Моделирование рассуждений 1 ä Основными формами, в

Моделирование рассуждений 1

ä Основными формами, в которых фиксируются знания о мире в результате интеллектуально-познавательной деятельности, являются понятия, суждения и теории. 2

ä Понятие - мысль, которая посредством указания на некоторый признак выделяет его из всего многообразия и собирает в класс, т. е. обобщает все предметы, обладающие этим признаком. ä Понятия возникают и существуют в сознании человека в определенной связи в виде суждений. 3

ä Суждение - это мысль, содержащая утверждение о наличии и действительности некоторых положений дел. Суждения выражаются в языке с помощью повествовательных (декларативных) предложений. ä Высказывание - это любое предложение в отношение которых имеет смысл утверждать истинно оно или ложно. 4

ä ä Рассуждение – один из важнейших видов мыслительной деятельности человека, в результате которого формулируются новые предложения , высказывания, суждения на основе некоторых предложений, высказываний, суждений. Рассуждение - это процедура обоснования некоторого высказывания путем пошагового выведения его из других высказываний. 5

ä ä Умозаключение - это непосредственный переход от одного или нескольких высказываний a 1, a 2. . . an к высказыванию b, где высказывания ai называются посылками, а высказывание b - заключением. Логическая форма - это способ связи содержательных частей содержания в соответствии с основным принципом логики. Правильность рассуждения зависит только от его формы и не зависит от конкретного содержания. 6

ä ä Умозаключение является правильным, если его логическая форма гарантирует, что при истинности посылок, обязательно получим истинное заключение, т. е. не существует умозаключения с истинными посылками и ложным заключением. При выполнении указанного условия говорят, что между посылками и заключением имеет место логическое следование, т. е. заключение логическое следует из посылок. 7

Характеристики человеческих рассуждений: ä Неформальность; ä Нечеткость; ä Нелогичность; ä Использование образов; ä Использование эмоций и чувств 8

ä Лучше всего изучены логические рассуждения, разработаны механизмы дедуктивных выводов с помощью логики предикатов I порядка. ä Определение Предикат – это конструкция вида P(t 1, t 2, . . , tn), выражающая связь между некоторыми объектами или свойствами объектов. Р – предикатный символ; t 1, t 2, . . , tn – обозначают объекты, связанные свойством Р, их называют термами. 9

Пример Предложение «Художник рисует портрет» можно записать в виде предиката рисует(художник, портрет). Здесь «рисует» - предикатный символ; «художник» и «портрет» - термы-константы. Объекты могут быть обозначены символами, т. е. , рисует(Х, Портрет) или рисует(X, Y). Это тоже предикаты. 10

ä ä Предикат – это логическая функция, принимающая значения «истина» или «ложь» в зависимости от значений своих аргументов. Количество аргументов у предиката называется его арностью. Предикат «рисует» имеет арность 2 и при X = «художник» и Y= «портрет» имеет значение «истина» 11

ä Предикаты могут объединяться в формулы с помощью логических связок (союзов): и (конъюнкция), или (дизъюнкция), не (отрицание), следует (импликация), тогда и только тогда, когда (эквиваленция). 12

ä Фразовая форма логики предикатов - это способ записи формул при которых употребляется только соединители: и, или, не. ä Литерал - это позитивная или негативная атомарная формула. ä В логике предикатов элементарным объектом обладающим истинным значением является атомарная формула. 13

ä Prolog - это язык высокого уровня имеющий строгое теоретическое обоснование и ориентированный на использование концепций и методов логического программирования. 14

ä Логическое программирование представляет собой нетрадиционную технологию программирования. Оно основано на идее описания задачи совокупных утверждений в некотором формальном логическом языке и получение решения задачи построением вывода в формальной дедуктивной системе. 15

ä ä Логическая программа требует описания мира задачи, т. е. множества объектов устроенных определенным образом и отношений определенных на этих объектах. Логическая программа - это множество аксиом и правил задающих отношения между объектами, вычислением логических программ является вывод следствий из программы 16

Теоретической основой языка Prolog является исчисление предикатов. ä Существуют 3 вида основных конструкций языка Prolog. ä факт правило запрос ä ä Факт используется для констатации того, что выполнено некоторое отношение между объектами. 17

ä ä ä Отношения в Prolog называются предикатами, объекты - термами. Переменные в Prolog не рассматриваются как выделенный участок памяти, они служат для обозначения объекта, на который нельзя сослаться по имени. Переменную можно считать локальным именем объекта. Запрос - конкретному примеру логического программирования соответствует понятие запроса(цели). Вычисление ответа на запрос соответствует доказательству существования объекта делающего цель истинной. 18

Виды запросов: 19

Структура программы на языке Prolog ä Domains ä ä ä раздел описания доменов (аналогичен разделу описания типов данных) Predicates раздел описания предикатов (аналогичен разделу описания процедур и функций) Clauses утверждения (аналог: тело основной программы) Goal целевое утверждение – «цель» 20

Пример 1 Терм любит(лена, ананасы) функтор (предикат) атомы Отдельное утверждение или правило заканчивается точкой. 21

Пример 2 Переменные имеет(X, автомобиль( «Жигули» , Y)) главный функтор терма функтор атом 22

ä ä Все переменные должны начинаться с большой буквы. При необходимости использовать атом, начинающийся с большой буквы, нужно использовать кавычки. 23

Пример программы ä ä ä ä Domains (диапазон значений) фамилия = string улица = string дом = string квартира = string номер_участка = integer predicates пациент(фамилия, улица, дом, квартира, номер_участка) clauses пациент("Иванов", "Рабиновича", "25", 178, 4) Goal: пациент(X, _, _, _, 4). Goal: пациент(X, _, _, _, N), N>=4. Goal: пациент(X, Y, Z, _, _), пациент(K, Y, Z, _, _), X<>K. 24