V umetni inteligenci je veriženje naprej in nazaj ena od pomembnih tem, vendar preden razumemo veriženje naprej in nazaj, najprej razumemo, od kod prihajata ta dva izraza.
java vzorčni programi
Mehanizem sklepanja:
Mehanizem sklepanja je komponenta inteligentnega sistema v umetni inteligenci, ki uporablja logična pravila za bazo znanja za sklepanje novih informacij iz znanih dejstev. Prvi mehanizem sklepanja je bil del ekspertnega sistema. Mehanizem sklepanja običajno poteka v dveh načinih, ki sta:
Klavzula Horn in klavzula Definite:
Hornov stavek in določni stavek sta obliki stavkov, ki bazi znanja omogočata uporabo bolj omejenega in učinkovitega algoritma sklepanja. Algoritmi logičnega sklepanja uporabljajo pristope veriženja naprej in nazaj, ki zahtevajo KB v obliki določni stavek prvega reda .
Določna klavzula: Klavzula, ki je disjunkcija literalov z točno en pozitiven literal je znana kot definitivna ali stroga klavzula.
Horn klavzula: Klavzula, ki je disjunkcija literalov z največ en pozitiven literal je znana kot klavzula o rogu. Zato so vsi določni stavki rogovi stavki.
Primer: (¬ p V ¬ q V k) . Ima samo en pozitivni literal k.
Enakovredno je p ∧ q → k.A. Naprej verižno
Veriženje naprej je znano tudi kot metoda vnaprejšnjega sklepanja ali vnaprejšnjega sklepanja pri uporabi mehanizma sklepanja. Veriženje naprej je oblika sklepanja, ki se začne z atomskimi stavki v bazi znanja in uporablja pravila sklepanja (Modus Ponens) v smeri naprej, da izvleče več podatkov, dokler ni dosežen cilj.
Algoritem verižnega veriženja izhaja iz znanih dejstev, sproži vsa pravila, katerih premise so izpolnjene, in znanim dejstvom doda svoj zaključek. Ta postopek se ponavlja, dokler težava ni rešena.
Lastnosti veriženja naprej:
- Gre za pristop navzdol navzgor, saj se premika od spodaj navzgor.
- Je postopek sklepanja na podlagi znanih dejstev ali podatkov, tako da začnemo od začetnega stanja in dosežemo ciljno stanje.
- Pristop veriženja naprej se imenuje tudi podatkovno voden, saj dosežemo cilj z uporabo razpoložljivih podatkov.
- Pristop veriženja naprej se običajno uporablja v ekspertnih sistemih, kot so CLIPS, poslovni sistemi in sistemi produkcijskih pravil.
Razmislite o naslednjem znanem primeru, ki ga bomo uporabili pri obeh pristopih:
primer:
'Po zakonu je kaznivo dejanje, če Američan prodaja orožje sovražnim državam. Država A, sovražnik Amerike, ima nekaj raket in vse rakete ji je prodal Robert, ki je ameriški državljan.«
Dokaži to 'Robert je kriminalec.'
Da bi rešili zgornjo težavo, bomo najprej pretvorili vsa zgornja dejstva v dokončne klavzule prvega reda, nato pa bomo uporabili algoritem za naprej veriženje, da dosežemo cilj.
Pretvorba dejstev v FOL:
- Zločin je, če Američan prodaja orožje sovražnim državam. (Recimo, da so p, q in r spremenljivke)
Ameriško (p) ∧ orožje (q) ∧ prodaja (p, q, r) ∧ sovražno (r) → Kriminalno (p) ...(1) - Država A ima nekaj raket. ?p Lastnik(A, p) ∧ Izstrelek(p) . Zapišemo ga lahko v dveh določenih stavkih z uporabo eksistencialne instancije, ki uvaja novo konstanto T1.
Lastnik (A, T1) ......(2)
Projektil (T1) .......(3) - Robert je vse izstrelke prodal državi A.
?p Izstrelki(p) ∧ Lasti (A, p) → Prodaja (Robert, p, A) ......(4) - Rakete so orožje.
Projektil(p) → Orožje (p) .......(5) - Sovražnik Amerike je znan kot sovražen.
Sovražnik(p, Amerika) →Sovražnik(p) ........(6) - Država A je sovražnik Amerike.
Sovražnik (A, Amerika) .........(7) - Robert je Američan
Američan (Robert). ..........(8)
Dokaz za veriženje naprej:
Korak 1:
V prvem koraku bomo začeli z znanimi dejstvi in izbrali stavke, ki nimajo implikacij, kot so: Američan (Robert), Sovražnik (A, Amerika), Lastnik (A, T1) in Izstrelek (T1) . Vsa ta dejstva bodo predstavljena spodaj.
2. korak:
V drugem koraku bomo videli tista dejstva, ki sklepajo iz razpoložljivih dejstev in z izpolnjenimi premisami.
Pravilo-(1) ne izpolnjuje premis, zato ne bo dodano v prvi ponovitvi.
Pravilo-(2) in (3) sta že dodana.
Pravilo-(4) zadovolji z zamenjavo {p/T1}, tako prodaja (Robert, T1, A) je dodano, kar izhaja iz povezave pravila (2) in (3).
Pravilo-(6) je zadovoljno s substitucijo (p/A), zato je dodan Sovražen(A), kar izhaja iz pravila-(7).
3. korak:
Pri 3. koraku lahko preverimo, ali je pravilo-(1) zadovoljno z zamenjavo {p/Robert, q/T1, r/A}, tako da lahko dodamo Criminal(Robert) ki sklepa na vsa razpoložljiva dejstva. In tako smo dosegli naš cilj.
Zato je dokazano, da je Robert kriminalec z uporabo pristopa naprej veriženja.
B. Veriženje nazaj:
Veriženje za nazaj je pri uporabi mehanizma sklepanja znano tudi kot metoda sklepanja za nazaj ali za nazaj. Algoritem za vzvratno veriženje je oblika razmišljanja, ki se začne s ciljem in deluje nazaj, z veriženjem skozi pravila za iskanje znanih dejstev, ki podpirajo cilj.
Lastnosti povratnega veriženja:
- Znan je kot pristop od zgoraj navzdol.
- Veriženje nazaj temelji na pravilu sklepanja modus ponens.
- Pri vzvratnem veriženju je cilj razdeljen na podcilj ali podcilje, da se dokaže, da so dejstva resnična.
- Imenuje se ciljno usmerjen pristop, saj seznam ciljev odloča, katera pravila bodo izbrana in uporabljena.
- Algoritem povratnega veriženja se uporablja v teoriji iger, avtomatiziranih orodjih za dokazovanje izrekov, mehanizmih za sklepanje, pomočnikih za dokazovanje in različnih aplikacijah AI.
- Metoda povratnega veriženja je večinoma uporabljala a iskanje v globino strategija za dokazovanje.
primer:
Pri povratnem veriženju bomo uporabili isti zgornji primer in prepisali vsa pravila.
Lastnik (A, T1) ........(2)
Dokaz povratnega veriženja:
Pri vzvratnem veriženju bomo začeli z našim ciljnim predikatom, ki je Zločinec (Robert) , in nato sklepajte nadaljnja pravila.
Korak 1:
Na prvem koraku bomo vzeli dejstvo cilja. In iz dejstva o cilju bomo sklepali na druga dejstva in na koncu dokazali, da so ta dejstva resnična. Torej je naš cilj dejstvo 'Robert je kriminalec', zato je predikat sledenje.
2. korak:
V drugem koraku bomo sklepali na druga dejstva iz ciljnega dejstva, ki zadošča pravilom. Torej, kot lahko vidimo v pravilu-1, je ciljni predikat Kriminalec (Robert) prisoten z zamenjavo {Robert/P}. Tako bomo dodali vsa konjunktivna dejstva pod prvo stopnjo in zamenjali p z Robertom.
Tukaj lahko vidimo, da je Američan (Robert) dejstvo, zato je tukaj dokazano.
3. korak: t V 3. koraku bomo ekstrahirali nadaljnje dejstvo Missile(q), ki sklepa iz Weapon(q), saj izpolnjuje pravilo-(5). Orožje (q) velja tudi z zamenjavo konstante T1 pri q.
4. korak:
Pri koraku 4 lahko sklepamo na dejstva Missile(T1) in Owns(A, T1) iz Sells(Robert, T1, r), ki izpolnjujejo Pravilo - 4 , z zamenjavo A namesto r. Ti dve trditvi sta torej dokazani tukaj.
5. korak:
Pri koraku 5 lahko sklepamo na dejstvo Sovražnik (A, Amerika) od Sovražno (A) kar zadovoljuje pravilo 6. In zato so vse trditve dokazane kot resnične z veriženjem nazaj.
