在基于案例推理Case

对新问题的解 T-OP2
PC1 PC3
T-OP1
初始状态
原空间
T-空间
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常用T-操作符
1) 2) 3) 4)
5)
6) 7)
8)
9) 10)
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11)
通用插入 通用删除 子序列拼接 子目标保持替换 终结段连结 初始段连结 序列合并 操作符记录 用参数替换 解序列截断 序列倒置
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案例 推理发展简况
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案例 推理发展简况
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案例 推理发展简况
中国科学院计算技术研究所智能信息处理开放实验室在 基于案例 推理方面进行了一系列研究。 1991年提出了记忆网模型和案例 检索算法。 1993年研制了基于案例 学习的内燃机油产品设计系 统EOFDS。 1994年开发了基于案例 推理的天气预报系统。
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类比的形式定义
A α A’
β
α’
β’
B
B’
类比问题求解的一般模式
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转换类比
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手段-目的分析的问题求解模型

1) 2)
问题空间：
一组可能的问题组合状态集。 一个初始状态。 一个或多个目标状态。 一组变换规则集 差别函数 对可用规则编序的索引函数 一组全局路径限制 差别表
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3)
4) 5)
6)
7) 8)
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S-MEA算法
1) 2) 3)
4)
比较当前状态和目标状态，得出差别 选择合适的规则，以减少两个状态间的差别 尽可能应用转换规则，直至完成状态转换。 否则保存当前状态，并将MEA算法递归地应用 于其它子问题，直到该子问题确认不能满足 该规划的前提条件为止。 当子问题求解后，恢复被保存的当前状态， 再继续求解原来的问题
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类比推理
Qa=3 Qb=9 Qc=? Sim ple Hydraulics Problem I1 I2 I3=I1+I2
Kirchoff's First Law
One may infer, by analogy, that hydraulics laws are similar to Kirchoff's laws, and Ohm's law.
高级人工智能
第五章
类 比 推 理
Analogical Reasoning
史忠植
中国科学院计算技术研究所
内容提要
5.1 5.2 概述 类比推理
5.3
5.4
案例推理
迁移学习
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什么是类比推理

类比是人类应用过去的经验来求解新问题 的一种思维过程。 类比推理是把两个或两类事物或情形进行 比较，找出它们在某一抽象层上的相似关 系，并以这种关系为依据，把某一事物或 情形的有关知识加以适当整理（或变换） 对应到另一事物或情况，从而获得求解另 一事物或情形的知识。
1995年开发了基于案例 推理的轧钢规程系统 1996年开发了基于案例 推理的淮河王家坝洪水预报
调度系统FOREZ。 2000年研制了渔情分析专家系统,获国家科技进步 二等奖
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类比推理
• 类比的重要性：
类比现象普遍存在。 类比在人的思维中扮演着极为重要的角色。 比喻的使用。 在计算机上实现类比问题求解系统可以使计算 机也具有创造性思维。
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发展简况
1971年，Kling, R.E., Stanford Research Institute, 发表文章“A Paradigm for Reasoning by Analogy” 提出了记忆网模型和案例 检索算法。 1981年，Jaime G. Carbonell, Carnegie-Mellon University,发表文章“A Computational Model of Analogical Problem Solving”，提出了转换类比 1983年，Jaime G. Carbonell,发表文章“Derivational Analogy and its role in Problem Solving”,提出了 派生类比 1991年，Jaime G. Carbonell等，发表文章“PRODIGY: An Integrated Architecture for Planning and Learning” 开发了PRODIGY系统。
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差别表
入口形式：
“为简少<差别>，应采用<T-操作
符集>中的一个操作”
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T-空间的差别测度Dr（差异函数）
Dr的值是四维向量：

新旧问题初态的差别
新旧问题终态的差别
新旧问题路径限制的差别
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类比求解问题的计算模型

1)
2) 3) 4) 5)
EMEA的T-空间包括：
转换空间中每个状态是初始问题的潜在解，包括初 始状态、最终状态、操作符序列以及路径限制。 初始状态：O-空间中检索到的相似问题的解序列。 目标状态：求解新问题的解的规范说明。 操作符将一个完整的解序列映射到另一个潜在的解 序列。 差别函数：新问题情况下检索解的初始状态、中止 状态、路径的约束和应用度之间的差别测度的综合 。 差别表：用来检索T-空间的操作。 没有路径约束，可用更为复杂的差别函数补偿。 可用启发式函数作为规则排序。
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6) 7) 8)
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问题求解状态变换
初始状态 初始状态
OP1
中间状态1
OP2
中间状态2
OPn-1
中间状态n-1
问题求解的状态转换过程
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作为搜索的类比问题求解
结束状态 路径Con2 路径Con1 PC1 PC2 PC1 PC2