Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект. Современный подход (2-е изд., 2006) (1245267), страница 133
Текст из файла (страница 133)
Подобные соображения привели некоторых исследователей к выводу, что необходимо продумать, как внедрить средства формирования рассуждений по умолчанию в теорию вероятностей. 10.8. СИСТЕМЫ ПОДДЕРЖКИ ИСТИННОСТИ В предыдущем разделе было показано, что многие логические выводы, полученные с помощью той или иной системы представления знаний, могут иметь лишь некоторый заданный по умолчанию статус, а пе быть абсолютно достоверными. Поэтому некоторые из таких полученных логическим путем фактов неизбежно оказываются ложными и должны быть отброшены на основании новой информации. Этот процесс называется ок пересмотром убеждений (Ьейе( геу(з)оп)1а.
Предположим, что база знаний кп содержит высказывание р (возможно, заключение, сформированное по умолчанию с помощью алгоритма прямого логического вывода, или, возможно, просто неверное утверждение) и требуется выполнить операцию те11(дв, р). и Пересмотр убеждений часто противопоставляется обновлению убеждений (Ьейе( црдаге), которое происходит, когда осуществляется пересмотр базы знаний для того, чтобы она отрюкава какое-то изменение в мире, а не добаатение новой информации о неизменном мире В обновлении убеждений объединяется пересмотр убеждений с рассуждениями о времени и изменениях; процесс обновлений связан также с процессом фильтрации, описанным в главе 15. 492 Часть 1Н. Знания и рассуждения Нодля предотвращения возникновения противоречия необходимо вначале выполнить операцию песхасс (кВ, Р) . На первый взгляд в этом нет ничего сложного.
Но если на основании Р были выведены какие-то дополнительные высказывания и внесены в базу знаний, то возникают проблемы. Например, импликация Р => О могла использоваться для внесения в базу знаний высказывания О. Очевидное "решение" (извлечение всех высказываний, которые следуют из Р) неприемлемо, поскольку подобные высказывания могут иметь другие обоснования, помимо Р Например, если в базе знаний имеются также высказывания В и В ~ О, то О в конечном итоге вообще не следует удалять. 'гя Системы поддержки истинности, или ТМБ (Тш()) Ма(пгепапсе Буз(ет), предназначены именно для того, чтобы можно было проьце справиться с подобными осложнениями.
Один из очень простых подходов к созданию системы поддержки истинности состоит в том, чтобы следить за порядком, в котором высказывания вводятся в базу знаний, путем присваивания им номеров от Р, до Р„. После того как формируется вызов песгасс(кВ, Р,), система возвращается к состоянию, непосредственно предшествующему добавлению высказывания Р„удаляя тем самым и Р„и любые результаты логического вывода, полученные на основании Р,. После этого могут быть снова добавлены высказывания от Р,, до Р„. Такая организация работы является простой и гарантирует, что база знаний всегда будет оставаться непротиворечивой, но для извлечения Р, требуется извлечение и повторная вставка и-д высказываний, а также отмена и повторное выполнение всех логических выводов, вытекающих из этих высказываний.
Для систем, в которые происходит добавление многих фактов (таких как крупные коммерческие базы данных), указанный подход является практически не применимым. Более эффективный подход состоит в создании системы поддержки истинности на основе обоснований, или системы 'ог ЛТМЯ ()пзббса(1оп-Вазег) Тгп()) Ма)пгепапсе Буз(егп). В системе )ТМЗ к каждому высказыванию в базе знаний прилагается аннотация в виде сь обоснования, состоящего нз множества высказываний, на основании которых было выведено это высказывание. Например, если база знаний уже содержит высказывание Р .=> О, то операция те11 (Р) вызовет добавление 0 с обоснованием (Р, Р => О).
Вообще говоря, высказывание может иметь любое количество обоснований. Обоснования используются для обеспечения эффективного извлечения. После выполнения вызова песгасс (Р) система )ТМБ удалит такие и только такие высказывания, для которых Р является элементом каждого обоснования. Поэтому, если высказывание 0 имеет единственное обоснование (Р, Р .=> 0), оно будст удаЛЕНО; ЕСЛИ ИМЕЕТ таКжЕ дОПОЛНИтЕЛЬНОЕ ОбОСНОВаНИЕ (Р, Р м и ~ О), ОНО также будет удалено; но если, кроме этого, имеет обоснование (и, Р и и .=> ()), оно будет сохранено. Таким образом, время, требуемое для извлечения высказывания Р, зависит только от количества высказываний, полученных на основании Р, а не от количества других высказываний, добавленных после того, как Р было введено в базу знаний.
В системе )ТМЯ предполагается, что высказывания, которые уже когда-то рассматривались, по-видимому, будут рассматриваться снова, поэтому вместо полного удаления из базы знаний некоторого высказывания после того, как оно теряет все обоснования, это высказывание просто отмечается как находящееся вне базы знаний. Если же какое-то последующее утверждение восстанавливает одно из обосно- Глава 10. Представление знаний 493 ваний, то это высказывание снова отмечается как находящееся внуари базы. Благодаря этому система 3ТМЯ позволяет сохранить все цепочки логического вывода, которые в ней используются, и не нуждается в повторном выводе высказываний после того, как некоторое обоснование вновь становится действительным. Кроме успешного исключения из базы знаний неправильной информации, системы поддержки истинности могут также использоваться для ускорения анализа многочисленных гипотетических ситуаций.
Предположим, например, что Олимпийский комитет Румынии выбирает площадки для проведения соревнований по плаванию, легкой атлетике и конному спорту для олимпийских игр 2048 года, которые должны проводиться в Румынии. Например, допустим, что первой гипотезой является следующая: пасе (яггзжвзпд, Рз. 'ссвс3 ), яз'. ее (лсл2 его сэ, Вислаееэе) и Язсе(кггиеэсхзап,лхас)). В таком случае необходимо провести большой объем рассуждений, чтобы определить логические следствия, а значит и целесообразность этого выбора. Если же вместо этого потребуется рассмотреть вариант Язсе(лсЛ2есзсв, ЯзЛзи), то такая система ТМ$ позволит избавиться от необходимости начинать всю эту работу с нуля.
Вместо этого достаточно будет просто извлечь гипотезу Бусе)АЛЛ2есхсэ,писЛахеве) и ввести Лсе)АЬЛ1еезсв,ЯзЛуо), после чего система ТМБ возьмет на себя весь необходимый пересмотр. А цепочки логического вывода, выработанные на основании выбора площадки в Бухаресте, могут повторно использоваться для Сибиу, при условии, что логические заключения остаются теми же самыми. Особенно эффективное переключение контекста между гипотетическими мирами обеспечивает система поддержки истинности на основе предположения, или 'в. АТМЕ (Аззпшрбоп-Ьазед ТппЬ Ма1пгепапсе Яумегп), которая предназначена именно для этой цели. В системе 5ТМБ средства сопровождения обоснований позволяют быстро переходить от одного состояния к другому, выполнив лишь небольшой объем извлечений и вставок, но в них в любой момент времени представлено только одно состояние.
А в системе АТМБ представлены все состояния, которые когда-либо рассматривались одновременно. Это означает, что в системе 3ТМБ каждое высказывание обозначается как находящееся вне или внутри базы знаний, тогда как в системе АТМЕ для каждого высказывания отслеживается, какие предположения могли бы вынудить это высказывание стать истинным. Иными словами, каждое высказывание имеет метку, состоящую из множества множеств предположений. Это высказывание становится истинным только в том случае, если истинными являются все предположения в одном из множеств предположений.
Системы поддержки истинности предоставляют также механизм выработки 'в. объяснений. Формально объяснением высказывания Р является такое множество высказываний я, что из д следует я Если уже известно, что высказывания д истинны, то Е просто предоставляет достаточную базу для доказательства того, что Р также является таковым. Но объяснения могут также включать ох предположения — высказывания, в отношении которых неизвестно, являются ли они истинными, но которые были бы достаточными, чтобы доказать истинность р, если бы они были истинными. Например, некто может не иметь достаточной информации, чтобы доказать, что двигатель его автомобиль не запустится, но обоснованное объяснение может включать предположение, что аккумулятор разряжен.
Это позволяет объяснить наблюдаемое неправильное поведение двигателя, в сочетании со знаниями о том, как 494 Часть П1. Знания и рассуждения работает двигатель автомобиля. В большинстве случаев предпочтительным является минимальное объяснение Е; под этим подразумевается, что не существует строгое подмножество ~, которое также было бы объяснением. Система АТМЕ может сформировать объяснения для проблемы "двигатель автомобиля не запускается', делая предположения (такие как "в карбюратор попал бензин" или "разряжен аккумулятор") в любом желательном для пользователя порядке, даже если некоторые предположения противоречат друг другу. После этого достаточно посмотреть на метку, предусмотренную для высказывания "двигатель автомобиля не запускается", чтобы ознакомиться с множествами предположений, которыми могло бы оправдываться это высказывание.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
