Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект. Современный подход (2-е изд., 2006) (1245267), страница 136
Текст из файла (страница 136)
Система )Чей привлекла особое внимание, поскольку предназначалась для реализации в параллельном аппаратном обеспечении для преодоления сложностей выборки информации из больших семантических сетей. Дэвид Турецкий [1512] подверг понятие наследования строгому математическому анализу. В [1381] обсуждаются сложности наследования с исключениями и показано, что в большинстве формулировок задача представления наследования является )ЧР-полной. Разработка описательных логик представляет собой один из наиболее современных этапов в длинной цепи исследований, нацеленных на поиск полезных подмножеств логики первого порядка, для которой задача логического вывода является осуществимой с помощью вычислительных средств.
Гектор Левеск и Рон Брачман [916] показали, что неразрешимость логического вывода в основном возникает из-за использования определенных логических конструкций (особенно отличаются этим оторые варианты использования дизъюнкции и отрицания). На основе системы Глава 10. Представление знаний 501 К].-Опе ]1362] был разработан целый ряд систем, в проектах которых применены результаты теоретического анализа сложности; к числу наиболее известных из них относятся Кгур!оп ]168] и С1азз!с [155]. Полученные прн этом результаты продемонстрировали заметное повышение скорости логического вывода и позволили гораздо лучше понять зависимости между сложностью и выразительностью в системах формирования рассуждений.
Общий итог современного состояния дел в этой области подведен в [215]. Протестуя против этой тенденции к упрощению, Дойл и Петил [41!] доказывали, что ограничение выразительности языка либо исключает возможность решения некоторых проблем, либо побуждает пользователя обходить ограничения языка с помощью нелогических средств. Все три основные формальные системы, предназначенные для использования в немонотонном логическом выводе, — косвенное описание [1012], логика умолчания [1276] и модальная немонотонная логика [1025] — были предложены в одном специальном выпуске А!Уоитаб Программирование множества ответов может рассматриваться как расширение понятия отрицания как недостижения цели или как уточнение понятия косвенного описания; основополагающая теория семантики стабильных моделей была предложена в [533], а ведущими системами программирования множества ответов являются Р[Ч [432] и Вшог]е]з [1138].
Пример с дисковым накопителем взят из руководства пользователя 5шог]е1з [1484]. В [929] обсуждается использование программирования множества ответов для планирования. В [184] приведен хороший краткий обзор различных подходов к использованию немонотонной логики. В [262] рассматривается подход к логическому программированию, основанный на отрицании как недостижении цели, и анализируется дополнение Кларка. Ван Эмден и Ковальский [1530] показали, что каждая программа Рго!о8 без отрицаний имеет уникальную минимальную модель.
Последние годы характеризуются повторным пробуждением интереса к приложениям немонотонных логик в крупномасштабных системах представления знаний. По-видимому, первой системой, достигшей коммерческого успеха, является система Веп! пц для обработки данных опросов, касающихся страховых льгот; эта система представляет собой приложение системы немонотонного наследования [1087]. В [929] обсуждается применение программирования множества ответов в планировании.
Целый ряд систем формирования немонотонных рассуждений, основанных на логическом программировании, описан в трудах конференции 7.о8!с Рго8гатаГлх ипс! 79опшопоготс Кеазотл8 (] РХМВ). Исследования в области систем поддержки истинности начались с создания систем ТМ8 [409] и ЫЗР [1003], которые по существу представляли собой системы 3ТМ5. Подход на основе систем АТМЕ был описан в ряде статей Йохана де Клеера [345 — 347].
В работе ВиПйп8 РгоЫет ЯоЬегз [479] подробно объяснено, как могут применяться системы ТМ5 в приложениях искусственного интеллекта. В [1117] показано, что использование эффективной системы ТМЯ обеспечило возможность планирования операций космического корабля агентства ХАВА в реальном времени. По очевидным причинам в данной главе подробно не рассматривается каждая область представления знаний. Ниже описаны три основные темы, которые в ней не представлены. ° 'ш. Качественная физика. Это подобласть представления знаний, которая главным образом относится к формированию логической, нечисловой теории фи- 502 Часть П!. Знания и рассуждения зических объектов и процессов. Этот термин был предложен Иоханом де Клеером [344], хотя вполне можно считать, что это направление исследований началось с создания Фалманом [450] программы Во]10 — развитого планировщика для построения сложных башен из блоков.
В процессе проектирования этой программы Фалман открыл, что основная часть усилий (по его оценке, 80%) уходит на моделирование физических свойств мира блоков в целях вычисления устойчивости различных субфрагментов структур блоков, а не на само планирование как таковое. Он сформулировал набросок гипотетического процесса, подобного проведению рассуждений в рамках наивной физики, для объяснения причин того, почему лети младшего возраста способны решать задачи, подобные рассматриваемым в программе Во[10, без обращения к быстродействующей арифметике с плавающей точкой, которая используется в физическом моделировании программой Вц]!й. Хейс [636] применил "истории" (четырехмерные фрагменты пространства-времени, аналогичные событиям Дэвидсона) лля построения довольно сложной наивной физической теории жидкостей.
Хейсу впервые удалось доказать в рамках искусственного интеллекта, что ванна с заткнутым сливом в конечном итоге переполнится, если вода из крана будет продолжать бежать, и что человек, упавший в озеро, весь вымокнет. В [349] и [478] описаны попытки создать нечто подобное общей теории физического мира на основе качественных абстракций физических уравнений. За последние годы качественная физика была разработана до такой степени, что с ее помощью стало возможным анализировать сложные физические системы, разнообразие которых весьма впечатляет [1340], [1631]. Качественные методы использовались для разработки новейших проектов часов, дворников для ветрового стекла и шестиногих шагающих машин [1470], [1472].
Хорошим введением в эту область является сборник статей ЯеавУлхз т Цип(ГГШГге Кеазоит8 аЬоиГ РЬузГса! БузГеглз [1570]. ° 'в. Пространственные рассуждения. Рассуждения, необходимые для навигации в мире вампуса и в мире совершения покупок, являются тривиальными по сравнению с теми, что требуются в богатой пространственной структуре реального мира. Результаты самых первых серьезных попыток описать обыденные рассуждения о пространстве приведены в работах Эрнеста Дэвиса [331], [332]. В исчислении региональных связей Кона и др.
[280] поддерживается определенная форма качественных пространственных рассуждений; эти исследования привели к созданию географических информационных систем нового типа. Как и с помощью качественной физики, агент, так сказать, многое может сделать без обраьцения к полному метрическому представлению. А если такое представление становится необходимым, то можно воспользоваться методами, разработанными в робототехнике (глава 25). ° 'а. Психологические рассуждения.
Психологические рассуждения касаются проблемы разработки для искусственных агентов работоспособных психологических моделей, которые могли бы использоваться агентами для формирования рассуждений о себе и о других агентах. Такие рассуждения часто основаны на так называемой народной психологии (Го!к раус]зо!ойу) — теории, претендующей на понимание того, какие принципы используются людьми в рассуждениях о себе и других людях. Когда исследователи в области искусст- 503 Глава 10.
Представление знаний венного интеллекта снабжают своих искусственных агентов психологическими теориями для формирования рассуждений о других агентах, эти теории часто основаны на описании исследователями проектов самих этих логических агентов. Поэтому в настояшее время наиболее продуктивны такие исследования в области психологических рассуждений в контексте понимания естественного языка, где наибольшую важность имеет предугадывание намерений говоряшего.
Наиболее современными источниками сведений о работах в этих областях являются труды межлународной конференции Рплсф!ез оГ Кпов(ефе лергезелгапоп аль Кеазотлд. В работах Яеайпдз и Кпов!ег]8е йергезепГаГ~оп [169] и Гопла! 2леопез о~ Гйе Соттопзелзе И'огЫ [665] приведены превосходные антологии по представлению знании; в первой в большей степени обсуждаются статьи, имевшие историческое значение в языках и формальных системах представления, а последняя посвящена накоплению самих знаний. В [332], [1448] и [1458] приведены учебные введения в проблематику представления знаний. УПРАЖНЕНИЯ 10.1.
Запишите высказывание, позволяюшее определить результаты действия Бросс в мире вампуса. Опишите эти результаты применительно к вампусу, но не забудьте, что после выстрела у агента больше нет стрелы. 10.2. С помогдью ситуационного исчисления запишите аксиому, чтобы связать время 0 с ситуацией ~„и еше одну аксиому, чтобы связать время с с любой ситуацией, которая развилась из я, в результате последовательности из с действий. 10.3. В данном упражнении рассматривается проблема планирования маршрута лля робота, чтобы он мог добраться из одного города в другой. Основным действием, предпринимаемым роботом, является действие Со[х, у], которое позволяет ему добраться из города х в город у, если между этими городами есть прямой путь.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
