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[科普中国]-推理机

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设计推理机时,应使其推理过程和专家的推理过程相类似,最好是完全一致。在专家系统中,常用的推理策略有正向推理、反向推理以及混合推理三种。

正向推理正向推理一般又称事实驱动的推理,是由原始数据出发,按一定的策略,运用知识库中的知识,推断出结论的方法。该方式由数据到结论,故又称为数据驱动或由底向上策略。基于正向推理的推理机至少能做到:根据数据库中的数据,知道选用知识库中哪些知识;将运用知识得到的结论存入数据库,并将所用过的知识记录下来(以备解释之用);判断何时应结束推理,必要时向用户提问。

反向推理反向推理是先提出结论(假设),然后寻找支持这个结论的证据。若证据不足,重新提出新假设,再重复上述过程,直到得出答案为止。这种由结论到数据的策略,称之为目标驱动或由顶向下策略。基于反向推理的推理机至少有如下功能:提出假设,并运用知识库中知识判断此假设的真假。若真,记录下运用了什么知识(以备解释之用),同时告诉用户;若假,系统应能重新提出新的假设,再进行判断,必要时向用户询问情况。1

混合推理先根据数据库中的原始数据,用正向推理帮助提出假设,再用反向推理,进一步寻找支持假设的证据,如此反复。反向推理机并不能随意确认条件的真或假,它只是引导用户进行反向推理,减少了推理的盲目性。2在推理方法中,又有精确推理和不精确推理之分。在精确推理中,领域知识都表示成必然的因果关系和逻辑关系,推理的结论或肯定或否定,也可把可能性大于某个固定的值的假设认为是肯定的。在不精确推理中,证据不一定是肯定的,而是给予某种“权”。推理的规则也不是肯定的,也给予某种“权”。对多个证据或多条规则的推理要进行“权”的组合。当“权”值超过设定的阈值时,结论即可成立。“权”组合的方法不同,就形成不同的不精确性。在现实世界中,不肯定的问题占多数,故不精确推理难以避免,是必须认真对待的重要课题。

推理机的性能与构造一般与知识的表示方法有关,但与知识的内容无关,这有利于保证推理机与知识库的独立性,提高专家系统的灵活性。