- •Основные понятия и определения
- •Понятие искусственного интеллекта
- •1.2. История развития искусственного интеллекта за рубежом
- •1.3. История развития искусственного интеллекта в России
- •1.4. Цели и задачи искусственного интеллекта
- •1.5. Основные направления исследований по ии
- •1.6. Контрольные вопросы и упражнения
- •2. Истоки формальных рассуждений
- •2.1. Левополушарное и правополушарное мышления
- •2.2. Контрольные вопросы и упражнения
- •3.Формальные системы
- •3.1. Понятие формальной системы
- •3.2. Разрешимость формальной системы
- •3.3. Интерпретация формальной системы
- •3.4. Доказательство и истинность
- •3.5. Контрольные вопросы и упражнения
- •4.1. Основные принципы силлогистики
- •4.2. Решение силлогизмов
- •4.3. Расширенная силлогистика
- •4.4. Моделирование силлогистики
- •4.5. Контрольные вопросы и упражнения
- •5. Исчисление высказываний
- •5.1. Синтаксис исчисления высказываний
- •5.2. Семантика исчисления высказываний
- •5.3. Классы формул исчисления высказываний
- •5.4. Понятие семантического дерева
- •5.5. Алгоритм Куайна
- •5.6. Алгоритм редукции
- •5.7. Алгебраический подход к определению класса формул
- •5.7.1. Нормальные формы и алгоритм нормализации
- •5.7.2. Алгоритм Куайна для днф
- •5.7.3. Принцип резолюций
- •5.7.4. Хорновские дизъюнкты
- •5.8. Применение исчисления высказываний
- •5.8.1. Пример базы знаний на основе логических высказываний
- •5.8.2. Применение исчисления высказываний в конструировании релейно-контактных схем
- •5.9. Контрольные вопросы и упражнения
- •6. Исчисление предикатов
- •6.1. Определение исчисления предикатов первого порядка
- •6.1.1. Операции над предикатами
- •6.1.2. Общезначимость и выполнимость формул исчисления предикатов
- •6.2 Исчисление предикатов как формальная система
- •6.4. Сколемовские стандартные формы исчисления предикатов
- •6.5. Процедура вывода Эрбрана
- •6.6. Принцип резолюции для логики предикатов
- •Контрольные вопросы и упражнения
- •7. Индуктивные рассуждения
- •7.1. Схема индуктивных рассуждений
- •7.2. Индукция Милля
- •1. Принцип единственного различия
- •2. Принцип единственного сходства
- •3. Принцип единственного остатка
- •7.3. Особенности индуктивных схем рассуждений
- •7.4. Индуктивные методы и алгоритмы
- •7.4.2. Метод пятизначной логики
- •7.4.3. Алгоритм древ
- •7.4.4. Алгоритм амх (алгоритм, основанный на метрике Хемминга)
- •7.4.5. Индукция решающих деревьев (id3)
- •7.4.6. Метод фокусирования
- •7.5. Контрольные вопросы и упражнения
- •8. Рассуждения по аналогии
- •8.1. Виды аналогий и приемы работы с ними
- •8.2. Простая аналогия
- •8.3. Другие виды аналогии
- •8.4. Аналогия в доказательстве теорем
- •8.5. Формализация аналогии
- •8.7. Методы реализаций рассуждений по аналогии
- •8.8. Проблемы рассуждений по аналогии
- •8.9. Контрольные вопросы и упражнения
- •9. Автоматизация нечетких рассуждений
- •9.1. Модальные логики
- •9.2. Применение нечеткой математики
- •9.3. Нечеткая силлогистика
- •9.5. Контрольные вопросы и упражнения
- •10. Представление задач в пространстве состояний
- •10.1. Примеры представления задач в пространстве состояний
- •10.2. Методы поиска в пространстве состояний
- •10.3. Контрольные вопросы и упражнения
- •11. Распознавание образов
- •Выделяются следующие основные типы задач распознавания образов:
- •11.1. Искусственный нейрон
- •11.2. Искусственные нейронные сети
- •Персептроны
- •11. 3.1. Персептронная представляемость
- •11.3.2. Преодоление ограничения линейной разделимости
- •11.3.3. Обучение персептрона
- •11.4. Процедура обратного распространения
7.2. Индукция Милля
Одним из основоположников индуктивных рассуждений является Джон Стюарт Милль. Джон Стюарт Милль (1806 – 1873 гг.) – английский философ, экономист, общественный деятель. В сочинении «Система логики силлогической и индуктивной» (1843 г.) Милль рассматривает индуктивную логику как общую методологию наук. Главный интерес Милля – исследовать индукцию, которая, по его мнению, заключается в том, что мы переходим от знания известного к знанию неизвестному, а не от прошлого – к будущим событиям.
Согласно Миллю, в процессе наблюдения за окружающим миром мы решаем две главные задачи, связанные с созданием модели мира: выделение в наблюдаемом некоторых сущностей или понятий; установление отношений между ними.
Эти отношения могут быть как наблюдаемыми непосредственно, с помощью наших органов чувств (отношение «субъект – действие», «быть раньше»), так и достраиваемыми на основании некоторой логики знаний (отношения типа «причина – следствие», «цель – средство»).
Среди всех этих отношений наиболее значимую роль для познания окружающего мира играют каузальные отношения, отражающие в общей форме связи причин и следствий или так называемые причинно-следственные связи.
Милль поставил перед собой задачу нахождения связей между фактами и явлениями на основе анализа их совместного появления и непоявления в серии экспериментов. При этом были приняты меры во избежание ошибок при установлении причинно-следственных связей.
Были установлены три основные принципа, основанные на идеях выделения сходства и различия в наблюдаемых ситуациях внешнего мира.
1. Принцип единственного различия
«Если после введения некоторого фактора появляется или после удаления этого фактора исчезает известное явление, причем не вводились и не удалялись никакие другие факторы и не производилось никакого изменения первоначальных условий этого явления, то указанный фактор и составляет причину явления».
Схема рассуждений:
a,
b, c
d
n экспериментов … – положительные примеры для явления d.
a, b, c d
Удаляется фактор а:
b, c
d
m экспериментов … – отрицательные примеры для явления d.
b, c d
Если число экспериментов достаточно для выявления устойчивости, то можно сказать, что а – причина d, а d – следствие а, т.е. между а и d есть какое-то отношение (причинно-следственное).
2. Принцип единственного сходства
«Если все обстоятельства явления, кроме одного, могут отсутствовать, не уничтожая самого явления, то это одно обстоятельство находится в отношении причинной связи с явлением при условии, что приняты все меры к тому, чтобы никаких других обстоятельств, кроме принятых во внимание, налицо не оказалось».
Схема рассуждений:
a,
b, c
d
n экспериментов …
a, b, c d
Удаляется фактор с:
а,
b d
m экспериментов …
а, b d
Удаляется фактор b:
а
d
р экспериментов …
а d
Если число экспериментов достаточно для выявления устойчивости, то можно сказать, что а – причина d, т. е. a и d связаны причинно-следственными отношениями.
