产生式表示法的特点:优点缺点

2024年6月24日08:36:25产生式表示法的特点:优点缺点已关闭评论

1.产生式表示法的主要优点

(1)自然性

产生式表示法用“如果…,那么…”的形式来表达知识,这是人们常用的一种描述因果关系的方式,既直观、自然,又便于推理。正因为如此,产生式表示法成为人工智能中最重要和最常用的一种知识表示方法。

(2)模块性

产生式是规则库中最基本的知识单元,它们与推理机制相对独立,而且每条规则都有相同的形式。这样就方便了对规则进行模块化处理,为知识的增加、删除、修改带来了便利,为规则库的建立和扩展提供了可管理性。

(3)有效性

产生式表示法既可以表示确定性知识,也可以表示不确定性知识;既有利于表示启发式知识,也可以方便地表示过程性知识。目前已经成功建造的专家系统中,大部分是用产生式来表达它们的过程性知识的。

(4)清晰性

产生式有固定的格式。每一条产生式规则都由前提和结论这两部分组成,而且每一部分包含的知识量都比较少。这既便于对规则进行设计,又易于对规则库中知识的一致性和完整性进行检测。

2.产生式表示法的主要缺点

(1)效率不高

产生式系统求解问题的过程是这样的:先用产生式的前提部分和综合数据库中已知事实进行匹配,找出可用的规则;然后在这些规则中按一定的策略选择一个执行;最后把执行的结果加入综合数据库中。这个过程要反复进行,直到找到问题的答案或无法继续为止。因为规则库一般都很大,而匹配又很耗时,所以这个过程的效率不高,而且可能会出现组合爆炸的问题。

(2)不能表达具有结构性的知识

产生式适合于表达具有因果关系的过程性知识,是一种非结构化的知识表示方法。但是对于具有结构关系的知识,例如事物之间的分类、属性、关联等,产生式就无法很好地表示。它不能把具有结构关系的事物间的区别和联系表示出来(后面介绍的框架表示法可以解决这方面的问题)。因此,产生式表示法除了可以单独使用外,还经常和其他表示法结合起来表示特定领域的知识。例如,在专家系统PROSPECTOR中用产生式和语义网络相结合,在Alkins中把产生式和框架表示法结合起来等。

3.产生式表示法适合表示的知识

从上面关于产生式表示法的特点可以看出,产生式表示法适合于表示具有以下几种特点的领域知识:

1)由许多相对独立的知识元组成的领域知识,彼此间关系不密切,不存在结构关系,如化学反应方面的知识。

2)具有经验性和不确定性的知识,而且相关领域中对这些知识没有严格、统一的理论,如医疗诊断、故障诊断等方面的知识。

3)领域问题的求解过程可以被表示为一系列相对独立的操作,而且每个操作可以被表示为一条或多条产生式规则。

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