知识表示和推理之产生式系统.ppt

《知识表示和推理之产生式系统.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章知识表示和推理——用计算机实现知识的表示和推理§3.1知识与推理中的关系专家系统的知识管理特点待处理的知识是庞大的，凌乱无序的；可以对知识进行增删、修改等简单操作；其知识数据的表示是符合人类思维习惯的，如具有模糊性等。2中南大学智能系统与智能软件研究所§3.2产生式系统定义：用来描述若干个不同的以一个基本概念为基础的系统。这个基本概念就是产生式规则或产生式条件和操作对的概念。3中南大学智能系统与智能软件研究所产生式系统可表示的知识种类产生式系统适合于表示事实性知识和规则性知识。4中南大学智能系统与智能软件研究所产生式的基本形式:产生式通常用于表示具有因果关系的知识，其基本形

2、式是：PQ或者IFPTHENQ其中，P是产生式的前提，用于指出该产生式是否可用的条件；Q是一组结论或操作，用于指出前提P所指示的条件被满足时，应该得出的结论或应该执行的操作。5中南大学智能系统与智能软件研究所§3.2.1产生式系统的构造推理机构图3.1产生式系统的构成作业领域知识库存放产生式的前提及结论存放产生式的规则解决规则与前提的匹配、冲突及操作等问题6中南大学智能系统与智能软件研究所1.作业领域存放事实数据（前提）以及假设（结论）等的场所。例如，对动物园某个野兽的观察得到：D1身上有毛D2有尖锐的牙齿D3有锋利的爪子D4身体是黄褐色D5身上有黑色斑点这些事实数据是存放在作

3、业领域里的。7中南大学智能系统与智能软件研究所2.知识库存放IFTHEN形式的规则的库，又称之为规则库。IF前提成立THEN结论/行动成立规则的举例可见书上36页的9条规则。8中南大学智能系统与智能软件研究所3.推理机构实现作业领域里的事实与知识库中的规则进行匹配，并根据匹配的规则选取一种予以执行。推理方法分为三种前向推理后向推理双向推理9中南大学智能系统与智能软件研究所3.6.2推理机构的运行前向推理：从一组表示事实的命题出发，使用一组产生式规则，用以证明该命题是否成立。一般策略：先提供一批事实（数据）到作业领域中。系统利用这些事实与规则的前提相匹配，触发匹配成功的规则，把其结

4、论作为新的事实添加到作业领域中。继续上述过程，用更新过的作业领域的所有事实再与规则库中另一条规则匹配，用其结论再次修改作业领域的内容，直到没有可匹配的新规则，不再有新的事实加到作业领域中。10中南大学智能系统与智能软件研究所选择规则到执行操作的步骤1.匹配把作业领域数据与规则的条件部分相匹配。2.冲突当有一条以上规则的条件部分和作业领域的数据相匹配时，就需要决定首先使用哪一条规则，这称为冲突消解。3.操作操作就是执行规则的操作部分。11中南大学智能系统与智能软件研究所冲突消解冲突消解的策略有很多种，经常使用的要素有：规则的重要程度；规则条件部的详细程度；规则的使用时刻；规则的差别

5、大小；数据的生成时刻，一般以新生成的规则优先。12中南大学智能系统与智能软件研究所例如，在美式足球中，设有以下两条规则：R1IFfourthdawn(第四次进攻)shortyardage(前三次少于10码)THENpunt(踢悬空球)R2IFfourthdawnshortyardagewithin30yards(fromthegoalline)THENfieldgoal(射门)按条件的详细程度，选用规则R2。13中南大学智能系统与智能软件研究所冲突消解的LEX策略把已经执行过的一组规则从冲突集合中清除；选择具有更新数据的一组规则；选择规则条件更详细的一组规则；选择任意一组规则。按

6、照编号顺序进行冲突消解，在规则变为一个的时刻，结束处理。14中南大学智能系统与智能软件研究所前向推理过程设存在下列规则集合：R1:P1P2R2:P2P3R3:P3P4且作业领域中已存在事实P1，则前向推理过程如下图所示。已知规则1P1规则2P2P3规则3推出P415中南大学智能系统与智能软件研究所举例：辨别动物园里的动物利用书上给出的事实数据及推理规则进行前向推理。16中南大学智能系统与智能软件研究所推理过程规则的匹配在9条规则中，只有R1的前件与事实D1完全匹配，所以选择R1进行推理，得到身上有毛规则R1它是哺乳动物事实D617中南大学智能系统与智能软件研究所推理过程对新

7、产生的事实数据D6再进行规则匹配，并结合事实D2，D3找到规则R6，推理后得哺乳动物有尖锐的牙齿规则R6它是食肉动物事实D7有锋利的爪子18中南大学智能系统与智能软件研究所推理过程根据新事实数据D7，及作业领域原有的D4、D5数据，找到匹配规则R9，推理得食肉动物规则9它是猎豹结论身体是黄褐色有黑色斑点19中南大学智能系统与智能软件研究所后向推理：从表示目标的命题出发，使用一组产生式规则证明事实命题成立，即首先提出一批假设目标，然后逐一验证这些假设。一般策略：首先假设一个可能的目