U umjetnoj inteligenciji, ulančavanje prema naprijed i unatrag jedna je od važnih tema, ali prije razumijevanja ulančavanja prema naprijed i unatrag, prvo ćemo shvatiti odakle ova dva pojma dolaze.

podcrtavanje teksta css-om

Motor za zaključivanje:

Stroj za zaključivanje komponenta je inteligentnog sustava u umjetnoj inteligenciji, koji primjenjuje logička pravila na bazu znanja za izvođenje novih informacija iz poznatih činjenica. Prvi mehanizam za zaključivanje bio je dio ekspertnog sustava. Stroj za zaključivanje obično radi u dva načina, a to su:

Ulančavanje prema naprijed Ulančavanje unazad

Hornova klauzula i definitivna klauzula:

Hornova klauzula i definitivna klauzula oblici su rečenica, što bazi znanja omogućuje korištenje ograničenijeg i učinkovitijeg algoritma zaključivanja. Algoritmi logičkog zaključivanja koriste pristupe ulančavanja unaprijed i unatrag, koji zahtijevaju KB u obliku određena rečenica prvog reda .

Određena klauzula: Klauzula koja je disjunkcija literala sa točno jedan pozitivan literal poznata je kao definitivna klauzula ili stroga klauzula o rogu.

Horn klauzula: Klauzula koja je disjunkcija literala sa najviše jedan pozitivan literal poznata je kao klauzula o rogu. Stoga su sve definitivne rečenice rogove.

Primjer: (¬ p V ¬ q V k) . Ima samo jedan pozitivni literal k.

A. Lančano prosljeđivanje

Ulazno ulančavanje također je poznato kao unaprijedna dedukcija ili metoda unaprijed zaključivanja kada se koristi mehanizam za zaključivanje. Ulančavanje prema naprijed oblik je zaključivanja koji započinje atomskim rečenicama u bazi znanja i primjenjuje pravila zaključivanja (Modus Ponens) u smjeru prema naprijed kako bi izvukao više podataka dok se ne postigne cilj.

Algoritam za ulančavanje unaprijed polazi od poznatih činjenica, pokreće sva pravila čije su premise zadovoljene i dodaje svoj zaključak poznatim činjenicama. Ovaj proces se ponavlja dok se problem ne riješi.

Svojstva ulančavanja prema naprijed:

• To je pristup prema dolje prema gore, jer se kreće odozdo prema gore.
• To je proces donošenja zaključaka na temelju poznatih činjenica ili podataka, polazeći od početnog stanja do ciljnog stanja.
• Pristup lančanog usmjeravanja također se naziva i pristup vođen podacima jer dolazimo do cilja koristeći dostupne podatke.
• Pristup lančanog povezivanja obično se koristi u ekspertnim sustavima, kao što su CLIPS, poslovni i proizvodni sustavi pravila.

Razmotrimo sljedeći poznati primjer koji ćemo koristiti u oba pristupa:

Primjer:

'Prema zakonu, Amerikanac je zločin prodati oružje neprijateljskim nacijama. Država A, neprijatelj Amerike, ima neke projektile, a sve projektile prodao joj je Robert, koji je američki državljanin.'

Dokaži to 'Robert je kriminalac.'

Kako bismo riješili gornji problem, prvo ćemo pretvoriti sve gore navedene činjenice u definitivne klauzule prvog reda, a zatim ćemo upotrijebiti algoritam za ulančavanje prema naprijed da postignemo cilj.

Pretvorba činjenica u FOL:

• Za Amerikanca je zločin prodavati oružje neprijateljskim nacijama. (Recimo da su p, q i r varijable)
  Amerikanac (p) ∧ oružje(q) ∧ prodaje (p, q, r) ∧ neprijateljski(r) → Kriminalac(p) ...(1)
• Zemlja A ima nekoliko projektila. ?p Posjeduje(A, p) ∧ Projektil(p) . Može se napisati u dvije određene rečenice korištenjem egzistencijalne instancije, uvodeći novu konstantu T1.
  Posjeduje (A, T1) ......(2)
  Projektil (T1) .......(3)
• Robert je sve projektile prodao zemlji A.
  ?p Projektili(p) ∧ Posjeduje (A, p) → Prodaje (Robert, p, A) ......(4)
• Rakete su oružje.
  Projektil(p) → Oružje (p) .......(5)
• Neprijatelj Amerike poznat je kao neprijateljski raspoložen.
  Neprijatelj(p, Amerika) →Neprijatelj(p) ........(6)
• Država A je neprijatelj Amerike.
  Neprijatelj (A, Amerika) .........(7)
• Robert je Amerikanac
  Amerikanac (Robert). ..........(8)

Dokaz za ulančavanje naprijed:

Korak 1:

U prvom koraku krenut ćemo s poznatim činjenicama i odabrati rečenice koje nemaju implikacije, kao što su: Amerikanac (Robert), Neprijatelj (A, Amerika), Vlasnik (A, T1) i Projektil (T1) . Sve ove činjenice bit će prikazane kako slijedi.

Korak 2:

U drugom koraku ćemo vidjeti one činjenice koje proizlaze iz dostupnih činjenica i sa zadovoljenim premisama.

Pravilo-(1) ne zadovoljava premise, pa neće biti dodano u prvoj iteraciji.

Pravilo-(2) i (3) su već dodana.

Pravilo-(4) zadovoljava zamjenom {p/T1}, pa prodaje (Robert, T1, A) dodaje se, što proizlazi iz spoja pravila (2) i (3).

Pravilo-(6) je zadovoljno zamjenom (p/A), pa je dodan Neprijateljski(A), što proizlazi iz Pravila-(7).

Korak-3:

U koraku-3, kao što možemo provjeriti je li Pravilo-(1) zadovoljno zamjenom {p/Robert, q/T1, r/A}, tako da možemo dodati Criminal(Robert) koji zaključuje sve dostupne činjenice. I tako smo postigli naš cilj.

Stoga je dokazano da je Robert kriminalac koristeći pristup ulančavanja naprijed.

B. Ulančavanje unazad:

Ulančavanje unatrag poznato je i kao metoda dedukcije unatrag ili rezoniranja unatrag kada se koristi mehanizam za zaključivanje. Algoritam ulančavanja unatrag oblik je rezoniranja koji počinje s ciljem i radi unatrag, ulančavajući pravila kako bi se pronašle poznate činjenice koje podupiru cilj.

Svojstva ulančavanja unatrag:

• Poznat je kao pristup odozgo prema dolje.
• Ulančavanje unazad temelji se na pravilu modus ponens zaključivanja.
• U ulančavanju unatrag, cilj se dijeli na podcilj ili podciljeve kako bi se dokazala istinitost činjenica.
• Naziva se pristupom usmjerenim na cilj jer popis ciljeva odlučuje koja će se pravila odabrati i koristiti.
• Algoritam ulančavanja unazad koristi se u teoriji igara, automatiziranim alatima za dokazivanje teorema, mehanizmima za zaključivanje, pomoćnicima za dokazivanje i raznim AI aplikacijama.
• Metoda ulančavanja unatrag uglavnom koristi a dubinsko pretraživanje strategija za dokazivanje.

Primjer:

U ulančavanju unazad, koristit ćemo isti gornji primjer i ponovno ćemo napisati sva pravila.

Amerikanac (p) ∧ oružje(q) ∧ prodaje (p, q, r) ∧ neprijateljski(r) → Kriminalac(p) ...(1)
Posjeduje (A, T1) ........(2) Projektil (T1) ?p Projektili(p) ∧ Posjeduje (A, p) → Prodaje (Robert, p, A) ......(4) Projektil(p) → Oružje (p) .......(5) Neprijatelj(p, Amerika) →Neprijatelj(p) ........(6) Neprijatelj (A, Amerika) .........(7) Amerikanac (Robert). ..........(8)

Dokaz za ulančavanje unatrag:

U ulančavanju unazad, počet ćemo s našim predikatom cilja, koji je Kriminalac (Robert) , a zatim zaključite daljnja pravila.

Korak 1:

U prvom koraku uzet ćemo činjenicu cilja. A iz činjenice cilja, zaključit ćemo druge činjenice, i na kraju ćemo dokazati da su te činjenice istinite. Dakle, činjenica našeg cilja je 'Robert je kriminalac', pa je predikat toga slijediti.

Korak 2:

U drugom koraku ćemo izvesti druge činjenice iz činjenice cilja koja zadovoljava pravila. Dakle, kao što možemo vidjeti u Pravilu-1, predikat cilja Kriminalac (Robert) prisutan je sa zamjenom {Robert/P}. Stoga ćemo dodati sve konjunktivne činjenice ispod prve razine i zamijenit ćemo p s Robert.

Ovdje možemo vidjeti da je Amerikanac (Robert) činjenica, pa je to ovdje dokazano.

Korak-3: t U koraku-3, izdvojit ćemo daljnju činjenicu Missile(q) koja se izvodi iz Weapon(q), budući da zadovoljava Pravilo-(5). Oružje (q) je također istinito sa zamjenom konstante T1 na q.

Korak-4:

U koraku 4, možemo zaključiti činjenice Missile(T1) i Owns(A, T1) iz oblika Sells(Robert, T1, r) koji zadovoljava Pravilo - 4 , sa zamjenom A umjesto r. Dakle, ove dvije tvrdnje su ovdje dokazane.

Korak-5:

U koraku 5 možemo zaključiti činjenicu Neprijatelj (A, Amerika) iz Neprijateljski (A) što zadovoljava Pravilo-6. I stoga se sve tvrdnje dokazuju istinitima korištenjem ulančavanja unazad.