基於規則嘅系統

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基於規則嘅系統電腦科學裏便嘅一個概念,指用於存儲同操縱知識、並以有用嘅方式解釋訊息嘅系統。佢通常用於人工智能應用同研究當中。一般嚟講,個術語「基於規則嘅系統」適用於啲涉及人為或者由人策展嘅規則集嘅系統。啲用自動規則推理構造嘅基於規則嘅系統、譬如基於規則嘅機器學習英文Rule-based machine learning,就通常毋屬於邇種系統類型。

理論[編輯]

基於規則嘅系統並冇使用到人工神經網絡,而係使到一啲邏輯學機制,嚟模仿裏便個神經網絡嘅功能之一,即透過某個對象嘅模式、性質、相關反應同埋一啲推斷規則(邏輯規則等)嚟認識世界上啲嘢或者理解啲嘢嘅行為,譬如睇到部汽車就反應到佢主要係金屬做成、使、識喐、沿線行、識打燈、運得人等等;又譬如見到個交通燈,就要注意到亮紅燈要徛住、亮綠燈就得行噉樣。

無論對於生物腦抑係電腦,要透過邏輯嚟解決啲問題都係由問題提出(輸入)同埋問題嘅解(輸出)組成。喺基於規則嘅系統裏便,輸入同輸出之間,仲細分成知識表示(Wissensrepräsentation)同埋知識加工(Wissensverarbeitung)兩部份。通過將知識本身同知識加工分開,可以做到喺運行緊嗰陣時單獨改啲用到嘅知識/訊息,同埋可以令到機器自己可以有判斷功能、意識到邊啲規則係戥結果唔啱嘅並適應新嘅規則。

啲用到嘅知識有好多種類型:

  • 關連知識(Relationales Wissen),即啲對象又跟其他對象有拏褦嘅邇層知識,譬如發動機之於汽車、電動汽車之於汽車等等;
  • 特性繼承(Vererbung von Eigenschaften),即類似三段論嘅推導,譬如電動汽車係汽車所以電動汽車又有發動機噉樣;
  • 過程知識(Prozedurales Wissen),即某種特定情景下比較固定嘅一套行動或者進程,譬如乾炒牛河就先炒嫩牛肉至半熟,再落油炒香芽菜、韭菜、洋蔥,又落河粉快炒,再加入豉油同熟油,最後放牛肉炒勻之類;
  • 邏輯知識(Logisches Wissen),邇層一般指啲因果理由同埋邏輯暗指(Logische Implikation),譬如去加油站意味住要加油噉。

知識表示就係捉啲知識用某種語言文字系統表達出嚟,等到電腦自己可以理解。啲語言文字梗係包括自然語言,但自然語言會有多義性、歧義,所以用統一嘅語言文字系統嚟表達同埋轉換啲訊息就好有必要。

知識加工反映嘅係知識背後嘅聯繫,即某啲知識會暗含(imply)其他嘅知識,譬如「一部車使唨八年」意味住「老化」、「折舊大」、「價平」、「檢查制度可能更嚴格」等等。

構建[編輯]

典型嘅基於規則嘅系統有四個基本組件[1]

  • 規則個列表抑或規則庫個列表,屬於特定類型嘅知識庫
  • 推斷引擎英文inference engine抑係語義推理機英文semantic reasoner,基於啲對輸入同埋個規則庫嘅交互嚟推斷訊息或者採取行動。隻解釋器(interpreter)通過執行以下匹配-解析-行動(match-resolve-act)循環嚟執行生產系統英文Production system (computer science)程序[2]
    • 匹配(Match):第一動,啲所有生產方式(productions)嘅左側(left-hand sides)都戥工作記憶啲內容進行匹配,並獲得一個衝突集作為結果,之包含澌啲所有滿意嘅生產方式嘅實例。生產方式個實例係一份有序嘅列表,裏便寫有啲滿足生產方式左側嘅工作存儲元素。
    • 衝突解析(Conflict-Resolution):第二動,揀衝突集裏便啲生產實例之一嚟執行。若果冇滿意嘅生產方式,隻解析器就halt住。
    • 行動(Act):第三動,執行個喺衝突解析當中揀唨嘅生產方式裏便啲行動。邇啲操作可能會更改工作內存啲內容。邇一動結束嗰陣,執行過程返到第一動。
  • 臨時嘅工作記憶
  • 使用者界面或者其他連到外便世界嘅連接,上高傳遞到啲輸入輸出訊號。

睇埋[編輯]

[編輯]

  1. "What is a rule-based system?". j-paine.org.
  2. Cabitza, F., & Dal Seno, B. (2005). "DJess-A Knowledge-Sharing Middleware to Deploy Distributed Inference Systems". International Journal of Computer and Information Engineering. 2: 66–69. doi:10.1109/PERSER.2005.1506416.CS1 maint: multiple names: 作者名單 (link)