Разработка модуля формирования знаний в интеллектуальных системах на основе абдуктивного метода модификации посылок

• Автор: Котельников, Евгений Вячеславович
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Киров
• Количество страниц: 203 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Анализ методов логического вывода и систем обработки знаний

1.1 Методы логического вывода

1.1.1 Формальные системы.

1.1.2 Формальная система исчисления высказываний.

1.1.3 Классификация методов логического вывода.

1.1.4 Метод деления дизъюнктов.

1.1.5 Абдуктивный логический вывод.

1.1.5.1 Понятие абдуктивного вывода

1.1.5.2 Подходы к характеристике абдуктивного вывода.

1.1.5.3 Подходы к реализации абдуктивного вывода.
1.1.5.4 Применение абдукции
1.2 Системы обработки знаний.
1.2.1 Определение и структура систем обработки знаний
1.2.2 Классификация систем обработки знаний
1.2.3 Принципы функционирования систем обработки знаний
1.2.4 Методика построения систем обработки знаний
1.2.5 Стратегии получения знаний.
1.2.6 Оценка эффективности систем обработки знаний.
1.3 Методы формирования знаний в СОЗ.
1.3.1 Классификация методов формирования знаний в СОЗ
1.3.2 Индуктивное обучение.
1.3.2.1 Структурнологические методы.
1.3.2.2 Признаковые методы.
1.3.2.3 Методы извлечения знаний из баз данных.
1.3.3 Обучение на основе дедукции
1.3.4 Обучение на основе аналогии
1.3.5 Обучение на основе абдукции
1.4 Выводы по главе 1
Глава 2. Разработка методов логического вывода с изменением посылок
2.1 Постановка задачи логического вывода.
2.2 Метод добавления посылок.
2.2.1 Теоретические основы метода
2.2.2 Пример логического вывода
2.3 Метод удаления посылок.
2.3.1 Теоретические основы метода
2.3.2 Пример логического вывода
2.4 Абдуктивный метод модификации посылок
2.4.1 Теоретические основы метода
2.4.2 Пример логического вывода
2.5 Выводы по главе 2.
Глава 3. Разработка модуля формирования знаний
3.1 Структура модуля формирования знаний
3.1.1 Обобщенная структура модуля.
3.1.2 Детализированная структура модуля.
3.2 Принципы функционирования и построения систем обработки знаний
с модулем формирования знаний.
3.2.1 Режимы работы системы обработки знаний.
3.2.2 Режим дедуктивного вывода.
3.2.4 Создание базы знаний
3.2.5 Особенности построения систем обработки знаний с модулем формирования знаний.
3.3 Оценка эффективности систем обработки знаний с модулем формирования знаний.
3.3.1 Критерии эффективности
3.3.2 Расчет времени обучения.
3.3.3 Расчет степени модификации
3.4 Выводы по главе 3.
Глава 4. Разработка программных реализаций модуля формирования знаний.
4.1 Разработка программных реализаций методов с изменением
посылок.
4.1.1 Общая характеристика программных реализаций
4.1.2 Программа реализации метода добавления посылок.
4.1.2.1 Структура программы
4.1.2.2 Разработка интерфейса пользователя.
4.1.3 Программа реализации метода удаления посылок.
4.1.3.1 Структура программы
4.1.3.2 Разработка интерфейса пользователя.
4.1.4 Программа реализации абдуктивного метода модификации
посылок
4.1.4.1 Структура программы
I 4.1.4.2 Разработка интерфейса пользователя.
4.2 Разработка системы поддержки принятия решений по выбору сотовых телефонов
4.2.1 Общие характеристики.
4.2.2 Структура системы
4.2.3 База знаний
Ф 4.2.4 Режим консультации
4.2.5 Режим обучения.
4.2.6 Разработка интерфейса пользователя.
4.3 Разработка программной модели системы распознавания символов.
4.3.1 Общие характеристики.
4.3.2 Структура системы.
4.3.3 Режимы работы
4.3.5 Топологические признаки распознавания
4.3.6 Представление символов в базе знаний
р 4.3.7 Режим обучения
4.3.8 Разработка интерфейса пользователя.
4.4 Выводы по главе 4.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Р
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Достоверный ЛВ - это ЛВ в традиционном понимании математической логики. В достоверном ЛВ применяются только такие правила вывода, которые позволяют из набора исходных истинных формул получить лишь истинные формулы-заключения []. К достоверному выводу относится дедуктивный логический вывод (ДЛВ), представленный множеством, методов. Самый распространенный на сегодняшний день - метод резолюции. Также можно назвать метод Эрбрана, различные виды методов вывода на графах, метод деления дизъюнктов (ДЦ) и т. В разделе 1. JIB, применяемый в данной работе, а именно, метод ДЦ. Термин «правдоподобное рассуждение» введен Д. Пойа []. В правдоподобном JIB используются такие правила вывода, которые позволяют из набора исходных истинных формул получить формулы, об истинности которых можно говорить лишь с некоторой долей уверенности. Основными формами правдоподобного JIB считаются индуктивный логический вывод (ИЛВ), вывод на основе аналогии и абдуктивный логический вывод (АЛВ). При необходимости можно дополнить этот список такими видами рассуждений, как вероятностный вывод, рассуждения с учетом необходимых условий, рассуждения с учетом возможностей и др. Индукция обеспечивает возможность перехода от единичных фактов к общим положениям, законам []. ИЛВ включает структурно-логические методы, признаковые методы и т. Эти и некоторые другие методы индукции будут рассмотрены в разделе 1. Рассуждение на основе аналогии можно определить как метод, позволяющий понять некоторую сложившуюся ситуацию в сравнении с другой подобной ситуацией [5]. Вывод на основе аналогий включает методы, основанные на прецедентах (Case-Based Reasoning, CBR), структурной аналогии и т. АЛВ позволяет сгенерировать гипотезы относительно неизвестных фактов исходя из набора исходных фактов и правил. В абдукции могут применяться следующие подходы: на основе покрытия множеств, на основе логики, на уровне знаний, а также вероятностные подходы. АЛВ подробно рассматривается в разделе 1. В данной работе в качестве базового метода JIB выбран дедуктивный метод ДЦ []. ЛВ, в том числе абдукции, например [, ]. Однако в этом направлении остается ряд нерешенных проблем. Метод вывода ДЦ предназначен для решения следующей задачи: установить, существует ли для заданного множества посылок M={Di,D2,. Dj,. D[}, представленных выражениями ИВ I, логический вывод заключения d, также представленного выражением исчисления I. В методе ДЦ посылки и заключения представлены в виде секвенций-дизъюнктов. В левой части таких секвенций находится константа 1, а в правой - дизъюнкция литералов. Исходные выражения приводятся к требуемому виду с помощью правил переноса и разъединения-соединения (см. Основу метода составляют операция ДЦ и процедура вывода. Обозначим множества литералов, входящих соответственно в дизъюнкты D, и d, через Dj—{Ljj, Li2,Ljj,. Ljj}, d~{Lj, L2,. L^,. Lj;}. Операция деления дизъюнкта D на дизъюнкт d, результатом которой является остаток Ь, записывается так: D-Ki=b. Операция представляет собой исключение из дизъюнкта D литералов, содержащихся в дизъюнкте d. Если Dnd =0 (дизъюнкты не имеют одинаковых литералов), то Ь=1. Если Dc d (дизъюнкт D совпадает с дизъюнктом d или является его частью), то Ь=0. Если Dnd Ф 0 и D-d =b’, bV0, то b=LivL2v. Lsv. Ls, где Lseb’ (s=l S) Hb’={Ll,L2,. Ls}. Введем ряд обозначений. М = {Dj, D2,. Dj,. Li2V . V ЬуУ . Ьг v. Ц у. М) - новое множество дизъюнктов исходных секвенций; ш - новое множество дизъюнктов выводимых секвенций. Процедура вывода применима, если М*0, а Л} и К>1 (1=1,. I), иначе сразу устанавливается признак ц=1. Все дизъюнкты исходных секвенций делятся на дизъюнкт выводимой секвенции: 1=1,. Ь,—1, то вывод невозможен и я=1; переход к п. Ь Ь, и производится проверка: не является ли это выражение теоремой исчисления I. Если преобразуемая таким образом секвенция оказывается теоремой исчисления I (0->0), то вывод успешно завершается (я=0) и производится переход к п. Х1 V X2V. XpV. Хр <-> Ь1рЬ2р. ЬКр. Это выражение преобразуется с помощью правила разъединения-соединения во множество секвенций: Ь1РЬ2Р. ЕКр -» 0, р=1,2,.