En intel·ligència artificial, l'encadenament cap endavant i cap enrere és un dels temes importants, però abans d'entendre l'encadenament cap endavant i cap enrere, entenem primer d'on provenen aquests dos termes.
llista de dards
Motor d'inferència:
El motor d'inferència és el component del sistema intel·ligent en intel·ligència artificial, que aplica regles lògiques a la base de coneixement per inferir nova informació a partir de fets coneguts. El primer motor d'inferència formava part del sistema expert. El motor d'inferència funciona habitualment en dos modes, que són:
Clàusula de banya i clàusula definitiva:
La clàusula de banya i la clàusula definida són les formes de les frases, que permeten que la base de coneixement utilitzi un algorisme d'inferència més restringit i eficient. Els algorismes d'inferència lògica utilitzen enfocaments d'encadenament cap endavant i cap enrere, que requereixen KB en forma de clàusula definida de primer ordre .
clàusula definitiva: Una clàusula que és una disjunció de literals amb exactament un literal positiu es coneix com a clàusula definida o clàusula de banya estricta.
Clàusula de banya: Una clàusula que és una disjunció de literals amb com a màxim un literal positiu es coneix com a clàusula de banya. Per tant, totes les clàusules definides són clàusules de banya.
Exemple: (¬ p V ¬ q V k) . Només té una k literal positiva.
És equivalent a p ∧ q → k.A. Encadenament cap endavant
L'encadenament cap endavant també es coneix com a mètode de deducció cap endavant o mètode de raonament cap endavant quan s'utilitza un motor d'inferència. L'encadenament cap endavant és una forma de raonament que comença amb frases atòmiques a la base de coneixement i aplica regles d'inferència (Modus Ponens) en la direcció cap endavant per extreure més dades fins que s'assoleix un objectiu.
L'algorisme d'encadenament cap endavant parteix de fets coneguts, activa totes les regles les premisses de les quals es compleixen i afegeix la seva conclusió als fets coneguts. Aquest procés es repeteix fins que es resol el problema.
Propietats de Forward-Chaining:
- És un enfocament descendent, ja que es mou de baix a dalt.
- És un procés de fer una conclusió a partir de fets o dades coneguts, partint de l'estat inicial i arribant a l'estat objectiu.
- L'enfocament d'encadenament cap endavant també s'anomena basat en dades a mesura que arribem a l'objectiu utilitzant les dades disponibles.
- L'enfocament d'encadenament cap endavant s'utilitza habitualment en el sistema expert, com ara els sistemes CLIPS, de negocis i de regles de producció.
Considereu el següent exemple famós que utilitzarem en ambdós enfocaments:
Exemple:
'Segons la llei, és un delicte que un nord-americà vengui armes a nacions hostils. El país A, un enemic d'Amèrica, té alguns míssils, i tots els míssils els va vendre Robert, que és ciutadà nord-americà.
Demostra-ho 'Robert és criminal'.
Per resoldre el problema anterior, primer, convertirem tots els fets anteriors en clàusules definides de primer ordre i després utilitzarem un algorisme d'encadenament cap endavant per assolir l'objectiu.
Conversió de fets a FOL:
- És un crim per a un nord-americà vendre armes a nacions hostils. (Diguem que p, q i r són variables)
Americà (p) ∧ arma(q) ∧ ven (p, q, r) ∧ hostil(r) → Criminal(p) ...(1) - El país A té alguns míssils. ?p Posseeix (A, p) ∧ Míssil (p) . Es pot escriure en dues clàusules definides utilitzant la Instanciació Existencial, introduint la nova Constant T1.
Posseeix (A, T1) ......(2)
Míssil (T1) .......(3) - Tots els míssils van ser venuts al país A per Robert.
?p Míssils(p) ∧ Posseeix (A, p) → Ven (Robert, p, A) ......(4) - Els míssils són armes.
Míssil (p) → Armes (p) .......(5) - L'enemic d'Amèrica es coneix com a hostil.
Enemic(p, Amèrica) →Hostil(p) ........(6) - El país A és un enemic d'Amèrica.
Enemic (A, Amèrica) .........(7) - Robert és americà
Americà (Robert). .......... (8)
Prova d'encadenament cap endavant:
Pas 1:
En el primer pas començarem pels fets coneguts i escollirem les frases que no tinguin implicacions, com ara: American (Robert), Enemy (A, America), Owns (A, T1) i Missile (T1) . Tots aquests fets seran representats a continuació.
Pas-2:
En el segon pas, veurem aquells fets que dedueixen dels fets disponibles i amb premisses satisfetes.
La regla-(1) no compleix les premisses, de manera que no s'afegirà a la primera iteració.
La regla-(2) i (3) ja s'han afegit.
Regla-(4) satisfer amb la substitució {p/T1}, so Sells (Robert, T1, A) s'afegeix, que dedueix de la conjunció de la regla (2) i (3).
La regla-(6) està satisfeta amb la substitució (p/A), de manera que s'afegeix Hostil(A) i que dedueix de la regla-(7).
Pas-3:
Al pas 3, com podem comprovar, la regla-(1) està satisfeta amb la substitució {p/Robert, q/T1, r/A}, així que podem afegir Criminal(Robert) que dedueix tots els fets disponibles. I així vam arribar a la nostra declaració d'objectius.
Per tant, es demostra que Robert és criminal mitjançant l'enfocament d'encadenament avançat.
B. Encadenament cap enrere:
L'encadenament cap enrere també es coneix com a mètode de deducció cap enrere o mètode de raonament cap enrere quan s'utilitza un motor d'inferència. Un algorisme d'encadenament cap enrere és una forma de raonament, que comença amb l'objectiu i funciona cap enrere, encadenant a través de regles per trobar fets coneguts que donen suport a l'objectiu.
Propietats de l'encadenament cap enrere:
- Es coneix com a enfocament de dalt a baix.
- L'encadenament cap enrere es basa en la regla d'inferència del modus ponens.
- En l'encadenament cap enrere, l'objectiu es divideix en subobjectius o subobjectius per demostrar la veritat dels fets.
- S'anomena enfocament basat en objectius, ja que una llista d'objectius decideix quines regles es seleccionen i s'utilitzen.
- L'algorisme d'encadenament cap enrere s'utilitza en teoria de jocs, eines automatitzades de demostració de teoremes, motors d'inferència, assistents de prova i diverses aplicacions d'IA.
- El mètode d'encadenament cap enrere utilitzat principalment a recerca en profunditat estratègia per a la prova.
Exemple:
En l'encadenament cap enrere, utilitzarem el mateix exemple anterior i reescriurem totes les regles.
Posseeix (A, T1) ........(2)
Prova d'encadenament cap enrere:
A l'encadenament cap enrere, començarem amb el nostre predicat d'objectiu, que és Criminal (Robert) , i després inferir regles addicionals.
Pas 1:
En el primer pas, agafarem el fet de l'objectiu. I del fet de l'objectiu, inferirem altres fets i, finalment, demostrarem que aquests fets són certs. Així doncs, el nostre objectiu és 'Robert és criminal', de manera que seguir-ne és el predicat.
Pas-2:
En el segon pas, inferirem altres fets d'un fet d'objectiu que compleixi les regles. Així, com podem veure a la Regla-1, el predicat objectiu Criminal (Robert) està present amb la substitució {Robert/P}. Així que afegirem tots els fets conjuntius per sota del primer nivell i substituirem p per Robert.
Aquí podem veure que l'americà (Robert) és un fet, així que es demostra aquí.
Pas-3: t Al pas-3, extreurem més fet Mssil(q) que dedueix de Weapon(q), ja que compleix la Regla-(5). L'arma (q) també és certa amb la substitució d'una constant T1 a q.
Pas-4:
Al pas 4, podem inferir els fets Mssil(T1) i Props(A, T1) de Sells(Robert, T1, r) que compleix el Regla-4 , amb la substitució de A en lloc de r. Així que aquestes dues afirmacions es demostren aquí.
Pas-5:
Al pas 5, podem inferir el fet Enemic (A, Amèrica) des de hostil (A) que compleix la regla 6. I, per tant, totes les afirmacions es demostren vertaderes mitjançant l'encadenament cap enrere.
