Продукционные правила

В основе человеческой деятельности лежит мышление. Когда утром звонит будильник, мозг человека дает команду руке выключить его. Следует заметить, что это не автоматическая реакция, а решение конкретной задачи. При этом конечный результат, на который мы рассчитываем, на который направлены наши мыслительные процессы, называется целью. Как только цель (в данном случае выключение будильника) достигнута, перед человеческим мозгом сразу встают новые цели, например, одеться, позавтракать, выйти на остановку и т.д. Осуществление всех этих целей приводит к осуществлению главной цели – не опоздать в институт.

Для достижения цели используется некоторая совокупность фактов и способов их применения – правил. На этих понятиях основан наиболее распространенный метод представления знаний – правила продукции или продукционные правила. Этот метод был предложен Э. Постом (1943 г.). Продукционные правила объясняют логическую связь между понятиями предметной области. Системы с базами знаний, основанных на этой модели, называются продукционными системами. Эти системы бывают двух диаметрально противоположных типов – с прямыми и обратными выводами.

Правило продукции представляет собой подстановку следующего вида:

где – конечная связка факторов, B – действие, которое выполняется, если – истинно.

Иначе говоря, примером правил продукции может являться выражение следующего типа:

^ ЕСЛИ <условие> ТО <действие>.

При этом факты и правила могут быть разной сложности. Они связаны между собой с помощью логических функций И, ИЛИ, НЕ.

Например:

Факт1 Тихие, темные улицы опасны

Факт2 Пожилые люди обычно не совершают дерзких преступлений

Факт3 Моя милиция меня бережет

Правило1 ЕСЛИ на темной, тихой улице вы встретите пожилого человека

ТО можно не очень беспокоится

Это простое правило можно усложнить добавив факты, объединенные в связку с помощью логической функции ^ И:

Правило2 ЕСЛИ на тихой темной улице вы видите милиционера

И вы не преступали закон

ТО можно чувствовать себя в полной безопасности

Правила продукции можно отнести к категорическим знаниям, т.е. они всегда верны. Однако, в некоторых предметных областях (например, медицинская диагностика, системы управления и т.п.) преобладают вероятностные знания. Эти знания являются «мягкими» в том смысле, что говорить об их применимости к любым практическим ситуациям возможно только до некоторой степени. В таких случаях правила продукции дополняют вероятностной оценкой:

^ ЕСЛИ <условие> ТО <действие> С УВЕРЕННОСТЬЮ <значение>

Например:

Правило1 ЕСЛИ на тихой темной улице вы видите милиционера

И вы не преступали закон

ТО можно чувствовать себя в полной безопасности

^ С УВЕРЕННОСТЬЮ 0,3

Факты в правилах могут быть представлены в двух видах: в виде списков или в виде изолированной тройки:

атрибут→ объект→ значение,