-
Прямой логический вывод в эс на основе правила Modus Ponens.
В основе продукционной модели предоставления знаний лежит формальная логика и применяется прямая цепочка рассуждений: ЕСЛИ <условие>, ТО <действие>.
Эффективный способ логического вывода – формирование доказательств основан на применении специальных шаблонов логического вывода, называемых правилами логического вывода. Наиболее широко известное правило называется правилом отделения (ModusPonens), которое используется в прямом и обратном алгоритмах логического вывода:
.С
помощью данного правила в процессе
логического вывода можно из двух
высказываний
и вывести
высказывание .
Алгоритм прямого вывода обычно
основан на стратегии поиска в ширину.
начинает свою работу с известных фактов, содержащихся в базе знаний. Эти факты могут рассматриваться в качестве истинных предпосылок правил, содержащихся в базе знаний.
Если для некоторой импликации становятся истинными все предпосылки, то ее заключение добавляется к базе знаний в соответствии с правилом ModusPonens.
Этот процесс продолжается до тех пор, пока к базе знаний не добавляется изначально заданный запрос q, т.е. алгоритм достигает успеха в доказательстве q, или становятся невозможными дальнейшие этапы логического вывода (новые факты не добавляются в базу знаний).
В последнем случае говорят, что алгоритм достиг фиксированной точки. Если при достижении фиксированной точки исходный запрос q не достигнут, то последний не может быть выведен из базы знаний.
Прямая цепочка рассуждений применяется в задачах, где на основании имеющихся фактов необходимо определить тип (класс) объекта или явления, выдать рекомендацию, определить диагноз и т.п.Все или большинство данных заданы в пространстве задачи.Существует большое количество потенциальных целей, но всего лишь несколько способов представления и применения исходных фактов.Сформировать цель или гипотезы очень трудно в силу избыточности исходных данных или большого числа конкурирующих гипотез.
Алгоритм прямого логического вывода является непротиворечивым, поскольку каждый этап логического вывода по сути представляет собой применение правила отделения (ModusPonens).
Свойства прямой цепочки: 1. можно изначально не задавать цель; 2. недостаток: просматривается очень много релевантной информации, объемы вычислений очень высоки.
Пример прямого вывода (база знаний)
Пример миниатюрной ЭС для фондовой биржи. БЗ включает, следующие продукционные правила:
ЕСЛИ Процентные ставки падают,ТО Уровень цен на бирже растет.
ЕСЛИ Процентные ставки растут,ТО Уровень цен на бирже падает.
ЕСЛИ Валютный курс доллара падает,ТО Процентные ставки растут.
ЕСЛИ Валютный курс доллара растет,ТО Процентные ставки падают.
ЕСЛИ Процентные ставки федерального резерва падают И Средства федерального резерва добавлены,ТО Процентные ставки падают.
Пример прямого вывода (начальное состояние)
На основании запроса пользователя инициализируется исходное состояние рабочей памяти путем добавления в нее факта:
Валютный курс доллара падает:
Пример прямого вывода (первый шаг вывода)
После активации правила 3, и в рабочую память добавится новый факт:
Процентные ставки растут:
Пример прямого вывода (второй шаг вывода)
После активации правила 2, и в рабочую память добавится новый факт:
Уровень цен на бирже падает