理和逆向推理过程。
二、实验要求1. 结合课本内容, 以动物识别系统为例,实现小型产生式系统;2. 要求: 正向推理中能根据输入的初始事实,正确地识别所能识别的动物;逆向推理中能根据所给的动物给出动物的特征。
三、实验算法1. 如何表示事实和特征的知识;在本程序中,我将动物的特征写入data.txt,将规则记入rules.txt,将动物种类记为goal.txt。
通过函数void readFiles(){readGoal();readCod();readRule();}读入所有数据分别存放于goal[],rule[],cod[]自定义数组中。
2. 指出综合数据库和规则库分别使用哪些函数实现的?综合数据库(包括特征和目标)typedef struct{int xuh;//存放编号char valu[50];//存放具体内容}Node;Node goal[20];Node cod[50];规则库typedef struct{int rslt;int codNum;//记载前提的个数int cod[10];//记载前提的序号int used;//记载是否已匹配成功}Nrule;Nrule rule[50];void readRule(){FILE *fp;int i;int tempxuh,tempcodn;char ch;if((fp=fopen("rules.txt","r"))==NULL){printf("cannot open data\n");exit(0);}i=0;rule[i].codNum=0;while((ch=fgetc(fp))!=EOF){if(i==14)i=i;tempcodn=0;while(ch!='\n'&&ch!=EOF) //每一条规则{tempxuh=0;while(ch<='9'&&ch>='0'){tempxuh=tempxuh*10+ch-'0';ch=fgetc(fp);}rule[i].cod[tempcodn++]=tempxuh;tempxuh=0;if(ch=='-')//下一个是结论{ch=fgetc(fp);ch=fgetc(fp);while(ch<='9'&&ch>='0'){tempxuh=tempxuh*10+ch-'0';ch=fgetc(fp);}rule[i].rslt=tempxuh;}//ifelse if(ch=='*'){ch=fgetc(fp);}rule[i].codNum++;}i++;}rulenum=i;fclose(fp);}3. 规则库的匹配算法是什么?如何选用可用规则集中的规则?分别使用哪些函数实现的?程序中的正向与逆向搜索分别是在void main()中调用forwardFinger()和backFinger()来实现的。
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产生式系统:包括产生式规则库、推理机、动态数据库三部 分; (1)动态数据库:它是产生式系统的数据结构中心,是一 个动态数据结构,用来存放初始事实数据、中间结果和最后 结果; (2)产生式规则库:由领域规则组成,在机器中以某种数 据结构进行组织,每条规则都有一定条件,若动态数据库中 内容满足这些条件可调用这条规则; (3)推理机:控制执行机构,负责产生式规则的前提条件 测试或匹配、规则的调度和选取、规则体的解释和执行。
pDC->TextOut(5,i*20+5,rule[i].reason); pDC->TextOut(410,i*20+5,rule[i].result); } }
(3)添加规则:
rule[num].reason=m_r; rule[num].result=m_s; rule[num].t=m_t; CDC *pDC=GetDlgItem(IDC_RULE)->GetDC(); pDC->TextOut(5,num*20+5,rule[num].reason); pDC->TextOut(410,num*20+5,rule[num].result); num++; MessageBox("成功添加!");
pDC->TextOut(100,15,rule[i].result); t=0; } for(i=0;i<num;i++) if(com(db,n,rule[i].reason)&&!bz[i]) {
wait[k].reason=rule[i].reason; wait[k++].result=rule[i].result; bz[i]=1; } if(k==0) { pDC->TextOut(10,10,"推理失败!"); t=0; } for(i=0;i<k;i++) db[i+n]=wait[i].result; n+=k; k=0; } }
while(s2!=NULL) {
db[n++].Format("%s",s2); s2=strtok(NULL,","); } int k=0,t=1; BOOL bz[100]={100*0}; while(t) { for(int i=0;i<num;i++)
if(com(db,n,rule[i].reason)&&rule[i].t) { pDC->TextOut(10,15,"推理结果:");
MessageBox("没有规则库!"); return; } CString db[50]; RULE goal[50]; CString str,g[50]; char s1[50],*s2; int n=0,t=1; strcpy(s1,m_f); s2=strtok(s1,","); while(s2!=NULT("有蹄动物,白色,有黑色条纹"); rule[6].result=_T("斑马"); rule[6].t=true; rule[7].reason=_T("鸟,不会飞,长腿,长脖子,黑白色"); rule[7].result=_T("鸵鸟"); rule[7].t=true; rule[8].reason=_T("鸟,不会飞,会游泳,黑白色"); rule[8].result=_T("企鹅"); rule[8].t=true; rule[9].reason=_T("鸟,善飞,不怕风浪"); rule[9].result=_T("海燕"); rule[9].t=true; rule[10].reason=_T("有毛"); rule[10].result=_T("哺乳动物"); rule[10].t=false; rule[11].reason=_T("有羽毛"); rule[11].result=_T("鸟"); rule[11].t=false; rule[12].reason=_T("会飞,生蛋"); rule[12].result=_T("鸟"); rule[12].t=false; rule[13].reason=_T("哺乳动物,有爪,有犬齿,目盯前方,吃肉"); rule[13].result=_T("食肉动物"); rule[13].t=false; num=14; CDC *pDC=GetDlgItem(IDC_RULE)->GetDC(); for(int i=0;i<num;i++) {
str[m++].Format("%s",s2); s2=strtok(NULL,","); } int t=0;
for(int j=0;j<m;j++) { for(int i=0;i<n;i++)
if(str1[i]==str[j]) {t=1;break;}
if(t==0) return(false); t=0;
db[n++].Format("%s",s2); s2=strtok(NULL,","); } int k=-1,k1=-1; goal[++k].reason=m_g; goal[k].result=m_g; g[++k1]=m_g; while(t) { if(k==-1) {
pDC->TextOut(10,15,"推理结果:"); pDC->TextOut(100,15,m_g); t=0; } for(int i=0;i<n;i++) if(goal[k].reason==db[i])
2 反向推理及其主要算法: 从目标出发,反向使用规则进行推理,朝初始事实或数据
方向前进。 (1)将初始事实/数据置入动态数据库,将目标条件置入目 标链。 (2)若目标链为空,则推理成功,结束。 (3)取出目标链中第一个目标,用动态数据库中的事实同 其匹配,若匹配成功,转步(2)。 (4)用规则集中的各规则的结论同该目标匹配,若匹配成 功,则将第一个匹配成功且从未使用过的规则的前提作为新 的目标,并取代原来的父目标加入目标链,转步(3)。
人工智能实验报告-基于产生式规则的机器推理
专 业: 计算机科学与技术
班 级:
1320701
学 号: 201320070115
学生姓名 :
许志捷
指导教师 :
钟国韵
一 实验目的:
(1)熟练了解、掌握机器推理产生式规则的定义及使用; (2)熟练掌握基于产生式规则的推理模式; (3)了解并熟悉产生式系统的整个结构比如:动态数据库、 产生式规则库、推理机等; (4)熟练掌握正向反向推理的步骤及思想。
运行程序后的正向推理结果图如下:
五 实验总结:
本次实验基本实现了书中要求的功能,在实际上机操作过 程中我遇到了一些小麻烦,比如运行不顺畅,没有注意中英 文切换造成无法获取结果等情况出现,希望自己以后更加细 致小心,总结经验。
}
} }
if(i==num) if(goal[k].reason==m_g) { pDC->TextOut(10,10,"推理失败!"); t=0; } else { str=goal[k].result; for(i=k;i>=0;i--) if(goal[k].result!=str) break; k=i+1; goal[k].reason=str; }
{ CString reason; CString result; BOOL t;}
Rule[100];
(2)建立初值规则库:
rule[0].reason=_T("有奶"); rule[0].result=_T("哺乳动物"); rule[0].t=false; rule[1].reason=_T("哺乳动物,吃肉"); rule[1].result=_T("食肉动物"); rule[1].t=false; rule[2].reason=_T("哺乳动物,有蹄"); rule[2].result=_T("有蹄动物"); rule[2].t=false; rule[3].reason=_T("食肉动物,黄褐色,有黑色条纹");//有毛,吃肉,黄褐色,有黑色条纹 rule[3].result=_T("老虎"); rule[3].t=true; rule[4].reason=_T("食肉动物,黄褐色,有黑色斑点"); rule[4].result=_T("金钱豹"); rule[4].t=true; rule[5].reason=_T("有蹄动物,长腿,长脖子,黄褐色,有暗斑点"); rule[5].result=_T("长颈鹿"); rule[5].t=false;
(5)若该目标是初始目标,则推理失败,退出。
(6)将该目标的父目标移回目标链,取代该目标及其兄弟
目标,转步(3)。
四 实验主要步骤及代码:
1 正向推理:
(1)建立规则库:在对话框类定义内添加规则库的数据结
构定义及存放规则个数的变量,主要代码如下:
Class CMyDlg:public CDialog { public: struct RULE