不確定性推理(reasoning with uncertainty)也是一種建立在非經(jīng)典邏輯基礎(chǔ)上的基于不確定性知識的推理,它從不確定性的初始證據(jù)出發(fā),通過運(yùn)用不確定性知識,推出具有一定程度的不確定性的和合理的或近乎合理的結(jié)論。
不確定性推理中所用的知識和證據(jù)都具有某種程度的不確定性,這就給推理機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)增加了復(fù)雜性和難度。除了必須解決推理方向、推理方法、控制策略等基本問題以外,一般還需要解決不確定性的表示與量度、不確定性匹配、不確定性的傳遞算法以及不確定性的合成等重要問題。
柯南不確定性的表示與量度
1.不確定性的表示
不確定性推理中存在三種不確定性,即關(guān)于知識的不確定性、關(guān)于證據(jù)的不確定性和
關(guān)于結(jié)論的不確定性。它們都具有相應(yīng)的表示方式和量度標(biāo)準(zhǔn)。
(1)知識不確定性的表示
知識的表示與推理是密切相關(guān)的,不同的推理方法要求有相應(yīng)的知識表示模式與之對應(yīng)。在不確定性推理中,由于要進(jìn)行不確定性的計(jì)算,所以必須采用適當(dāng)?shù)姆椒ò巡淮_定性及不確定的程度表示出來。
(2)證據(jù)不確定性的表示
觀察事物時所了解的事實(shí)往往具有某種不確定性。例如,當(dāng)觀察某種動物的顏色時,可能說該動物的顏色是白色的,也可能是灰色的,這就是說,這種觀察具有某種程度的不確定性。(3)結(jié)論不確定性的表示
上述由于使用知識和證據(jù)具有的不確定性,使得出的結(jié)論也具有不確定性。這種結(jié)論的不確定性也叫做規(guī)則的不確定性,它表示當(dāng)規(guī)則的條件被完全滿足時,產(chǎn)生某種結(jié)論的不確定程度。
不確定性推理
2.不確定性的量度
需要采用不同的數(shù)據(jù)和方法來量度確定性的程度。首先必須確定數(shù)據(jù)的取值范國。在確定量度方法及其范圍時,必須注意到:
(1)量度要能充分表達(dá)相應(yīng)知識和證據(jù)不確定性的程度。
(2)量度范圍的指定應(yīng)便于領(lǐng)域?qū)<液陀脩魧Σ淮_定性的估計(jì)。
(3)量度要便于對不確定性的傳遞進(jìn)行計(jì)算,而且對結(jié)論算出的不確定性量度不能超出量度規(guī)定的范圍。
(4)量度的確定應(yīng)當(dāng)是直觀的,并有相應(yīng)的理論依據(jù)。不確定性的算法
1.不確定性的匹配算法
推理是一個不斷運(yùn)用知識的過程。為了找到所需的知識,需要在這一過程中用知識的前提條件與已知證據(jù)進(jìn)行四配,只有匹配成功的知識才有可能被應(yīng)用。
在確定性推理中,知識是否匹配成功是很容易確定的。但在不精確性推理中,由于知識和證據(jù)都具有不確定性,而且知識所要求的不確定性程度與證據(jù)實(shí)際具有的不確定程度不一定相同,因而就出現(xiàn)了“怎樣才算匹配成功”的問題。
2.不確定性的更新算法
不精確推理的根本目的是根據(jù)用戶提供的初始證據(jù),通過運(yùn)用不確定性知識,最終推出不確定性的結(jié)論,并推算出結(jié)論為確定性的程度。所以不精確推理除了要解決前面提出的問題之外,還需要解決不確定性的更新問題,即在推理過程中如何考慮知識不確定性的動態(tài)積累和傳遞。