13. Metody wnioskowania.

Proces wnioskowania polega na wypracowywaniu nowych stwierdzeń uznawanych za prawdziwe, opierając się na wiedzy zgromadzonej w bazie wiedzy oraz na wcześniej znanych stwierdzeniach.

Proces wnioskowania odbywa się zgodnie z wybraną metodą wnioskowania, wywodzącą się najczęściej z nauk matematycznych – logiki, rachunku prawdopodobieństwa, statystyki.

Reguły wnioskowania

Reguła wnioskowania (dowodzenia) α₁, α₂,.../b to sposób uzyskiwania wniosku β z przesłanek α .

Typowe przykłady to: modus ponens, modus tollens, inne.

Sposoby wnioskowania

• Dedukcja – wnioski muszą wypływać z przesłanek; metoda wnioskowania w logice

• Indukcja – wyciąganie ogólnych wniosków na podstawie jednostkowych przypadków

• Abdukcja – od prawdziwych wniosków dochodzimy do przesłanek które mogły je spowodować

• Metoda prób i błędów – wygeneruj przypuszczalne rozwiązanie i sprawdź je

• Wnioskowanie z wartościami domyślnymi – wartości domyślne (wiedza ogólna) są zakładane gdy brak szczególowej wiedzy

• Analogia – wniosek na podstawie podobieństwa do poprzednich sytuacji

• Heurystyki – reguły oparte na doświadczeniu

• Wnioskowanie niemonotoniczne – nowe fakty mogą uczynić poprzednie nieprawdziwymi

Metody wnioskowania dedukcyjnego:

- Wnioskowanie wprzód Idea: Na podstawie dostępnych reguł i faktów, należy generować nowe fakty tak długo, aż wśród wygenerowanych faktów znajdzie się podstawowy cel (hipoteza).

• Wnioskowanie w przód polega na uaktywnianiu reguł spełnionych, a więc takich, których przesłanki są w zbiorze faktów. Uaktywnienie reguły powoduje dopisanie nowego faktu, co może spowodować, że spełniona i potem uaktywniona może zostać kolejna reguła.

• Wnioskowanie w przód nie może odbyć się bez faktów.

• Można powiedzieć , że wnioskowanie w przód jest sterowane faktami (danymi).

- Wnioskowanie wstecz Idea: Wykazać prawdziwość hipotezy głównej na podstawie prawdziwości przesłanek (wnioskowanie przebiega w odwrotną stronę niż wnioskowanie wprzód).

• Wnioskowanie wstecz, polega na potwierdzeniu prawdziwości postawionej hipotezy, zwanej celem wnioskowania. Hipoteza jest potwierdzona wtedy, gdy istnieje reguła, której przesłanki są w bazie faktów a konkluzja zgodna jest z hipotezą. Ustalenie prawdziwości przesłanek może powodować konieczność uaktywnienia wielu reguł.

• Wnioskowanie wstecz nie może odbyć się bez ustalonej hipotezy, stanowiącej cel wnioskowania.

• Można powiedzieć, że wnioskowanie wstecz jest sterowane celem.

Ogólna procedura wnioskowania wprzód:

• Zdefiniuj Bazę Wiedzy (BW) – wiedza początkowa, fakty, reguły

• Dopóki nie osiągnięto celu lub nie można zastosować więcej reguł:

• określ zbiór reguł C w bazie wiedzy (BW), dla których spełnione są przesłanki,

• ze zbioru reguł C, wybierz regułę R na podstawie strategii sterowania wnioskowaniem (np. uaktywnienie pierwszej reguły ze zbioru reguł C),

• rozszerz bazę wiedzy (BW) o wynik uaktywnienia reguły R , działającej na dotychczasowej bazie wiedzy (BW).

Ogólna procedura wnioskowania wstecz:

• Zdefiniuj Bazę Wiedzy (BW) – wiedza początkowa, fakty, reguły.

• Dopóki hipoteza nie zostanie wykazana lub nie można zastosować więcej reguł:

• określ zbiór reguł C w bazie wiedzy (BW), których konkluzje można uzgodnić z hipotezą,

• ze zbioru reguł C, wybierz regułę R na podstawie strategii sterowania wnioskowaniem (np. uaktywnienie pierwszej reguły ze zbioru reguł C),

• jeżeli przesłanka reguły R nie znajduje się w bazie wiedzy (BW), dokonaj wnioskowania dedukcyjnego (wstecz) dla przesłanki reguł R w celu jej udowodnienia.