Въведение в напред и назад вериги
Напред и назад вериги са режимите, използвани от Inference Engine за извеждане на нова информация от базата знания. Inference Engine е един от основните компоненти на интелигентната система в изкуствения интелект, който прилага набор от логически правила към съществуващата информация (база знания), за да изведе нова информация от вече известния факт. Напред и назад верига са двата режима, чрез които двигателят Inference извежда нова информация. Напред и назад разпространението са точно противоположни един на друг по начина, по който извеждат нова информация от известните факти.
Как работи напредното разпространение?
Forward Chaining, известен от някои като разсъждение напред или изваждане напред, започва с известния факт или атомно изречение в базата знания и постепенно правилата за изводи се прилагат към вече известните факти, докато достигнем целта. С две думи, верижното движение взима решение или достига до целта, въз основа на наличните данни.
Свойства на предното веригиране
- Следва подход „отдолу нагоре“, т.е. изваждането на разсъждения се движи отдолу нагоре
- Нарича се още като ориентиран към данни подход, тъй като разчита на съществуващите данни, за да достигне до целното състояние
- То е насочено към заключение, т.е. целта му е да достигне до заключението от първоначалното състояние
- Той се използва широко в експертната система като CLIPS и система от правила за производство
пример
Нека да разгледаме пример, за да разберем как работи Forward Chaining на практика
Правило 1: АКО А е човек, ТОГА A е бозайник
Правило 2: АКО А е бозайник, ТОГА A е жива форма
Правило 3: АКО А е жива форма, ТОГА А е смъртна
Факт: Шям е човек
От тези правила за извод трябва да достигнем Целта
Цел: Смърт ли е Шям?
стъпки:
- Започнете с известния факт. Знаем, че Шям е човек (От изказването на фактите).
- Използвайки R1, можем да заключим, че Shyam е бозайник. Тъй като това не е целева декларация, така че продължете.
- След това преминете към Правило 2: ако Шям е бозайник, то това е жива форма, така че можем да кажем, че Мурат е жива форма. Тъй като това не е целева декларация, така че продължете
- Използвайки R3, тъй като Shyam е форма на живот, така че трябва да бъде Mortal. Тъй като това е изявлението за целта, така Излезте
Предимства на напредването на веригата
- Forward Chaining работи чудесно, когато наличната информация може да се използва за достигане на целта състояние
- Forward Chaining има възможност да предоставя много данни от ограничените първоначални данни
- Forward Chaining е най-подходящ за приложение в системата Expert, което изисква повече контрол, планиране и наблюдение
- Forward Chaining трябва да се прилага, когато има ограничен брой първоначални състояния или факти
Недостатъци на напредването на веригата
- Двигателят на изводите ще генерира нова информация, без да знае коя информация ще бъде от значение за достигане на целното състояние
- Възможно е първоначално потребителят да трябва да въведе много информация, без да знае коя информация ще бъде използвана, за да достигне състоянието на целта
- Inference Engine може да задейства много правила, които не допринасят за постигане на целта
- Това може да даде различно заключение, което може да доведе до високата цена на процеса на свързване
Как работи обратно разпространение?
Обратно веригиране или обратно разпространение е обратната страна на напредното оковане. Започва от състоянието на целта и се разпространява назад, използвайки правила за изводи, така че да открие фактите, които могат да подкрепят целта. Нарича се също като разсъждаване на целта. Той започва от дадената цел, търси ТЕГАТА част от правилото (част от действието), ако правилото е намерено и частта му IF съвпада с правилото на извода, тогава правилото се изпълнява друго Inference Engine го задава като нов подцел.
Правило 1: АКО И БЪЛГО В
Правило 2: АКО СЕ ТО Е
Правило 3: АКО И Е, А Н
Факти: А, Б
Цел: Докажете H
Доказателство:
Стъпка 1 : В началото системата търси заявлението, което има цел на RHS, т.е. R3, след това потърсете LHS на правилото, за да проверите дали съдържа факта. Съдържа A и E, но ние също се нуждаем от B
Стъпка 2 : Сега тя ще има Е като подцел, която е доказана с правило 2. Сега погледнете нейната LHS т.е. C
Стъпка 3: С може да се докаже с правило 1, което има A & B като LHS
Стъпка 4 : Тъй като имаме бот фактите A&B от целта, така че алгоритъмът да приключи тук
Стъпка 5: Спрете
Свойства на обратно свързване
- Обратно веригиране е подход отгоре надолу, при който започваме от състоянието на целта и работим назад, за да намерим необходимите факти, подкрепящи изявлението на целта
- Той е известен като подход, насочен към целите, когато започваме от целта и след това се разделяме на подцел, за да извлечем фактите
- Прилага стратегията за търсене на дълбочина първа
- Той може да генерира само ограничен брой изводи
- Той тества само за няколко от необходимите правила
Предимства на обратно свързване
- Търсенето във връщане назад е насочено, така че обработката приключва, когато фактът е проверен
- Обратното веригиране обмисля само съответните части от базата знания, така че никога да не прави излишни изводи
- За разлика от Forward Chaining, тук са необходими само няколко точки от данни, но правилата се търсят изчерпателно
- Той е много ефективен за проблеми като диагностициране и отстраняване на грешки
Недостатъци
- Тъй като обратното веригиране е насочено към целта, така че целта трябва да бъде предварително известна, за да се извърши връщане назад
- Трудно е да се осъществи обратно свързване
Заключение - Свързване напред и назад
Системата, основана на правила, е от значение за ежедневието на човека, така че е наложително да има разбиране за тази система. И двата режима, участващи в базирани на правила системи, разполагат със собствени набори предимства и недостатъци. Изборът на подхода зависи от характера на проблема.
Препоръчителни статии
Това е ръководство за напред и назад вериги. Тук обсъждаме свойствата, примерите, предимствата и недостатъците на веригите напред и назад. Може да разгледате и следните статии, за да научите повече -
- Forward Chaining vs Backward Chaining
- Мрежови устройства
- Чит лист JQuery
- jQuery елементи