知识表示之二——产生式规则表示法
產(chǎn)生式知識(shí)表示法是常用的知識(shí)表示方式之一。它是依據(jù)人類(lèi)大腦記憶模式中的各種知識(shí)之間的大量存在的因果關(guān)系,并以“IF-THEN”的形式,即產(chǎn)生式規(guī)則表示出來(lái)的。這種形式的規(guī)則捕獲了人類(lèi)求解問(wèn)題的行為特征,并通過(guò)認(rèn)識(shí)--行動(dòng)的循環(huán)過(guò)程求解問(wèn)題。
一個(gè)產(chǎn)生是系統(tǒng)由規(guī)則庫(kù)、綜合數(shù)據(jù)庫(kù)和控制機(jī)構(gòu)三個(gè)基本部分組成。
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產(chǎn)生式規(guī)則表示法具有非常明顯的優(yōu)點(diǎn):
- 自然性好,產(chǎn)生式表示用“IF-THEN ”的形式表示知識(shí),這種表示與人類(lèi)的判斷性知識(shí)基本一致,直觀,自然,便于推理;
- 除了對(duì)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、各部分互相作用的方式及規(guī)則的表示形式有明確規(guī)定以外,對(duì)系統(tǒng)的其他實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)都沒(méi)有具體規(guī)定,這是設(shè)計(jì)者們?cè)陂_(kāi)發(fā)實(shí)用系統(tǒng)時(shí)具有較大靈活性,可以根據(jù)需求采用適當(dāng)?shù)膶?shí)現(xiàn)技術(shù),特別是可以把對(duì)求解問(wèn)題有意義的各種啟發(fā)式知識(shí)引入到系統(tǒng)中;
- 表示的格式固定,形式單一,規(guī)則間相互獨(dú)立,整個(gè)過(guò)程只是前件匹配,后件動(dòng)作。匹配提供的信息只有成功與失敗,匹配一般無(wú)遞歸,沒(méi)有復(fù)雜的計(jì)算,所以系統(tǒng)容易建立;
- 由于規(guī)則庫(kù)中的知識(shí)具有相同的格式,并且全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)可以被所有的規(guī)則訪問(wèn),因此規(guī)則可以被統(tǒng)一處理;
- 模塊性好,產(chǎn)生式規(guī)則是規(guī)則中最基本的知識(shí)單元,各規(guī)則之間只能通過(guò)全局?jǐn)?shù)據(jù)量發(fā)生聯(lián)系,不能互相調(diào)用,增加了規(guī)則的模塊性,有利于對(duì)知識(shí)的增加、刪除和修改;
- 產(chǎn)生式表示法既可以表示確定的知識(shí)單元,又可以表示不確定性知識(shí);既有利于表示啟發(fā)式知識(shí),又可以方便地表示過(guò)程性知識(shí);既可以表示領(lǐng)域知識(shí),又可以表示元知識(shí)。
但是,產(chǎn)生式規(guī)則表示法也存在著下列缺點(diǎn):
- 推理效率低下:由于規(guī)則庫(kù)中的知識(shí)都有統(tǒng)一格式,并且規(guī)則之間的聯(lián)系必須以全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)為媒介,推理過(guò)程是一種反復(fù)進(jìn)行的“匹配--沖突消除--執(zhí)行”的過(guò)程。而且在每個(gè)推理周期,都要不斷地對(duì)全部規(guī)則的條件部分進(jìn)行搜索和模式匹配,從原理上講,這種做法必然會(huì)降低推理效率,而且隨著規(guī)模數(shù)量的增加,效率低的缺點(diǎn)會(huì)越來(lái)越突出,甚至?xí)霈F(xiàn)組合爆炸問(wèn)題。
- 不直觀:數(shù)據(jù)庫(kù)中存放的是一條條相互獨(dú)立的規(guī)則,相互之間的關(guān)系很難通過(guò)直觀的方式查看;
- 缺乏靈活性:產(chǎn)生式表達(dá)的知識(shí)有一定的格式,規(guī)則之間不能直接調(diào)用,因此較難表示那些具有結(jié)構(gòu)關(guān)系或?qū)哟侮P(guān)系的知識(shí)。也不能提供靈活的解釋。
產(chǎn)生式方法是目前專家系統(tǒng)首選的知識(shí)表示方法。用于化工工業(yè)測(cè)定分子結(jié)構(gòu)的DENDRAL系統(tǒng),用于診斷腦膜炎和血液病毒感染的MYCIN系統(tǒng),以及用于估計(jì)礦藏的PROSPECTOR系統(tǒng)等,都是用這種方法進(jìn)行知識(shí)表示和推理的例子。
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的知识表示之二——产生式规则表示法的全部?jī)?nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
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