Функционирование адаптивной машины логического вывода

Интеллектуальная система с адаптивной машиной логического вывода имеет два основных режима работы — режим дедуктивного вывода (режим решения задач) и режим адаптации (режим формирования знаний).

Режим дедуктивного вывода является традиционным для интеллектуальных систем на основе баз знаний. Особенности его реализации зависят от конкретного применения интеллектуальной системы. Режим адаптации имеет отличия от подобных режимов в других интеллектуальных системах в связи с наличием адаптивной машины логического вывода.

Функционирование адаптивной машины логического вывода в режиме адаптации происходит следующим образом. На вход системы от пользователя либо из внешней среды поступает информация, к которой следует адаптировать базу знаний системы. Эта информация имеет вид запросов, подобных запросам в режиме дедуктивного вывода, но в режиме адаптации дополнительно на вход подаются требования к истинности запросов. интеллектуальная система адаптивный логический В общем случае, все запросы делятся на два вида — запросы, которые система должна считать истинными, и запросы, которые система должна считать ложными. Таким образом, запросы в данном режиме являются обучающими.

Обучающие запросы преобразуются подсистемой интеллектуального интерфейса во множество логических заключений m, разделенных на два подмножества — m_p и m_n, в соответствии с требованиями к истинности. Подмножество m_p включает заключения, которые должны выводиться из множества посылок базы знаний системы. В подмножество m_n входят заключения, которые не должны логически следовать из посылок базы знаний. Эти подмножества поступают на вход адаптивной машины логического вывода.

Дальнейшая обработка заключений происходит в соответствии с абдуктивным методом модификации посылок под контролем блока управления и контроля. Перед началом модификации блок управления и контроля устанавливает внутренний счетчик итераций в единицу.

Множество заключений m в блоке классификации заключений разделяется на четыре класса и, соответственно, на четыре подмножества:

• 1) m_pp — логический вывод успешен / должен быть успешен;
• 2) m_np — логический вывод неудачен / должен быть успешен;
• 3) m_pn — логический вывод успешен / должен быть неудачен;
• 4) m_nn — логический вывод неудачен / должен быть неудачен.

Блок управления и контроля осуществляет проверку, не пусты ли подмножества m_np и m_pn. Если оба подмножества пусты, то блок управления и контроля останавливает работу адаптивной машины с сообщением об успешном окончании адаптации базы знаний. Иначе выполняются следующие действия.

Заключения подмножества m_np поступают на вход блока добавления посылок, а заключения подмножества m_pn — на вход блока удаления посылок. Одновременно на вход обоих блоков приходит множество исходных посылок М (посылки базы знаний системы в текущий момент). В блоке добавления посылок для каждого заключения происходит генерация семейства множеств дополнительных посылок. В блоке удаления посылок для каждого заключения формируется семейство множеств посылок-кандидатов на удаление, причем эти посылки выбираются среди посылок множества М.

Следует отметить, что функционирование обоих блоков происходит параллельно. Это важно с точки зрения повышения скорости работы адаптивной машины, так как выполнение описываемого шага метода занимает значительную долю общего времени работы.

На следующем шаге множества M^np каждого семейства дополнительных посылок, сгенерированного в блоке добавления посылок, объединяются с множеством исходных посылок М и поступают на вход блока проверочного вывода совместно с подмножеством заключений m_nn. Выходом данного блока является сообщение, поступающее в блок управления и контроля, о наличии или отсутствии конфликта выводимости для каждого проверяемого множества M^np.

В случае отсутствия конфликта текущее множество M^np добавляется в базу знаний системы и под действием блока управления и контроля соответствующее заключение переходит из подмножества m_np в подмножество m_pp.

Далее множества M^pn каждого семейства множеств посылок-кандидатов на удаление вычитаются из множества исходных посылок М и приходят на вход блока проверочного вывода. На этот же вход поступает подмножество заключений m_pp. В блоке проверочного вывода определяется, имеются ли конфликты выводимости множеств M^pn и заключений подмножества m_pp.

В случае отсутствия таковых проверенное множество M^pn добавляется в базу знаний системы, а соответствующее заключение переходит из подмножества m_pn в подмножество m_nn.

На последнем шаге в цикле блок управления и контроля проверяет, имеются ли заключения в подмножествах m_np и m_pn. Если заключений в этих подмножествах нет, то блок управления и контроля сообщает подсистеме пользовательского интерфейса об успешном окончании процесса адаптации. В противном случае блок управления и контроля сравнивает текущее значение счетчика итераций с некоторым установленным ограничением.

Если счетчик превышает ограничение, то блок управления и контроля сообщает подсистеме пользовательского интерфейса о неудачном окончании процесса адаптации.

Иначе в блоке управления и контроля проверяется, изменилось ли множество исходных посылок по сравнению с началом цикла. Если множество исходных посылок остается прежним, то имеет место ситуация зацикливания. В этом случае блок управления задействует механизм безусловной модификации, который изменяет базу знаний. В неё добавляется некоторое множество дополнительных посылок или удаляется множество посылок-кандидатов на удаление, причем преимущество отдается первым. Множество, модифицирующее базу знаний, должно оказывать минимальное влияние на классы p/p и n/n. После этого счетчик итераций увеличивается на единицу и начинается новый цикл.

Таким образом, адаптивная машина логического вывода может сообщать об успешном или неудачном окончании процесса адаптации. В случае успешного окончания результатом работы адаптивной машины является модифицированная база знаний, информация которой была адаптирована к набору обучающих запросов. Иначе выдается сообщение о наличии неразрешенных конфликтов с указанием заключений, вызвавших эти конфликты.