Пересмотр допущений
Практически во всех программах экспертных систем в процессе решения проблемы обязательно тем или иным образом обновляются представления реального мира вещей, с которыми эта программа имеет дело (например, так происходит в программе планирования поведения роботов STRIPS, которую мы рассматривали в главе 3). В программах с разным уровнем "интеллектуальности" для пересмотра допущений в этом представлении применяются более или менее сложные методы. В литературе можно найти такую классификацию этих методов.
(1) Монотонный пересмотр (monotonic revision). Это самый простой метод, при котором программа принимает информацию о новых фактах и вычисляет, как эти факты могут повлиять на имеющееся представление, чтобы оно перешло в результате в состояние релаксации.
При этом предполагается учитывать "важные" последствия, хотя определить, какие последствия важные, а какие не очень, зависит от уровня интеллектуальности программы. Например, к важным скорее будет отнесен вывод q из р и (р
(2) Немонотонный пересмотр (nonmonotonic revision). Иногда бывает желательно "взять назад" принятые ранее допущения и урезать сделанные на их основе заключения. Если я вижу вас за рулем "Мерседеса", то первое предположение — что он ваш собственный, а следовательно, вы, мягко говоря, человек не бедный. Но если через некоторое время я узнаю, что вы его, пользуясь терминологией Гека Финна, "позаимствовали", то я должен буду отбросить не только предположение, что он ваш собственный, но и предположение о вашем богатстве.
(3) Немонотонное обоснование (nonmonotonic justification). Дальнейшее усложнение метода происходит в тех программах, в которых определенные предположения полагаются истинными в том случае, когда нет никаких явных свидетельств против такого предположения. Например, программа может предполагать, что все студенты малообеспечены. Отказ от такого предположения в отношении определенного студента выполняется в программе только в том случае, если на лицо явные признаки более чем среднего материального благополучия. Здесь именно отсутствие информации, противоречащей первоначальному допущению, а не наличие подтверждающей информации является обоснованием его правдоподобия.
(4) Гипотетическое суждение (hypothetical reasoning). В программе можно сначала принять во внимание определенные предположения, а затем посмотреть, что из них следует. Далее из этих предположений можно отобрать правдоподобные допущения. Таким образом, в этом способе предполагается формировать рассуждения в разных мирах, т.е. в таких состояниях представления о реальной области знаний, которые могут соответствовать или не соответствовать реальности. Отслеживание множества теорий такого вида требует определенных дополнительных ресурсов по сравнению с методами, предполагающими исследование единственной теории.
Методы первой из перечисленных категорий довольно тривиальны: нужно добавить в имеющуюся теорию новую информацию и некоторые дополнительные факты, которые необходимы, чтобы перевести новую теорию в состояние релаксации по отношению к имеющимся ограничениям. Простой метод, демонстрирующий реализацию второй из перечисленных категорий, мы рассмотрим в следующем разделе, а в разделах 19.3 и 19.4 рассмотрим методы третьей и четвертой категорий.
19.1.
Запись информации о связях
;; ШАБЛОНЫ
;; Литерал - атомарное высказывание, (deftemplate literal (field id (type INTEGER))
(field atom (type SYMBOL))
(multifield support (type INTEGER) (default -1))
| )
Условие является импликацией в форме
;; "Р имплицирует Q", где "P" является левой частью правила
;; (left-hand side = Ihs), ;; "Q" - правой частью
;; (right-hand side = rhs).
(deftemplate conditional
(field Id (type INTEGER))
(multifield Ihs (type SYMBOL))
(multifield rhs (type SYMBOL)) )
;; Нам понадобится индекс в рабочей памяти, чтобы ;; можно было присваивать идентификаторы новым ;; производным высказываниям, (deftemplate index
(field no (type INTEGER)) )
;; Исходная модель мира. (deffacts model
(conditional (id 0) (Ihs P) (rhs Q);
(literal (id 1) (atom P)) )
;; ПРАВИЛА
;; Присвоить значение индекса очередному идентификатору, (defrule init
?F <- (initial-fact)
(literal (id ?N))
(not (literal (id ?M&:{> ?M ?N)))) =>
(assert (index (no (+ ?N 1))))
(retract ?F) )
;; Применить правило modus ponens, чтобы можно было ;; вывести "Q" из "Р" и "Р имплицирует Q", формируя ;; указатели на "Р" и "Р имплицирует Q" в попе ;; support литерала "Q". (defrule mp ?I <- (index (no ?N)) (conditional (id ?C) (Ihs $?X) (rhs $?Y)) (literal (id ?A) (atom $?X)) (not (literal (atom $?Y)))
(assert (literal (id ?N) (atom $?Y) (support ?C ?A))) (modify ?I (no (+ ?N 1)))
Эта примитивная программа имеет дело только с условными выражениями и атомами. Например, нельзя, используя правило modus fallens (см. главу 8), вывести "не Р" из "Р имплицирует Q" и "не Q".