Введение в прямую и обратную цепочку

Прямая и обратная цепочка - это режимы, используемые механизмом логического вывода для вывода новой информации из базы знаний. Механизм вывода является одним из основных компонентов интеллектуальной системы в искусственном интеллекте, который применяет набор логических правил к существующей информации (базе знаний) для вывода новой информации из уже известного факта. Прямое и обратное связывание - это два режима, с помощью которых механизм вывода выводит новую информацию. Прямое и обратное распространение точно противоположны друг другу в том, как они выводят новую информацию из известных фактов.

Как работает прямое распространение?

Прямая цепочка, известная некоторым как прямое рассуждение или прямое вычитание, начинается с известного факта или атомарного предложения в базе знаний, и постепенно к уже известным фактам применяются правила вывода, пока мы не достигнем целевого состояния. Короче говоря, прямое сцепление принимает решение или достигает целевого состояния на основе доступных данных.

Свойства прямой цепочки

  • Это следует восходящему подходу, т.е. умозаключение перемещается снизу вверх
  • Он также называется подходом, основанным на данных, так как он опирается на существующие данные для достижения целевого состояния.
  • Это обусловлено заключением, то есть его целью является достижение вывода из исходного состояния.
  • Он широко используется в экспертной системе, такой как CLIPS и система правил производства.

пример

Давайте рассмотрим пример, чтобы понять, как работает Forward Chaining на практике.

Правило 1: ЕСЛИ А - человек, ТО А - млекопитающее

Правило 2: ЕСЛИ А является млекопитающим, ТО А является живой формой

Правило 3: ЕСЛИ А - живая форма, ТО А - смертелен

Факт: Шьям человек

Из этих правил вывода мы должны достичь цели

Цель: Является ли Шьям смертным?

шаги:

  1. Начните с известного факта. Мы знаем, что Шьям - человек (из констатации факта).
  2. Используя R1, мы можем сделать вывод, что Шиам - млекопитающее. Поскольку это не заявление о цели, продолжайте.
  3. Затем перейдите к правилу 2: если шиам - млекопитающее, то оно как живая форма, поэтому мы можем сказать, что мурат - это живая форма. Поскольку это не заявление о цели, продолжайте
  4. Используя R3, поскольку Shyam является формой жизни, поэтому он должен быть Mortal. Так как это постановка цели, так что выход

Преимущества Forward Chaining

  • Форвардное связывание отлично работает, когда доступная информация может быть использована для достижения целевого состояния
  • Форвард Цепочка имеет возможность предоставить много данных из ограниченных исходных данных
  • Forward Chaining лучше всего подходит для системного приложения Expert, которое требует большего контроля, планирования и мониторинга
  • Форвардная цепочка должна применяться при наличии ограниченного числа начальных состояний или фактов

Недостатки прямой цепочки

  • Механизм вывода будет генерировать новую информацию, не зная, какая информация будет иметь отношение к достижению целевого состояния
  • Пользователь может сначала ввести много информации, не зная, какая информация будет использоваться для достижения целевого состояния
  • Механизм логического вывода может запустить много правил, которые не способствуют достижению целевого состояния.
  • Это может привести к другому выводу, что может привести к высокой стоимости процесса объединения

Как работает обратное распространение?

Обратная цепочка или обратное распространение - это обратная цепочка. Он начинается с состояния цели и распространяется назад, используя правила вывода, чтобы выяснить факты, которые могут поддержать цель. Это также называется обоснованием, управляемым целями. Он начинается с заданной цели, ищет часть правила THEN (часть действия), если правило найдено, и его часть IF соответствует правилу вывода, после чего правило выполняется другим механизмом вывода, устанавливающим его в качестве новой подцели.

Правило 1: ЕСЛИ А И В ТО С

Правило 2: ЕСЛИ С ТО Е

Правило 3: ЕСЛИ А И Е ПОТОМ H

Факты: А, Б

Цель: доказать Н

Доказательство:

Шаг 1 : Сначала система ищет утверждение, которое имеет целью RHS, то есть R3, затем ищет LHS правила, чтобы проверить, содержит ли оно факт. Он содержит A и E, но нам также нужен B

Шаг 2 : Теперь он будет иметь E в качестве подцели, что подтверждается правилом 2. Теперь посмотрим на его LHS, т. Е. C

Шаг 3: C может быть подтверждено правилом 1, в котором A & B обозначено как LHS

Шаг 4 : Поскольку мы получили факты A & B от цели, поэтому алгоритм заканчивается здесь

Шаг 5: Стоп

Свойства обратной цепочки

  • Обратная цепочка - это нисходящий подход, при котором мы начинаем с состояния цели и работаем в обратном направлении, чтобы найти необходимые факты, которые подтверждают формулировку цели
  • Он известен как целевой подход, поскольку мы начинаем с цели, а затем делимся на подцели, чтобы извлечь факты
  • Применяется стратегия поиска «Глубина-Первый»
  • Он может генерировать только ограниченное количество выводов
  • Он тестирует только некоторые из необходимых правил

Преимущества обратной цепочки

  • Поиск в обратной цепочке направлен так, что обработка завершается, когда факт проверен
  • Обратная цепочка учитывает только соответствующие части базы знаний, поэтому она никогда не выполняет ненужных выводов
  • В отличие от прямого связывания, здесь требуется всего несколько точек данных, но правила ищутся исчерпывающе
  • Это очень эффективно для таких проблем, как диагностика и отладка

Недостатки

  • Поскольку обратное сцепление основано на цели, поэтому цель должна быть известна заранее, чтобы выполнить обратное построение цепочки
  • Сложно реализовать обратную цепочку

Вывод - прямая и обратная цепочка

Система, основанная на правилах, имеет отношение к повседневной жизни человека, поэтому необходимо иметь представление об этой системе. Оба режима, используемые в системах на основе правил, имеют свои преимущества и недостатки. Выбор подхода зависит от характера проблемы.

Рекомендуемые статьи

Это было руководство по прямой и обратной цепочке. Здесь мы обсудим свойства, примеры, преимущества и недостатки прямой и обратной цепочки. Вы также можете взглянуть на следующие статьи, чтобы узнать больше -

  1. Прямая цепочка против обратной цепочки
  2. Сетевые устройства
  3. Шпаргалка JQuery
  4. элементы jQuery

Категория:

Большое количество данных