Прямая цепочка
Прямая цепочка (или прямое рассуждение ) является одним из двух основных методов рассуждения при использовании машины вывода и может быть логически описана как многократное применение modus ponens . Прямая цепочка — популярная стратегия реализации экспертных систем , систем бизнес-правил и производственных правил . Противоположностью прямой цепочки является обратная цепочка .
Прямая цепочка начинается с доступных данных и использует правила вывода для извлечения большего количества данных (например, от конечного пользователя) до тех пор, пока не будет достигнута цель. Механизм вывода, использующий прямую цепочку, ищет правила вывода, пока не найдет тот, в котором антецедент ( предложение If ) заведомо истинен. Когда такое правило найдено, механизм может заключить или вывести консеквенцию ( предложение then ), что приводит к добавлению новой информации к его данным. [1]
Механизмы вывода будут повторять этот процесс до тех пор, пока не будет достигнута цель.
Пример [ править ]
Предположим, что цель состоит в том, чтобы определить цвет домашнего животного по кличке Фриц, учитывая, что он квакает и ест мух, и что база правил содержит следующие четыре правила:
- Если X квакает и X ест мух, то X — лягушка .
- Если X щебечет и X поет, то X — канарейка.
- Если X — лягушка, то X — зеленый.
- Если X — канарейка, то X синий.
Давайте проиллюстрируем прямую цепочку, следуя схеме работы компьютера, который оценивает правила. Предположим следующие факты:
- Фриц каркает
- Фриц ест мух
С помощью прямых рассуждений машина вывода может сделать вывод, что Фриц зеленый, за несколько шагов:
1. Поскольку базовые факты указывают на то, что «Фриц квакает» и «Фриц ест мух», антецедент правила № 1 удовлетворяется путем замены X на Фриц , и машина вывода делает вывод:
Fritz is a frog
2. Тогда антецедент правила №3 удовлетворяется путем замены X на Fritz , и машина вывода делает вывод:
Fritz is green
Название «прямая цепочка» происходит от того факта, что машина вывода начинается с данных и продумывает путь к ответу. в отличие от обратной цепочки , которая работает наоборот. При выводе правила используются в порядке, противоположном по сравнению с обратным связыванием . В этом примере правила №2 и №4 не использовались при определении того, что Фриц зеленый.
Поскольку данные определяют, какие правила выбираются и используются, этот метод называется управляемым данными , в отличие от целенаправленного вывода обратной цепочки . Подход прямой цепочки часто используется экспертными системами , такими как CLIPS .
Одним из преимуществ прямой цепочки по сравнению с обратной цепочкой является то, что прием новых данных может инициировать новые выводы, что делает движок более подходящим для динамических ситуаций, в которых условия могут измениться. [2] [3]
Приложения [ править ]
Прямая цепочка — это мощная стратегия рассуждения, имеющая множество применений в искусственном интеллекте и смежных областях. Некоторые из известных приложений включают в себя:
- Экспертные системы : Экспертные системы — это системы искусственного интеллекта, которые имитируют способности людей-экспертов принимать решения в определенной области. Они полагаются на прямую цепочку действий, чтобы применять экспертные знания для решения проблем и выработки рекомендаций.
- Диагностика и устранение неполадок . Прямая цепочка широко используется в системах медицинской диагностики и устранения неполадок, где входные симптомы и результаты тестов используются для определения потенциальных причин и методов лечения.
- Интеллектуальные системы обучения . Образовательное программное обеспечение часто использует прямую цепочку, чтобы адаптироваться к прогрессу учащихся и обеспечивать индивидуальные пути обучения и обратную связь.
- Системы поддержки принятия решений . Прямая цепочка используется в системах поддержки принятия деловых и управленческих решений для анализа данных и рекомендации действий или стратегий.
- Обработка естественного языка . При обработке естественного языка может применяться прямая цепочка для разрешения двусмысленностей в языке и извлечения полезной информации из текста. [4]
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Фейгенбаум, Эдвард (1988). Возникновение экспертной компании . Книги Таймс. п. 318 . ISBN 0-8129-1731-6 .
- ^ Хейс-Рот, Фредерик; Дональд Уотерман; Дуглас Ленат (1983). Построение экспертных систем . Аддисон-Уэсли. ISBN 0-201-10686-8 .
- ^ Качор, Кшиштоф; Шимон Бобек; Гжегож Дж. Налепа (5 декабря 2010 г.). «Обзор оболочек экспертных систем» (PDF) . geist.agh.edu.pl/ . Краков, Польша: Институт автоматики: Университет науки и технологий AGH, Польша . Проверено 5 декабря 2013 г.
- ^ «Применение прямого связывания» . www.doubtly.in . Проверено 2 ноября 2023 г.
Внешние ссылки [ править ]