产生式规则表示及其推理

产生式规则知识一般表示为:if A then B,即表示为:如果A成立则B成立。简化为A→B。

产生式规则知识允许有如下的特点:①相同的条件可以得出不同的结论,比如A→B,A→C;②相同的结论可以由不同的条件来得到,比如A→G,B→G;③条件之间可以是“与”(AND)连接和“或”(OR)连接,比如A∧B→G,A∨B→G(相当于A→G,B→G);④一条规则中的结论,可以是另一条规则中的条件,比如F∧B→Z,C∧D→F,其中F在前一条规则中是条件,在后一条规则中是结论。

由于具有以上特点,规则集能够做到:①能描述和解决各种不同的灵活的实际问题(由前3个特点形成)。②能把规则集中的所有规则连成一棵“与、或”推理树(知识树),即这些规则集之间是有关联的(由后两个特点形成)。

产生式规则的推理方法有两种,即正向推理和逆向推理。

1.正向推理 产生式规则的正向推理就是逐条搜索规则库,对每一条规则的前提条件检查事实库中是否存在。若在事实库中前提条件中各子项不是全部存在,放弃该条规则;若在事实库中全部存在,则执行该条规则,把结论放入事实库中。反复循环执行上面过程,直至推出目标,并存入事实库中为止。表13-4给出了一个根据以下14条产生式规则,使用正向推理诊断睑腺炎并提出治疗方案的初始推理过程:

R1:毛囊皮根微红肿→轻型。

R2:鼻塞流涕→外感风热。

R3:舌苔薄黄∧胃纳差→胃肠积热。

R4:眼睑局部明显红肿→重型。

R5:眼睑局部红肿∧顶尖有脓点→重型。

R6:脓点破溃→晚期。

R7:轻型∧外感风热→轻风热型。

R8:重型∧外感风热→重风热型。

R9:重型∧胃肠积热→重积热型。

R10:轻型→散瘌法。

R11:晚期→外敷药物。

R12:轻风热型→散瘌加罐。

R13:重风热型→挑瘌加罐。

R14:重积热型→放血法。

表13-4 睑腺炎诊断正向推理的初始过程

2.逆(反)向推理 产生式规则的逆向推理用得较多,主要是目标明确,推理快。逆向推理是从目标开始,寻找以此目标为结论的规则,并对该规则的前提进行判断。若该规则的前提中某个子项是另一规则的结论,再找此结论的规则,重复以上过程,直到对某个规则的前提能够进行判断。按此规则前提判断(“是”或“否”)得出结论的判断,由此回溯到上一个规则的推理,一直回溯到目标的判断。在计算机上实现逆向推理是利用规则栈来完成的。