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词条 产生式系统
释义 产生式规则  简称产生式。它是指形如α─→β或IFαTHENβ或其等价形式的一条规则,其中α称为产生式的左部或前件;β称为产生式的右部或后件。①如果α、β分别代表需要注视的一组条件及其成立时需要采取的行动,那么称为条件-行动型产生式;②如果α、β分别代表前提及其相应的结论,那么称为前提-结论型产生式。人工智能中的推理很多是建立在直观经验基础上的不精确推理,而产生式在表示和运用不精确知识方面具有灵活性,因此许多专家系统采用产生式系统为体系结构。

产生式系统的组成  根据认知心理学对人处理信息的模型研究,产生式系统由产生式集合、全局数据库(环境数据结构)和控制程序(解释程序)三个基本部分组成。①产生式集合:模拟人脑的长期记忆(LTM),存放相对稳定的长期知识,构成知识库。②全局数据库:或称环境数据结构,模拟人脑的短期记忆(STM),用来存放表示有关工作环境的动态数据条款。③控制程序:或称解释程序,对产生式的选用和整个系统的工作进行控制的子系统。

产生式系统的工作方式  产生式是系统的单元程序,它与常规程序不同之处在于,产生式是否执行并不在事前硬性规定,各产生式之间也不能相互直接调用,而完全决定于该产生式的作用条件能否满足,即能否与全局数据库的数据条款匹配。因此在人工智能中常将产生式称为一种守护神(demon),即“伺机而动”之意。另一方面,产生式在执行之后工作环境即发生变化,因而必须对全局数据库的条款作相应修改,以反映新的环境条件。全部工作是在控制程序作用下进行的。现代产生式系统的一个工作循环通常包含匹配、选优、行动三个阶段。匹配通过的产生式组成一个竞争集,必须根据选优策略在其中选用一条,当选的产生式除了执行规定动作外,还要修改全局数据库的有关条款。因此现代产生式系统的控制程序常按功能划分为若干程序。

产生式系统的推理方向  产生式系统的推理分为正向推理和逆向推理。正向推理指的是从现有条件出发,自底向上地进行推理(条件的综合),直到预期目标实现。逆向推理则从预期目标出发,自顶向下地进行推理(目标的分析),直到符合当前的条件。运用逆向推理时,后件而不是前件引导产生式的搜索工作,因此按推理方向可将产生式系统分为前件驱动和后件驱动两种类型。条件-行动型产生式系统采用前件驱动的工作方式。

产生式系统的优缺点  产生式系统的优点是:①模块性,每一产生式可以相对独立地增加、删除和修改;②均匀性,每一产生式表示整体知识的一个片段,易于为用户或系统的其他部分理解;③自然性,能自然地表示直观知识。它的缺点是执行效率低,此外每一条产生式都是一个独立的程序单元,一般相互之间不能直接调用也不彼此包含,控制不便,因而不宜用来求解理论性强的问题。

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更新时间:2024/9/21 22:47:39