第三章 确定性推理PPT课件

人工智能系统的构成： 推理机－－－一些程序来完成的； 综合数据库－－－存放有用于推理的事实或证据； 知识库－－－存放有用于推理所必须的知识。
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3.1 推理概述
3.1.2 推理的方法及其分类 1. 按照推理的逻辑基础分类
可分为演绎推理、归纳推理和默认推理。 （1）演绎推理 演绎推理是从已知的一般性知识出发，推理出 适合于某种个别情况的结论的过程。它是一种由 一般到个别的推理方法。
命题公式的缺点：
• 无法把所描述的客观事物的结构和逻辑特征反映出来 • 不能把不同事物的共同特征反映出来 P:“张三是李四的老师”；仅用字母P看不出张三和李四之
目前已有的多种冲突消解策略的基本思想都是 对匹配的知识或规则进行排序，以决定匹配规则 的优先级别，优先级高的规则将作为启用规则。 常用排序方法有如下几种:
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3.1 推理概述
(1)按就近原则排序 (2)按知识特殊性排序 (3)按上下文限制排序 (4)按知识的新鲜性排序 (5)按知识的差异性排序 (6)按领域问题的特点排序 (7)按规则的次序排序 (8)按前提条件的规模排序
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3.1 推理概述
（2）归纳推理 归纳推理是从大量特殊事例出发，归纳出一般性结论
的推理过程，是一种由个别到一般的推理方法。其基本思 想是：首先从已知事实中猜测出一个结论，然后对这个结 论的正确性加以证明确认，数学归纳法就是归纳推理的一 种典型例子。
归纳推理又可分为： 从特殊事例考察范围看：完全归纳推理、不完全归纳推理； 从使用的方法看：枚举归纳推理、类比归纳推理。
3.1.3 推理的控制策略 推理过程不仅依赖于所用的推理方法，同时也依赖于
推理的控制策略。控制策略包括推理方向、搜索策略、冲 突消解策略等；而推理方法则是指在推理控制策略确定之 后，在进行具体推理时所要采取的匹配方法或不确定性传 递算法等方法。
推理方向用来确定推理的驱动方式，即是数据（证据） 驱动或是目标驱动。所谓数据驱动即指推理过程从初始证 据开始直到目标结束，而目标驱动则是指推理过程从目标 开始进行反向推理，直到出现与初始证据相吻合的结果。
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3.2 命题逻辑
3.2.2 命题公式
1. 连接词
表3.1 命题逻辑真值表
～：称为“非”或“否定P”。Q P∨Q P∧Q P→Q P Q ~P
TT
T
T
T
T
F
∨：称为“析取”。 T F
T
F
F
F
F
∧：称为“合取”。
FT FF
T
F
T
F
T
F
F
T
T
T
→：称为“条件”或者“蕴含”。
：称为“双条件”。P Q表示“P当且仅当Q”。
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3.1 推理概述
（3）默认推理 默认推理又称缺省推理，是在知识不完全的情况下假
设某些条件已经具备所进行的推理。也就是说，在进行推 理时，如果对某些证据不能证明其不成立的情况下，先假 设它是成立的，并将它作为推理的依据进行推理，但在推 理过程中，当由于新知识的加入或由于所推出的中间结论 与已有知识发生矛盾时，就说明前面的有关证据的假设是 不正确，这时就要撤消原来的假设以及由此假设所推出的 所有结论，重新按新情况进行推理
混合推理是把正向推理和反向推理结合起来所进行的推 理。
所谓双向混合推理是指正向推理和反向推理同时进行， 使推理过程在中间的某一步骤相汇合而结束的一种推理 方法。
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3.1 推理概述
3.1.4 推理的冲突消解策略 推理过程中的冲突消解策略，就是确定如何从
多条匹配规则中选出一条规则作为启用规则，将 它用于当前的推理。
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3.2 命题逻辑
3.2.1 命题
定义 3.1 能够分辨真假的语句称作命题。 定义3.2 一个语句如果不能再进一步分解成更简单的语句，并且又是 一个命题，则称此命题为原子命题。
原子命题是命题中最基本的单位。我们一般用P、Q、R、…大写 拉丁字母表示命题，而命题的真与假分别用“T”与“F”表示。
用大写英文字母表示的命题既可以是一个特定的命题，也可以是 一个抽象的命题。前者称为命题常量，后者称为命题变量。对于命题 变量而言，只有把确定的命题代入后，它才可能有明确的逻辑值（T 或F）。
本章在讨论有关推理的一般概念以及命题和谓词逻辑 的基础上，介绍自然演绎推理方法和基于一阶谓词逻辑的 归结推理方法。
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3.1 推理概述
3.1.1 推理的基本概念
推理是指从已知事实出发，运用已掌握的知识，推导 出其中蕴含的事实性结论或归纳出某些新的结论的过程。 其中，推理所用的事实可分为两种情况，一种是与求解问 题有关的初始证据；另一种是推理过程中所得到的中间结 论，这些中间结论可以作为进一步推理的已知事实或证据。
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3.2 命题逻辑
2.命题公式 定义3.3 以下面的递归形式给出命题公式的定义： • （1）原子命题是命题公式。 • （2）A是命题公式，则～A也是命题公式。 • （3）若A和B都是命题公式，则A∧B、A∨B、
A→B、AB •（4）只有按（1）—（3）所得的公式才是命题
公式。
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3.2 命题逻辑
第三章 确定性推理
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需要掌握的问题
应用归结原理求解下列问题： 任何兄弟都有同一个父亲，John和Peter 是兄弟，且John的父亲是David，问 Peter的父亲是谁？
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按照推理过程所用知识的确定性，推理可分为确定性 推理和不确定性推理。
自然演绎推理和归结推理是经典的确定性推理，它们 以数理逻辑的有关理论、方法和技术为理论基础，是机械 化的、可在计算机上加以实现的推理方法。
按照对推理方向的控制，推理可分为正向推理、反向
9 推理、混合推理及双向推理四种情况。
3.1 推理概述
正向推理是一种从已知事实出发、正向使用推理规则 的推理方式，它是一种数据（或证据）驱动的推理方式， 又称前项链推理或自底向上推理。
反向推理是一种以某个假设目标为出发点，反向运用推 理规则的推理方式，它是一种目标驱动的推理方式，又 称反向链推理或自顶向下推理。
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3.1 推理概述
2. 按所用知识的确定性分类 按推理时所用知识的确定性来划分，推理可分为确定
性推理、中所推出的结论是否单调地增加，或者 说按照推理过程所得到的结论是否越来越接近最终目标来 分类，推理可分为单调推理与非单调推理。
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3.1 推理概述