Рассел С., Норвиг П. Искусственный интеллект. Современный подход (2-е изд., 2006) (1245267), страница 170
Текст из файла (страница 170)
Существуют два возможных действия: пг1пК (Питье), которое, безусловно, позволяет справиться с обезвоживанием, и меЖсасе (Медикаментозное лечение), излечивающее заболевание б20 Часть 1У. Планирование и, но имеющее нежелательный побочный эффект, который возникает, если организм пациента обезвожен. Составьте описание этой проблемы на языке РРРРР и разработайте план без использования датчиков, позволяющий решить эту задачу, перечислив все относящиеся к ней возможные миры. 12.21. В задаче из области медицины, приведенной в предыдущем упражнении, добавьте действие теис (Лабораторный анализ), которое имеет условный результат си1еигебгоые1з 1Развитие бактериальной культуры), если предикат одееаэе имеет истинное значение, и в любом случае имеет результат из области восприятия кпоьдз (си1еигебгоьеЛ) . Составьте условный план, который решает эту задачу и сводит к минимуму использование действия ттеЖ са е е.
Часть У НЕОПРЕДЕЛЕННЫЕ ЗНАНИЯ И РАССУЖДЕНИЯ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ Неопределенность Вероятностные рассуждения Вероятностные рассуждения во времени Принятие простых решений Принятие сложных решений 622 660 718 778 815 В данной главе показано, как должен действовать агент в усло- виях недостающей информации. 1 3.1. ДЕЙСТВИЯ В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ Логические агенты, описанные в частях ЕП и 1У, пользовались базами знаний, эпистемологический вклад которых состоял в том, что содержащиеся в них высказывания были истинными, ложными или неизвестными.
Если агенту известно достаточно фактов о его среде, соответствуюший логический подход позволяет ему формировать планы, которые гарантированно будут работать. Такая организация функционирования агента является очень удобной. К сожалению, ог агенты понти никогда не имеют доступа ко всем необходимым сведениям о своей среде. Поэтому агенты должны действовать в условиях неопределенности.
Например, агент в мире вампуса, описанный в главе 7, имеет датчики, которые сообшают ему только локальную информацию; основная часть мира не является для него непосредственно наблюдаемой. Агент в мире вампуса часто оказывается в такой ситуации, что не имеет возможности определить, какой из двух квадратов содержит яму. Если эти квадраты находятся на пути к золоту, то агенту может потребоваться испытать судьбу и войти наугад в один из этих двух квадратов. Реальный мир намного сложнее по сравнению с миром вампуса.
Логический агент не всегда имеет возможность составить полное и правильное описание того, как будут осушествляться его действия. Предположим, например, что агент- водитель такси желает отвести пассажира в аэропорт, чтобы тот успел на самолет, и составляет план Л„, в котором предусматривается выезд из дома за 90 минут до вылета самолета и вождение на приемлемой скорости. Но даже если аэропорт находится от дома на расстоянии примерно ! 5 миль, агент все равно не сможет со всей определенностью сделать вывод, что "план л„позволит нам прибыть в аэропорт вовремя". Вместо этого он приходит к более слабому заключению: "План л„позволит нам прибыть в аэропорт вовремя, если только в моем автомобиле не возникнет неисправность или не закончится топливо, и я не попаду в аварию, и не будет аварий на мосту, и самолет не вылетит раньше времени, и...".
Ни одно из этих условий нельзя довести до логического вывода, поэтому невозможно сформировать логическим путем заключение о том, что реализация плана будет успешной. Это — один из примеров проблемы спецификации, которая упоминалась в главе 1О. Глава 13. Неопределенность 623 Если логический агент не сможет сделать заключение о том, какая именно конкретная стратегия позволяет ему достичь цели, то не сможет действовать. Условное планирование позволяет до некоторой степени преодолеть неопределенность, но только если агент сможет получать требуемую информацию с помошью действий, предусматриваюших применение датчиков, и только если количество различных непредвиденных ситуаций не слишком велико.
Еше одно возможное решение состоит в том, чтобы наделить агента простой, но, возможно, неправильной теорией мира, которая позволит ему составить план; можно надеяться на то, что подобные планы чаше всего будут выполнимыми, но если происходящие события будут противоречить теории агента, возникнут проблемы. Более того, даже сам выбор компромисса между точностью и полезностью этой рабочей теории агента, по-видимому, потребует формирования рассуждений о неопределенности.
В конечном итоге ни один чисто логический агент не сможет прийти к выводу, что план А„— именно то, что следует делать. Тем не менее предположим, что план А„действительно представляет собой правильное руководство к действию. Что подразумевается под этим утверждением? Как было описано в главе 2, под этим подразумевается, что из всех планов, которые могУт быть выполнены, только план Аьм по всей видимости, позволит максимизиРовать показатели производительности агента при наличии всей той информации о своей среде, которую имеет агент. Показатели производительности включают своевременную доставку пассажира в аэропорт к указанному рейсу, предотвращение продолжительного, непродуктивного ожидания в аэропорту и избавление от необходимости дополнительно оплачивать проезд по скоростным участкам шоссе. Информация, которой обладает агент, не позволяет гарантировать получение ни одного из этих результатов выполнения плана Аь и но может обеспечить достижение некоторой степени уверенности в том, что эти результаты будут достигнуты.
Другие планы, такие как А„„способны повысить степень уверенности агента в том, что он доставит пассажира в аэропорт вовремя, но вместе с тем повысят вероятность продолжительного ожидания. св- Таким образом, выбор правильной стратегии — рационального решения — зависит и от относительной важности различных целей, и от вероятности того (от степени уверенности в том), что они могут быть бостигнутьь Эти идеи будут уточнены в оставшейся части данного раздела в целях подготовки к разработке обших теорий проведения рассуждений в условиях неопределенности и принятия рациональных решений, которые будут представлены в этой и последую)цих главах. Учет наличия неопределенных знаний В этом разделе характер неопределенных знаний рассматривается более подробно. Для иллюстрации связанных с этим понятий будет использоваться простой пример из области диагностики.
Диагностика )проводимая при обследовании пациента, при ремонте автомобиля или в других областях) представляет собой задачу, в которой почти всегда приходится сталкиваться с неопределенностью. Попробуем записать правила для диагностики заболеваний зубов с использованием логики первого порядка, чтобы можно было ознакомиться с тем, какие трудности возникают при осушествлении логического подхода. Рассмотрим следуюшее правило: Ур Б)ньреот)р, Зооепасне) ~ Швеаве|р, Саутсу) 624 Часть |г. Неопределенные знания и рассуждения в условиях неопределенности Проблема состоит в том, что это правило является неверным.
Не все пациенты с зубной болью имеют в зубе дупло; у некоторых из них встречается заболевание десен, нарыв или одна из нескольких других проблем: эр Бутрсот(р, тоосггас)ге) Вцвеаве(р, Саггзсу) ч рзаеаве (р, Оитрзаеаве) ч рзвеаае (р, Л)засева) К сожалению, для того чтобы сделать это правило истинным, мы вынуждены ввести в него почти бесконечный список возможных причин. Еше одна попытка может состоять в том, чтобы это правило было преобразовано в причинное правило: )гр Пйвеаве(р, Саизеу) ~ Яутреот(р, Тосе)гасое) Но и это правило нельзя назвать верным; не все зубы, в которых имеется дупло, вызывают боль. Единственный способ откорректировать данное правило состоит в том, чтобы сделать его логически исчерпывающим: дополнить левую сторону описаниями всех обстоятельств, которые должны иметь место для того, чтобы дупло вызывало зубную боль.
Но даже в этом случае с целью правильной диагностики необходимо также учитывать вероятность того, что наличие зубной боли у пациента и наличие дупла в зубе могут быть не связаны. Таким образом, попытка использовать логику первого порядка для представления знаний в таких проблемных областях, как медицинская диагностика, оканчивается неудачей по трем основным причинам, описанным ниже. ° 'ск Экономия усилий.
Для формирования полного множества антецедентов или консеквентов, необходимого для составления правила, не имеющего исключений, требуется слишком много работы, а само применение таких правил является слишком сложным. ° 'в. Отсутствие теоретических знаний. Медицинская наука не имеет полной теории для данной проблемной области. ° Ъ. Отсутствие практических знаний. Даже если известны все правила, может оставаться неопределенность в отношении диагноза данного конкретного пациента, поскольку все необходимые обследования не были или не могли быть выполнены.
Связь между зубной болью и наличием дупла не является просто логическим следствием, действующим в обоих направлениях. Такая ситуация типична не только для данной области медицинской диагностики, но и для большинства других областей, в которых требуется формирование суждений об определенных ситуациях: юриспруденция, экономика, проектирование, ремонт автомобилей, садоводство, датирование ископаемых находок и т.д. Знания агента в лучшем случае позволяют сформировать относящиеся к делу высказывания только с определенной Ж степенью уверенности (()еягее оГЬе1(е)). Основным применяемым нами инструментальным средством для учета степеней уверенности будет 'в.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
