《人工智能》第七章-不精确知识推理ppt课件.ppt

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1、人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用主讲：夏幼明主讲：夏幼明人工智能人工智能示范课程示范课程人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用2在现实世界中，存在着大量的不确定性信息，在现实世界中，存在着大量的不确定性信息，如随机的、模糊的及未确知的等。因此，不精如随机的、模糊的及未确知的等。因此，不精确推理

2、是专家系统研制过程中的一个十分重要确推理是专家系统研制过程中的一个十分重要的问题。的问题。人工智能学者提出了许多新的不精确推理模型，人工智能学者提出了许多新的不精确推理模型，比较有代表性的是：确定性理论、主观比较有代表性的是：确定性理论、主观Bayes方法、方法、Dempster/Shafer证据理论及可能性理证据理论及可能性理论等。每种不精确推理方法都有它的特点和适论等。每种不精确推理方法都有它的特点和适用领域。用领域。“不精确知识推理不精确知识推理”基本概念基本概念人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受

3、到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用3不精确性推理方法研究产生的原因大致如下：不精确性推理方法研究产生的原因大致如下：很多原因导致同一结果很多原因导致同一结果推理所需的信息不完备推理所需的信息不完备背景知识不足背景知识不足信息描述模糊信息描述模糊信息中含有噪声信息中含有噪声划分是模糊的划分是模糊的推理能力不足推理能力不足解题方案不唯一解题方案不唯一“不精确知识推理不精确知识推理”基本概念基本概念人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接

4、受服务的费用4不确定性推理的研究和发展不确定性推理的研究和发展Shortliffe等人等人1975年结合年结合MYCIN系统的建立提出了系统的建立提出了确确定性理论定性理论。DURA等人等人1976年在年在PROSPECTOR的基础上给出了的基础上给出了概率法概率法。Dempster Shafter 1976年提出年提出证据理论证据理论。Zadeh两年后提出了两年后提出了可能性理论可能性理论，1983年提出了年提出了模糊模糊逻辑逻辑。“不精确知识推理不精确知识推理”基本概念基本概念人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求

5、增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用5确定性理论确定性理论MYCIN系统是第一个采用了不确定推理逻辑的专家系系统是第一个采用了不确定推理逻辑的专家系统，在统，在20世纪世纪70年代非常有名年代非常有名。这个系统提出该确定性方法时遵循了下面的原则：这个系统提出该确定性方法时遵循了下面的原则：（1）不采用严格的统计理论。使用的是一种接近统计理论的近似方不采用严格的统计理论。使用的是一种接近统计理论的近似方法。法。（2）用专家的经验估计代替统计数据。用专家的经验估计代替统计数据。（3）尽量减少需要专家提供的经验数据，尽量使少量数据包含多种尽量减少需要专家提供的经

6、验数据，尽量使少量数据包含多种信息。信息。（4）新方法应适用于证据为增量式地增加的情况。新方法应适用于证据为增量式地增加的情况。（5）专家数据的轻微扰动不影响最终的推理结论。专家数据的轻微扰动不影响最终的推理结论。“不精确知识推理不精确知识推理”基本概念基本概念人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用6确定性理论确定性理论MYCIN系统是第一个采用了不确定推理逻辑的专家系系统是第一个采用了不确定推理逻辑的专家系统，在统，在20世纪世纪70年代非常有

7、名年代非常有名。“不精确知识推理不精确知识推理”基本概念基本概念 用用 户户 解释模块解释模块咨询模块咨询模块 知识获取模块知识获取模块感染病专家感染病专家与知识工程师与知识工程师知识库知识库动态数据库动态数据库(推理记录推理记录)患者数据库患者数据库(原始数据库原始数据库)MYCIN系统结构图系统结构图 人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用7确定性理论确定性理论MYCIN推理策略推理策略采用反向推理和深度优先搜索。采用反向推理和深度优先搜索。

8、诊断治疗过程如下诊断治疗过程如下：(1)确定患者有无细菌性感染。确定患者有无细菌性感染。(2)确定可能引起感染的有机体。确定可能引起感染的有机体。(3)确定对其有抑制作用的药物。确定对其有抑制作用的药物。(4)选择对治疗最合适的药物。选择对治疗最合适的药物。这四个步骤由目标规则这四个步骤由目标规则 来执行。来执行。“不精确知识推理不精确知识推理”基本概念基本概念人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用8不确定性推理不确定性推理概率推理概率推理可信度

9、方法可信度方法证据理论证据理论主观主观bayes方法方法贝叶斯网的不确定性知识推理贝叶斯网的不确定性知识推理“不精确知识推理不精确知识推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用9不确定性推理概述不确定性推理概述不确定性的表示与度量不确定性的表示与度量不确定性知识推理算法不确定性知识推理算法“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当

10、按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用10不确定性推理概述不确定性推理概述F不确定性推理不确定性推理是建立在非经典逻辑基础上的一种推理，是基于不是建立在非经典逻辑基础上的一种推理，是基于不确定性知识的推理。确定性知识的推理。F不确定性推理不确定性推理从不确定性的初始证据出发，通过运用不确定性知从不确定性的初始证据出发，通过运用不确定性知识，推出具有一定程度的不确定性的和合理的或近乎合理的结论。识，推出具有一定程度的不确定性的和合理的或近乎合理的结论。F在在不确定性推理不确定性推理中，知识和证据都具有不确定性，这为推理机的中，知识和证据都具有不

11、确定性，这为推理机的设计与实现增加了复杂度和难度。除了必须解决推理方向、推理设计与实现增加了复杂度和难度。除了必须解决推理方向、推理方法和控制策略等基本问题外，一般还需要解决方法和控制策略等基本问题外，一般还需要解决不确定性的表示不确定性的表示不确定性的表示不确定性的表示与度量、不确定性匹配、不确定性的传递算法以及不确定性的合与度量、不确定性匹配、不确定性的传递算法以及不确定性的合与度量、不确定性匹配、不确定性的传递算法以及不确定性的合与度量、不确定性匹配、不确定性的传递算法以及不确定性的合成成成成等问题。等问题。“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确

12、知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用11不确定性推理概述不确定性推理概述不确定性不确定性(uncertainty)就是一个命题就是一个命题(亦即所表示的事亦即所表示的事件件)的真实性不能完全肯定的真实性不能完全肯定,而只能对其为真的可而只能对其为真的可能性给出某种估计。能性给出某种估计。如果乌云密布并且电闪雷鸣如果乌云密布并且电闪雷鸣,则很可能要下暴雨。则很可能要下暴雨。如果头痛发烧如果头痛发烧,则大概是患了感冒。则大概是患了感冒。这是两个含有不确定性的命题。这是两个含有不确定性

13、的命题。当然当然,它们描述的是它们描述的是人们的经验性知识。人们的经验性知识。“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用12不确定性推理概述不确定性推理概述不确定性不确定性(imprecision)就是一个命题中所出现的某些就是一个命题中所出现的某些言词其涵义不够确切言词其涵义不够确切,从概念角度讲从概念角度讲,也就是其代也就是其代表的概念的内涵没有硬性的标准或条件表的概念的内涵没有硬性的标准或条件,其外延

14、没其外延没有硬性的边界有硬性的边界,即边界是软的或者说是不明确的。即边界是软的或者说是不明确的。小王是个高个子。小王是个高个子。张三和李四是好朋友。张三和李四是好朋友。如果向左转如果向左转,则身体就会向左稍倾。则身体就会向左稍倾。这几个命题中就含有不确定性这几个命题中就含有不确定性,因为其中的言词因为其中的言词“高高”、“好朋友好朋友”、“稍倾稍倾”等的涵义都是不确切等的涵义都是不确切的。的。“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购

15、买商品的价款或接受服务的费用13不确定性推理概述不确定性推理概述不完全性就是对某事物来说不完全性就是对某事物来说,关于它的信息或知识还关于它的信息或知识还不全面、不完整、不充分。不全面、不完整、不充分。在破案的过程中，警方所掌握的关于罪犯的有关信息，在破案的过程中，警方所掌握的关于罪犯的有关信息，往往就是不完全的。但就是在这种情况下，办案往往就是不完全的。但就是在这种情况下，办案人员仍能通过分析、人员仍能通过分析、推理等手段而最终破案。推理等手段而最终破案。“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，

16、应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用14不确定性推理概述不确定性推理概述不一致性就是在推理过程中发生了前后不相容的结论；不一致性就是在推理过程中发生了前后不相容的结论；或者随着时间的推移或者范围的扩大，原来一些或者随着时间的推移或者范围的扩大，原来一些成立的命题变得不成立、不适合了。成立的命题变得不成立、不适合了。牛顿定律对于宏观世界是正确的，但对于微观世界和牛顿定律对于宏观世界是正确的，但对于微观世界和宇宙观世界却是不适合的。宇宙观世界却是不适合的。“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推

17、理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用15不确定性推理概述不确定性推理概述对于不确定性知识，其表示的关键是如何描述不确定对于不确定性知识，其表示的关键是如何描述不确定性。性。一般的做法是把不确定性用量化的方法加以一般的做法是把不确定性用量化的方法加以描述，而其余部分的表示模式与前面介绍的知识描述，而其余部分的表示模式与前面介绍的知识基本相同。基本相同。对于不同的不确定性，人们提出了不同的描述方法和对于不同的不确定性，人们提出了不同的描述方法和推理方法。下面我们主要介绍推理方法。下面我们主

18、要介绍(狭义狭义)不确定性和不不确定性和不确切性知识的表示与推理方法，对于不完全性和确切性知识的表示与推理方法，对于不完全性和不一致性知识的表示，简介几种非标准逻辑。不一致性知识的表示，简介几种非标准逻辑。“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用16不确定性推理概述不确定性推理概述F随机性随机性以牛顿理论为代表的确定性科学，创造了给世界以精确描以牛顿理论为代表的确定性科学，创造了给世界以精确描绘的方法，将

19、整个宇宙看作是钟表式的动力学系统，绘的方法，将整个宇宙看作是钟表式的动力学系统，处于确定、和谐、有序的运动之中。处于确定、和谐、有序的运动之中。客观世界上随机的，映射到人脑的客观世界，即主观世界客观世界上随机的，映射到人脑的客观世界，即主观世界也应该是随机的。因此，人类在认知过程中表现出的也应该是随机的。因此，人类在认知过程中表现出的智能和知识，不可避免地伴随有随机性。智能和知识，不可避免地伴随有随机性。随机性无处不在，随机性使得世界更为复杂，也更为丰富随机性无处不在，随机性使得世界更为复杂，也更为丰富多彩。多彩。“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确

20、知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用17不确定性推理概述不确定性推理概述F模糊性模糊性直到直到20世纪，人们才认识到，模糊性并不是坏事。它能够世纪，人们才认识到，模糊性并不是坏事。它能够用较少的代价，传递足够的信息，并能对复杂事物做用较少的代价，传递足够的信息，并能对复杂事物做出高效率的判断和处理。出高效率的判断和处理。哲学家罗素早在哲学家罗素早在1923年一篇题为年一篇题为Vagueness的论文中明确的论文中明确指出：指出：“认为模糊知识必定是靠不住的，这种看法是认为模糊知识

21、必定是靠不住的，这种看法是大错特错的大错特错的”。随着科学技术的发展，科学家们已经认识到：硬要把模糊随着科学技术的发展，科学家们已经认识到：硬要把模糊事物人为地精确化，不仅会以方法的复杂性为代价，事物人为地精确化，不仅会以方法的复杂性为代价，而且会降低结果的意义性。而且会降低结果的意义性。“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用18不确定性的表示与度量不确定性的表示与度量F不确定性的表示不确定性的表示知识

22、不确定性知识不确定性考虑因素：问题描述能力、便于推算考虑因素：问题描述能力、便于推算 含义：知识的不确定程度，或表态强度含义：知识的不确定程度，或表态强度 表示：用表示：用概率概率 0，1，越接近，越接近0越假，越接近越假，越接近1越真越真 用用可信度可信度-1,1，大于，大于0接近于真，小于接近于真，小于0接近于接近于假假“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容可信度是指人们根据以往经验对某个事物或现象为真的可信度是指人们根据以往经验对某个事物或现象为真的程度的一个判断，或者说是人们对某个事物或现象为真程度的一个判断，或者说是人们对某个事物或现象为真的相信程度。的相信程度。可信度具有一定

23、的主观性，较难把握。但对某一特定领可信度具有一定的主观性，较难把握。但对某一特定领域，让该领域专家给出可信度还是可行的。域，让该领域专家给出可信度还是可行的。人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用19不确定性的表示与度量不确定性的表示与度量F不确定性的表示不确定性的表示表示形式：表示形式：在在C-F模型中，知识是用产生式规则表示的，其一般形式模型中，知识是用产生式规则表示的，其一般形式为：为：IF E THEN H (CF(H,E)其中，其中，E

24、是知识的前提条件；是知识的前提条件；H是知识的结论；是知识的结论；CF(H,E)是知识的可信度。是知识的可信度。例子：例子：IF 发烧发烧 AND 流鼻涕流鼻涕 THEN 感冒感冒 (0.8)说明：当某人确实有说明：当某人确实有“发烧发烧”及及“流鼻涕流鼻涕”症状时，则有症状时，则有80%的把握是患了感冒。的把握是患了感冒。“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用20不确定性的表示与度量不确定性的表示与度

25、量F不确定性的表示不确定性的表示证据不确定性证据不确定性证据来源：初始证据、中间结论证据来源：初始证据、中间结论 含义：含义：证据的不确定程度，或动态强度证据的不确定程度，或动态强度 表示：与知识相同表示：与知识相同结论不确定性结论不确定性结论来源：知识、证据不确定性结论来源：知识、证据不确定性 含义：结论的不确定程度，或规则的不确定性含义：结论的不确定程度，或规则的不确定性 表示：当规则的条件被完全满足时，产生的结论的不表示：当规则的条件被完全满足时，产生的结论的不确定程度。确定程度。“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者

26、提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用21不确定性的表示与度量不确定性的表示与度量F不确定性的度量不确定性的度量确定度量方法的要点：确定度量方法的要点：（1）量度要能充分表达相应知识和证据不确定性的程度。）量度要能充分表达相应知识和证据不确定性的程度。（2）量度范围的指定应便于领域专家和用户对不确定性的估）量度范围的指定应便于领域专家和用户对不确定性的估计。计。（3）量度要便于对不确定性的传递进行计算，而且对结论算）量度要便于对不确定性的传递进行计算，而且对结论算出的不确定性量度不能超出量度规定的范围。出的不

27、确定性量度不能超出量度规定的范围。（4）量度的确定应当是直观的，并有相应的理论依据。）量度的确定应当是直观的，并有相应的理论依据。“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用22不确定性的知识推理算法不确定性的知识推理算法F不确定性的匹配算法不确定性的匹配算法a)a)推理是一个不断运用知识的过程。在这一过程中，为推理是一个不断运用知识的过程。在这一过程中，为推理是一个不断运用知识的过程。在这一过程中，为推理是

28、一个不断运用知识的过程。在这一过程中，为了找到所需的知识，需要用知识的前提条件与已知证了找到所需的知识，需要用知识的前提条件与已知证了找到所需的知识，需要用知识的前提条件与已知证了找到所需的知识，需要用知识的前提条件与已知证据进行匹配，只有匹配成功的知识才有可能被应用。据进行匹配，只有匹配成功的知识才有可能被应用。据进行匹配，只有匹配成功的知识才有可能被应用。据进行匹配，只有匹配成功的知识才有可能被应用。b)b)在确定性推理中，知识是否匹配成功是很容易确定的。在确定性推理中，知识是否匹配成功是很容易确定的。在确定性推理中，知识是否匹配成功是很容易确定的。在确定性推理中，知识是否匹配成功是很容易

29、确定的。但在不精确推理中，由于知识和证据都具有不确定性，但在不精确推理中，由于知识和证据都具有不确定性，但在不精确推理中，由于知识和证据都具有不确定性，但在不精确推理中，由于知识和证据都具有不确定性，而且知识所要求的不确定性程度与证据实际具有的不而且知识所要求的不确定性程度与证据实际具有的不而且知识所要求的不确定性程度与证据实际具有的不而且知识所要求的不确定性程度与证据实际具有的不确定性程度不一定相同，因而就出现了确定性程度不一定相同，因而就出现了确定性程度不一定相同，因而就出现了确定性程度不一定相同，因而就出现了“怎样才算匹怎样才算匹怎样才算匹怎样才算匹配成功配成功配成功配成功”的问题。的问

30、题。的问题。的问题。“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用23不确定性的知识推理算法不确定性的知识推理算法F不确定性的匹配算法不确定性的匹配算法c)c)对怎样才算匹配成功，常用的解决方法：设计一个算对怎样才算匹配成功，常用的解决方法：设计一个算对怎样才算匹配成功，常用的解决方法：设计一个算对怎样才算匹配成功，常用的解决方法：设计一个算法用来计算匹配双方相似的程度，另外再指定一个相法用来计算匹配双方相似的

31、程度，另外再指定一个相法用来计算匹配双方相似的程度，另外再指定一个相法用来计算匹配双方相似的程度，另外再指定一个相似的限度，用来衡量匹配双方相似的程度是否落在指似的限度，用来衡量匹配双方相似的程度是否落在指似的限度，用来衡量匹配双方相似的程度是否落在指似的限度，用来衡量匹配双方相似的程度是否落在指定的限度内。如果落在指定的限度内，就称它们是可定的限度内。如果落在指定的限度内，就称它们是可定的限度内。如果落在指定的限度内，就称它们是可定的限度内。如果落在指定的限度内，就称它们是可匹配的，相应的知识可被应用，否则就称它们是不可匹配的，相应的知识可被应用，否则就称它们是不可匹配的，相应的知识可被应用

32、，否则就称它们是不可匹配的，相应的知识可被应用，否则就称它们是不可匹配的，相应的知识不可应用。匹配的，相应的知识不可应用。匹配的，相应的知识不可应用。匹配的，相应的知识不可应用。d)d)用来计算匹配双方相似程度的算法称为不确定性匹配用来计算匹配双方相似程度的算法称为不确定性匹配用来计算匹配双方相似程度的算法称为不确定性匹配用来计算匹配双方相似程度的算法称为不确定性匹配算法，用来指出相似的限度称为阈值。算法，用来指出相似的限度称为阈值。算法，用来指出相似的限度称为阈值。算法，用来指出相似的限度称为阈值。“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确

33、知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用24不确定性的知识推理算法不确定性的知识推理算法F不确定性的更新算法不确定性的更新算法不精确推理的根本目的是根据用户提供的初始证据，通过不精确推理的根本目的是根据用户提供的初始证据，通过运用不确定性知识，最终推出不确定性的结论，并推运用不确定性知识，最终推出不确定性的结论，并推算出结论为确定性的程度。算出结论为确定性的程度。不精确推理除了要解决前面提出的问题之外，还需要解决不精确推理除了要解决前面提出的问题之外，还需要解决不确定性的更新问题不确定性的更新问题

34、在推理过程中在推理过程中如何考虑知识如何考虑知识如何考虑知识如何考虑知识不确定性的动态积累和传递。不确定性的动态积累和传递。不确定性的动态积累和传递。不确定性的动态积累和传递。“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用25不确定性的知识推理算法不确定性的知识推理算法F不确定性的更新算法不确定性的更新算法a)已知规则已知规则R前提前提E的不确定性的不确定性C(E)和规则的强度和规则的强度f(H,E)，如何求假

35、设，如何求假设H的不确定性的不确定性C(H)即定义算法即定义算法g1，使使 C(H)=g1C(E)，f(H,E)b)并行规则算法并行规则算法根据独立的证据根据独立的证据E1和和E2，分别求得，分别求得假设假设H的不确定性为的不确定性为C1(H)和和C2(H)。求出证据。求出证据E1和和E2的组合导致结论的组合导致结论H的不确定性的不确定性C(H)。即定义算法。即定义算法g2，使，使 C(H)=g2C1(H)，C2(H)“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失

36、，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用26不确定性的知识推理算法不确定性的知识推理算法F不确定性的更新算法不确定性的更新算法c)证据合取的不确定性算法证据合取的不确定性算法根据两个证据根据两个证据E1和和E2的的不确定性值不确定性值C(E1)和和C(E2)，求出证据，求出证据E1和和E2合取的不合取的不确定性确定性定义算法定义算法g3，使，使 C(E1 AND E2)=g3C(E1)，C(E2)d)证据析取的不确定性算法证据析取的不确定性算法根据两个证据根据两个证据E1和和E2的的不确定性值不确定性值C(E1)和和C(E2)，求出证据，求出证据E1和和E2析取的不析取的不确定性

37、确定性定义算法定义算法g4，使，使 C(E1 OR E2)=g4C(E1)，C(E2)“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用27不确定性的知识推理算法不确定性的知识推理算法F不确定性的更新算法不确定性的更新算法组合证据不确定计算方法有如下几种：组合证据不确定计算方法有如下几种：组合证据不确定计算方法有如下几种：组合证据不确定计算方法有如下几种：a a、最大最小法：、最大最小法：、最大最小法：、最大最小法

38、：C(E1 AND E2)=min C(E1)，C(E2)C(E1 OR E2)=max C(E1)，C(E2)b、概率方法、概率方法 C(E1 AND E2)=C(E1)C(E2)C(E1 OR E2)=C(E1)+C(E2)-C(E1)C(E2)c、有界方法、有界方法 C(E1 AND E2)=max0,C(E1)+C(E2)-1 C(E1 OR E2)=min1,C(E1)+C(E2)“不确定性推理不确定性推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买

39、商品的价款或接受服务的费用28概率论基础概率论基础概率推理方法概率推理方法“概率推理概率推理”核心内容核心内容人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用29事件：在一定条件下，可能发生也可能不发生的试验事件：在一定条件下，可能发生也可能不发生的试验结果。结果。事件有两种特殊情况：不可能事件与必然事件。事件有两种特殊情况：不可能事件与必然事件。事件的概率：事件发生的可能性大小。事件的概率：事件发生的可能性大小。条件概率：在事件条件概率：在事件B已发生的

40、条件下，事件已发生的条件下，事件A发生的发生的概率，称为事件概率，称为事件A在事件在事件B已发生的条件下的条件已发生的条件下的条件概率，记为概率，记为P（A|B）。）。概率论基础概率论基础人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用30概率的性质概率的性质概率论基础概率论基础人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服

41、务的费用31概率的性质概率的性质概率论基础概率论基础人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用32概率的计算公式概率的计算公式概率论基础概率论基础人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用33概率的计算公式概率的计算公式概率论基础概率论基础人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供

42、商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用34设有如下产生式规则：设有如下产生式规则：IF E E THEN HH则证据则证据E的不确定性为的不确定性为E的概率的概率P(E)，基于概率法不精确，基于概率法不精确推理的目的就是求出在证据推理的目的就是求出在证据E下，结论下，结论H发生的概率发生的概率P(H|E)。Bayes方法用于不精确推理的一个原始条件是：已知前提方法用于不精确推理的一个原始条件是：已知前提E的概率的概率P(E)和和H的先验概率的先验概率P(H)，并已知，并已知H成立时成立时E出现的条件概率出现的条件

43、概率P(E|H)，可由下面的，可由下面的Bayes公式求公式求H的的后验概率后验概率概率推理方法概率推理方法人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用35如果一个证据如果一个证据E支持多个假设支持多个假设H1,H2,Hn，即，即概率推理方法概率推理方法则可得如下贝叶斯公式：则可得如下贝叶斯公式：如果有多个证据如果有多个证据E1,E2,Em和多个结论和多个结论H1,H2,Hn，并且每个证据都以一定的程度支持结论，则，并且每个证据都以一定的程度支持结论，

44、则人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用36例例 设已知：设已知：P(H1)=0.4，P(H2)=0.3，P(H3)=0.3P(E1|H1)=0.5,P(E1|H2)=0.6,P(E1|H3)=0.3P(E2|H1)=0.7,P(E2|H2)=0.9，P(E2|H3)=0.1 求求:P(H1|E1 E2)、P(H2|E1 E2)及及P(H3|E1 E2)的值。的值。解：由公式（解：由公式（*）可得）可得概率推理方法概率推理方法人工智能人工智能第七

45、章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用37概率推理方法概率推理方法F概概率率方方法法的的优优点点是是它它有有较较强强的的理理论论基基础础和和较较好好的的数数学学描描述述，当当证证据据及及结结论论都都彼彼此此独独立立时时，计计算算的的复复杂杂度比较低。度比较低。F概概率率方方法法的的缺缺点点是是它它要要求求给给出出结结论论Hi的的先先验验概概率率P(Hi)及及证证据据Ej的的条条件件概概率率P(Ej|Hi)，要要获获得得这这些些数数据据是相当困难的。是相当困难的。FB

46、ayes公公式式的的应应应应用用用用条条条条件件件件很很很很严严严严格格格格，它它要要求求各各事事件件互互相相独独立立，若若证证据据之之间间存存在在依依赖赖关关系系，就就不不能能直直接接使使用用这这个方法了。个方法了。人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用38“可信度推理方法可信度推理方法”的核心内容的核心内容可信度定义与性质可信度定义与性质证据不确定下证据不确定下CF的计算的计算可信度推理实例可信度推理实例人工智能人工智能第七章第七章 不精确知

47、识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用39可信度定义与性质可信度定义与性质可信度方法的原则可信度方法的原则(1)用接近统计理论的近似方法；用接近统计理论的近似方法；(2)用专家经验估计代替统计数据；用专家经验估计代替统计数据；(3)尽量减少经验估计；尽量减少经验估计；(4)适用于证据增量式增加的情况；适用于证据增量式增加的情况；(5)数据的轻微扰动不影响最终的推理结论。数据的轻微扰动不影响最终的推理结论。人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务

48、有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用40可信度定义与性质可信度定义与性质可信度的定义可信度的定义规则的形式为：规则的形式为：EH(CF(H,E)其中，其中，CF(H,E)是规则的可信度，或者称可信因子或规则是规则的可信度，或者称可信因子或规则强度。强度。可信度的取值范围在可信度的取值范围在-1和和1之间，其语义表示在已知证据之间，其语义表示在已知证据E的情况下对结论的情况下对结论H为真的支持程度。为真的支持程度。CF(H,E)0，表示证据的存在增加结论为真的程度，表示证据的存在增加结论为真的程度，CF(H,E)的值越的值越

49、大结论大结论H越真；越真；CF(H,E)=1表示证据存在结论为真。表示证据存在结论为真。CF(H,E)0时时MD(H|E)=0 当当MD(H|E)0时时MB(H|E)=0 即恒有即恒有MB(H|E)*MD(H|E)=0(5)若若MB(H|E)=1时则对任何时则对任何E有有MD(H|E)=0；反之，若；反之，若MD(H|E)=1时则对任何时则对任何E有有MB(H|E)=0人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失，增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用45可信度定义与性质可信度定义与性质可信

50、度方法的性质可信度方法的性质FMB和和MD的性质的性质复合证据的处理复合证据的处理 (1)MB(H|E1&E2)=MB(H|E1)+MB(H|E2)-MB(H|E1)*MB(H|E2)MD(H|E1&E2)=MD(H|E1)+MD(H|E2)-MD(H|E1)*MD(H|E2)多于多于2个证据的，可以进一步组合个证据的，可以进一步组合(E1&E2)&E3.(2)MB(H|E1&E2)=MB(H|E1)；MD(H|E1&E2)=MD(H|E1)其中其中E2为未知真假的证据为未知真假的证据人工智能人工智能第七章第七章 不精确知识推理不精确知识推理经营者提供商品或者服务有欺诈行为的，应当按照消费者的