Моделирование процедуры логического вывода для разработки приложений с элементами искусственного интеллекта

Рис. 2. Связь между  предметной областью и областью знаний.  

 

В области знаний экспертная система проводит рассуждения или делает логические выводы по такому же принципу, как рассуждал бы эксперт-человек или приходил логическим путем к решению задачи. Это означает, что на основании определенных фактов путем рассуждений формируется логичное, оправданное заключение, которое следует из этих фактов. Например, если ваш близкий родственник не разговаривал с вами месяц, вы могли бы прийти к выводу, что ему просто нечего вам сказать. Но это лишь один из нескольких возможных логических выводов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Машина логического  вывода

Машина вывода — программа, которая выполняет логический вывод из предварительно построенной базы фактов и правил в соответствии с законами формальной логики.

• Факт в данном случае — утверждение, являющееся постоянно истинным, например: «Адам является человеком».
• Правило в данном случае — параметризованное утверждение, состоящее из двух частей: условия и результата, например: «Если X является потомком человека, то X является человеком». В данном примере правило определяет условие «X является потомком человека». Если для значения параметра X это условие истинно, то правило превращается в факт «X является человеком».

Для построения базы фактов и правил применяются формальные языки, обычно напоминающие естественный язык, но гораздо более строгие  и ограниченные.

Машина вывода обычно может  выполнять одну или обе из следующих  операций:

• Проверка истинности некоторого факта — истинным считается факт, если он может быть выведен по законам формальной логики из имеющейся базы фактов и правил.
• Нахождение множества значений параметра некоторого правила, при котором данное правило превращается в истинный факт.

В первом случае на вопрос типа «Истинно ли A?» машина вывода даёт ответ  «Да» либо «Нет», во втором — на вопрос типа «При каких X истинно правило A(X)?» машина вычисляет все возможные значения X, при подстановке которых в правило A это правило превращается в истинный факт.

В теории построения машин  логического вывода не имеет однозначного решения так называемая проблема логического отрицания — проблема способа определения не-истинности факта. В большинстве случаев машина вывода делает вывод о не-истинности факта, если истинность факта не является выводимой из базы фактов и правил, но это может приводить к неправильной интерпретации знаний, поскольку результаты «A ложно» и «A недоказуемо» не различаются.

Машина вывода является базовым  элементом экспертных систем и систем исполнения программ, написанных на языках логического программирования, таких как Prolog.

 

 

Блок-схема машины логического  вывода

Да

Нет

Нет

Экспертные исследования

Каталог значений

Знание эксперта

Тестирование принадлежности логики

Передача случайных чисел в  модели

Формирование базы правил логического  классификатора

Все ли правила протестированы?

Это правило является подходящим?

Обнаружение логического классификатора ввода и вывода переменных

Определение количества и типов  функций, которые будут использоваться в логическом классификаторе входных  и выходных параметров

Старт

Да

Вывод

Изменить или исправить правило