第五章不确定性推理解析

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概述-不确定性推理的基本问题
在不确定性推理中，除了解决在确定性推理过 程中所提到的推理方向、推理方法、控制策略 等基本问题外，一般还需要解决不确定性的表 示与度量、不确定性的匹配、不确定性的传递 算法以及不确定性的合成等问题 将不确定性问题用确定的数学公式表示出来， 是不确定性推理研究的基础
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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
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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
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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系统建立了 确定性理论 ……
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1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
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概述
…… Dempster Shaferter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
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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
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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
单个规则产生不确定性的原因 规则 前件 后件
误差
参数
证据组合
误差
参数
参数：描述不确定性的参数，其设定来自专家经验，有误差
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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，最终得到结论的 不确定性度量
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
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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
以上其实是不确定性推理方法研究产生的原因
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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， 导致了一些结论的不一致性
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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
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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
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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 推理能力不足 解题方案不唯一
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。
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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 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
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概述——不确定性
…… 规则自身的不确定性：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