Программирование на языке Пролог для искусственного интеллекта

Животное = тигр.

В этот момент система даст ответ:

не ( тигр ест мясо) это ложь

Такой ответ нас не может удовлетворить. Источник затруднения следует искать в том, какой смысл мы вкладываем в вопросы типа

не ( X ест мясо)

В действительности мы хотим спросить: 'Существует ли такой X, что X не ест мяса?' Однако процедура рассмотреть (так как мы ее определили) проинтерпретирует этот вопрос следующим образом:

(1) Существует ли такой X, что X ест мясо?

(2) Да, тигр ест мясо.

Итак,

(3) не (тигр ест мясо) это ложь.

Короче говоря, интерпретация такова — 'Правда ли, что никакой X не ест мясо?' Положительный ответ мы получим, только если никто не ест мяса. Можно также сказать, что процедура рассмотреть отвечает на вопрос так, как будто X находится под знаком квантора всеобщности:

 для всех X: не (X ест мясо)?

а не квантора существования, в чем и состояло наше намерение:

 для некоторого X: не (X ест мясо)?

Если рассматриваемый вопрос конкретизирован, то проблемы исчезают. В противном случае правильный способ работы с отрицаниями становится более сложным. Например, вот некоторые из возможных правил:

Для того, чтобы рассмотреть (не Цель), рассмотрите Цель, а затем:

• если Цель это ложь, то (не Цель) это правда;

• если Цель' — это некоторое решение для Цель, и Цель' — утверждение той же степени общности, что и Цель, то (не Цель) это ложь;

• если Цель' — это некоторое решение для Цель, и Цель' — более конкретное утверждение, чем Цель, то об утверждении (не Цель) нельзя сказать ничего определенного.

Можно избежать всех этих осложнений, если потребовать, чтобы отрицания стояли только перед конкретизированными целями. Если правила базы знаний формулировать должным образом, то часто удается удовлетворить этому условию. Нам это удалось в 'правиле поломки' (рис. 14.7):

правило_поломки:
 если
  вкл( Прибор) и
  прибор( Прибор) и % Конкретизация
  не работает( Прибор) и
  соед( Прибор, Предохр) и
  доказано( цел( Предохр) )
 то
  доказано( неиспр( Прибор) ).

Здесь условие

прибор( Прибор)

'защищает' следующее за ним условие

не работает( Прибор)

от неконкретизированной переменной.

Упражнение

14.3. База знаний может, в принципе, содержать циклы. Например:

прав1: если бутылка_пуста то джон_пьян.
прав2: если джон_пьян то бутылка_пуста.

Работая с подобной базой знаний, наша процедура рассмотреть может зациклиться на обработке одних и тех же целей. Внесите в процедуру рассмотреть изменения, предотвращающие зацикливание. Используйте для этого объект Трасса. Однако соблюдайте осторожность: если текущая цель сопоставима с одной из предыдущих целей, то такую ситуацию следует рассматривать как цикл только в том случае, когда текущая цель имеет большую, степень общности, чем предыдущая.

14.6. Работа с неопределенностью

14.6.1. Степень достоверности

Наша оболочка экспертной системы, описанная в предыдущем разделе, может работать только с такими вопросами (утверждениями), которые либо истинны, либо ложны. Предметные области, в которых на любой вопрос можно ответить 'правда' или 'ложь', называются категорическими. Наши правила базы знания (также, как и данные) были категорическими, это были 'категорические импликации'. Однако многие области экспертных знаний не являются категорическими. Как правило, в заключениях эксперта много догадок (впрочем, высказанных с большой уверенностью), которые обычно верны, но могут быть и исключения. Как данные, относящиеся к конкретной задаче, так и импликации, содержащиеся в правилах, могут быть не вполне определенными. Неопределенность можно промоделировать, приписывая утверждениям некоторые характеристики, отличные от 'истина' и 'ложь'. Характеристики могут иметь свое внешнее выражение в форме дескрипторов, таких, как, например, верно, весьма вероятно, вероятно, маловероятно, невозможно. Другой способ: степень уверенности может выражаться в форме действительного числа, заключенного в некотором интервале, например между 0 и 1 или между -5 и +5. Такую числовую характеристику называют по-разному — 'коэффициент определенности', 'степень доверия' или 'субъективная уверенность'. Более естественным было бы использовать вероятности (в математическом смысле слова), но попытки применить их на практике приводят к трудностям. Происходит это по следующим причинам:

• Экспертам, по-видимому, неудобно мыслить в терминах вероятностей. Их оценки правдоподобия не вполне соответствуют математическому определению вероятностей.

• Работа с вероятностями, корректная с точки зрения математики, потребовала бы или какой-нибудь недоступной информации, или каких-либо упрощающих допущений, не вполне оправданных с точки зрения практического приложения.

Поэтому, даже если выбранная мера правдоподобия лежит в интервале 0 и 1, более правильным будет называть ее из осторожности 'субъективной уверенностью', подчеркивая этим, что имеется в виду оценка, данная экспертом. Оценки эксперта не удовлетворяют всем требованиям теории вероятностей. Кроме того, вычисления над такими оценками могут отличаться от исчисления вероятностей. Но, несмотря на это, они могут служить вполне адекватной моделью того, как человек оценивает достоверность своих выводов.