Wprowadzenie do łączenia w przód i w tył
Łańcuch do przodu i do tyłu to tryby używane przez silnik wnioskowania do wnioskowania nowych informacji z bazy wiedzy. Mechanizm wnioskowania jest jednym z głównych elementów inteligentnego systemu sztucznej inteligencji, który stosuje zestaw logicznych reguł do istniejących informacji (Baza wiedzy), aby wydedukować nowe informacje na podstawie już znanego faktu. Łańcuch do przodu i do tyłu to dwa tryby, w których silnik wnioskowania wydobywa nowe informacje. Propagacja do przodu i do tyłu jest dokładnie odwrotna od siebie w sposób, w jaki wyciągają nowe informacje ze znanych faktów.
Jak działa Forward Propagation?
Łańcuchy do przodu znane przez niektórych jako rozumowanie do przodu lub dedukcje do przodu zaczynają się od znanego faktu lub zdania atomowego w bazie wiedzy, a do znanych już faktów stopniowo stosuje się reguły wnioskowania, aż do osiągnięcia celu. Krótko mówiąc, łączenie w przód podejmuje decyzję lub osiąga stan celu na podstawie dostępnych danych.
Właściwości łączenia w przód
- Wynika to z podejścia oddolnego, tzn. Odliczenie rozumowania przenosi się z dołu do góry
- Jest to również nazywane podejściem opartym na danych, ponieważ opiera się na istniejących danych w celu osiągnięcia stanu docelowego
- Jest ono oparte na wnioskach, tzn. Jego celem jest wyciągnięcie wniosków ze stanu początkowego
- Jest szeroko stosowany w systemie eksperckim, takim jak CLIPS i system reguł produkcji
Przykład
Spójrzmy na przykład, aby zrozumieć, w jaki sposób Forward Chains działa w praktyce
Zasada 1: JEŚLI A jest człowiekiem, A A A jest ssakiem
Zasada 2: JEŚLI A jest ssakiem, TO A jest żywą formą
Zasada 3: JEŚLI A jest żywą formą, TO A jest śmiertelne
Fakt: Shyam jest człowiekiem
Na podstawie tych reguł wnioskowania musimy osiągnąć cel
Cel: Czy Shyam jest śmiertelnikiem?
Kroki:
- Zacznij od znanego faktu. Wiemy, że Shyam jest człowiekiem (z oświadczenia Faktu).
- Za pomocą R1 możemy wywnioskować, że Shyam jest ssakiem. Ponieważ nie jest to Deklaracja celu, kontynuuj.
- Następnie przejdź do reguły 2: jeśli Shyam jest ssakiem, to jako żywa forma, dzięki czemu możemy powiedzieć, że Murat jest żywą formą. Ponieważ nie jest to Deklaracja celu, kontynuuj
- Używając R3, ponieważ Shyam jest formą życia, więc musi być śmiertelna. Ponieważ jest to określenie celu, więc Wyjdź
Zalety łączenia w przód
- Łączenie w przód działa świetnie, gdy dostępne informacje można wykorzystać do osiągnięcia celu
- Łączenie w przód ma możliwość dostarczania dużej ilości danych z ograniczonych danych początkowych
- Łączenie w przód najlepiej nadaje się do aplikacji systemu Expert, która wymaga większej kontroli, planowania i monitorowania
- Łączenie w przód powinno być stosowane, gdy istnieje ograniczona liczba stanów początkowych lub faktów
Wady łączenia w przód
- Mechanizm wnioskowania wygeneruje nowe informacje, nie wiedząc, które informacje będą istotne dla osiągnięcia stanu docelowego
- Użytkownik może początkowo wprowadzić wiele informacji, nie wiedząc, które informacje zostaną wykorzystane do osiągnięcia celu
- Silnik wnioskowania może wystrzelić wiele zasad, które nie przyczyniają się do osiągnięcia celu
- Może to dać inny wniosek, co może skutkować wysokimi kosztami procesu łączenia
Jak działa propagacja wsteczna?
Łańcuch wsteczny lub wsteczny propagacja jest odwrotnością łańcucha ciągłego. Zaczyna się od stanu celu i propaguje do tyłu przy użyciu reguł wnioskowania, aby poznać fakty, które mogą wspierać cel. Jest również nazywany rozumowaniem ukierunkowanym na cel. Zaczyna się od podanego celu, szuka NASTĘPNEJ części reguły (części akcji), jeśli reguła zostanie znaleziona, a jej część JEŻELI jest zgodna z regułą wnioskowania, wówczas reguła jest wykonywana, a inny silnik wnioskowania ustawia ją jako nowy podzadanie.
Zasada 1: JEŚLI A I B NASTĘPNIE C
Zasada 2: JEŻELI C TO E
Zasada 3: JEŚLI A I E NASTĘPNIE H
Fakty: A, B.
Cel: Udowodnij H.
Dowód:
Krok 1 : Na początku system szuka instrukcji, która ma cel na RHS, tj. R3, a następnie LHS reguły, aby sprawdzić, czy zawiera ona fakt. Zawiera A i E, ale potrzebujemy również B.
Krok 2 : Teraz będzie miał E jako cel podrzędny, o czym świadczy reguła 2. Teraz spójrz na jego LHS, tj. C
Krok 3: C można udowodnić regułą 1, która ma A i B jako LHS
Krok 4 : Ponieważ otrzymaliśmy od fakty fakty A i B od celu, więc algorytm kończy się tutaj
Krok 5: Zatrzymaj się
Właściwości łączenia wstecznego
- Łańcuch wsteczny to podejście odgórne, w którym zaczynamy od stanu celu i pracujemy wstecz, aby znaleźć wymagane fakty, które potwierdzają deklarację celu
- Nazywa się to podejściem ukierunkowanym na cel, gdy zaczynamy od celu, a następnie dzielimy na podcel, aby wydobyć fakty
- Stosuje strategię wyszukiwania Głębokość-Najpierw
- Może wygenerować ograniczoną liczbę wniosków
- Testuje tylko kilka wymaganych reguł
Zalety łączenia wstecznego
- Wyszukiwanie w łączeniu wstecznym jest kierowane, więc przetwarzanie kończy się, gdy fakt zostanie zweryfikowany
- Łańcuchy wsteczne uwzględniają tylko istotne części bazy wiedzy, więc nigdy nie wykonuje niepotrzebnych wniosków
- W przeciwieństwie do łączenia w przód, tutaj potrzeba tylko kilku punktów danych, ale reguły są przeszukiwane w sposób wyczerpujący
- Jest bardzo wydajny w przypadku problemów takich jak diagnozowanie i debugowanie
Niedogodności
- Ponieważ łączenie wsteczne jest zależne od celu, cel musi być wcześniej znany, aby wykonać łączenie wsteczne
- Trudno jest wdrożyć łańcuch wsteczny
Wniosek - łączenie w przód i w tył
System oparty na regułach odnosi się do codziennego życia człowieka, dlatego konieczne jest zrozumienie tego systemu. Oba tryby związane z systemami opartymi na regułach mają swoje własne zalety i wady. Wybór podejścia zależy od charakteru problemu.
Polecane artykuły
To był przewodnik po łańcuchach do przodu i do tyłu. Tutaj omawiamy właściwości, przykłady, zalety i wady łączenia w przód i w tył. Możesz także zapoznać się z następującymi artykułami, aby dowiedzieć się więcej -
- Łańcuch do przodu a łańcuch do tyłu
- Urządzenia sieciowe
- Ściągawka JQuery
- jQuery Elements