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1、不确定性推理及其应用刘佳（解放军信息工程大学理学院，一旅十二队，三班，3952007033）摘要 ：不确定性推理（ 或 ）是当前人工智能研究中最为活跃的领域之一。具有不确定性推理能力是智能系统走向真正实用化的基本前提。本文对该领域的一些研究结果和问题加以归纳。关键词：不确定推理引 言从年开始，“人工智能中的不确定性”会议每年召开一次，该会议现已国际化。近年来，不确定性推理方面的专著也不断出现。所有这一切都表明：不确定性推理现已成为人工智能中的一个活跃分支，正在走向成熟和繁荣。由于它又是一个充满未知的领域，因此有关研究无疑具有挑战性，值得广大的年轻读者去思索、研究。一、 不确定性推理与人工智能
2、大多数日常推理和决策行为都是在问题信息不完全或者近似的环境下做出的。为了进行不确定性推理和决策，人们常常需要对未知信息进行猜测，对相互冲突的证据进行称量、分辨。早在人工智能学科出现之前，哲学、逻辑学和数学就开始了有关问题的研究，最为人们熟知的有概率论等领域。进入本世纪年代以来，人工智能工作者尝试在计算系统（如专家系统）中模拟不确定性推理的能力，提出了一系列管理不确定性和冲突证据的方法，极大地活跃了不确定性推理的研究。一些方法已经被用来解决人工智能中的医疗诊断、机器断、市场预测、视觉、机器人和自然语言理解等重要问题。不确定性推理的研究对一系列人工智能的基础性理论问题如非单调推理、启发式搜索、规划
3、和学习等也做出了重要贡献。目前，已有两种专业杂志（不包括 ）专门刊登不确定性推理研究和应用的论文。二、 不确定性推理的研究内容 不确定性推理的研究内容是随着研究的深入而不断丰富的。当前，不确定性推理的研究主要包括以下内容：不确定性信息的表示、度量不确定性信息的表示可以是显性的，也可以是隐性的；可以是定量的，也可以是定性的。当然也可以是混合式的。不确定性信息的度量一般指不确定性的取值，而不是指使用某种表示所具有的不确定性程度。不确定性信息的度量一般是有结构的，例如，概率论中的概率值是，中的一个数，确定因子中的确定性程度是，中的一个数。不确定性信息的综合不确定性信息的综合是研究如何将来自多种途径的
4、信息综合成一个不确定性信息的问题。不确定性信息的传播从已知的一些不确定性信息推出另外信息的不确定性过程称为传播。不确定性信息的更新或修正已知一些含不确定性的信息，对已有信息或知识的不确定性进行修改称为更新或修正。网络表示和实现好的数据结构是提高各种不确定性推理方法表示和实现有效性的关键。网络和图表能很好地区分变量之间的相关或无关性，为不确定性的传播和修正提供了明显的计算方法，从而受到不少研究人员的青睐。不确定性度量和信念结构的学习大多数不确定性推理方案都是在已知信念结构（不同信念间的相互关系）和不确定性的度量值的情况下讨论如何进行推理计算。实际问题中常常需要学习信念结构和不确定性的度量值。这一
5、问题是当前不确定性推理研究的一个难点。许多新近提出的方案还缺乏这方面的研究。应用研究应用是证明各种推理方法有效的根本途径。另外，许多方法的提出有着深刻的应用背景，如确定因子、判据理论（ ）。多种不确定性集成处理实际问题中有些涉及多种不确定性因素，因此需要发展多种不确定性集成处理的推理方案。这种集成既包括定量集成，也包括定性集成，还有定性定量都有的集成。定性和定量的结合研究这里指的是定性和定量的兼容性研究。实际问题中，我们可能拥有不完全的定量信息和一些定性信息，这些信息对于推理都有一定的用处。不确定性推理与人工智能其它研究的结合人工智能其它研究（如启发式搜索、规划等）中存在着大量的不确定性问题，
6、相互结合研究无疑会提高不确定性推理和人工智能研究的地位。多主体不确定性推理随着分布式专家系统的出现和分布式人工智能的发展，多主体不确定性推理方法的研究已经提到议事日程上来。多主体使用的推理方法、拥有的信息均可能不同，这使得问题变得有趣和困难。局限研究由于人类对不确定性认识的局限性，各种不确定性推理方案势必存在这样或那样的局限。研究这些局限和不足对于实际应用中推理方法的选择至关重要。三、 不确定性推理方法简介 不确定性推理方法的分类很多，我们采纳（）的做法，将不确定性推理方法可以分为定量、定性以及定性与定量之综合三大类。定量方法可以分为一值方法、二值方法和集值方法。一值方法指那些用一个数值表示不
7、确定性的方法，如信念网络、主观贝叶斯方法和确定因子方法；二值方法使用两个数值表示不确定性，如证据理论、系统和可能性理论；集值方法的共同点是用集合来表示不确定性，如模糊集合论、发生演算（ ）和粗略集（）理论。定性方法包括模态逻辑（如相信逻辑）、条件逻辑、优先逻辑、非单调推理、信念修正以及一些启发式方法。由于定量、定性方法的各自局限，前者难以获得定量信息，后者不足以解决证据冲突和多扩张问题，近年来出现了一些综合定量、定性信息的处理方案，如优先限制理论（ ）、模糊真值维护系统（），从已知的定性信息中抽取定量信息也是一种有意义的方案， 等人的非单调推理概率语义的工作属于这一范畴。四、 下面简单介绍一些
8、常见的不确定性推理方法的基本思想。 信念网络（ ）信息网络也称贝叶斯网络，是由 年给出的，属于证据推理中的贝叶斯家族，使用概率论方法。信念网络是无圈有向图（），其中结点都是变元，弧表示相关变元间的依赖关系。变元有一些取值对应于互不相同的假设或观察。依赖性强度由条件概率确定。由于通常的概率推理计算量很大，信念网络理论试图利用问题中的独立性信息减少计算量。信念网络提供了一种有效机制利用和检测独立性，从而为古老的概率推理注入了新的活力。该方法现已广泛应用，成为最有影响的不确定性推理方法。沿着这一思路，提出了概率相似性网络理论，相似性网络可以利用更多的独立性信息。确定因子方法（ ） 在专家系统出现之前
9、，概率论、证据理论和模糊集合论已经得到很大发展。当专家系统研究开始时，研究人员试图发展适合于基于规则的知识密集型系统不确定性管理方案。年代早期，提出了著名的确定因子方法，并用于处理系统中的不确定性信息。在系统中，知识库是一组形如：证据（）假设的规则组成，其中，表示在给定观察下假设的可信度。可信度可以通过两个函数计算：（）（，）。其中，（，）表示：证据成立时，假设相信程度的增加；（，）表示：证据成立时，假设被怀疑程度的增加。的值，表示的否定被确认，表示被确认。值得指出的是，证明了确定因子的原始定义与其综合函数是不协调的，并且提出了确定因子的一种概率解释。指出的修正确定因子理论是理论的一个特殊情形
10、。主观贝叶斯方法 主观贝叶斯方法最早用于探矿专家系统的设计。主观贝叶斯方法除了使用通常的贝叶斯公式外，还使用一种变形的贝叶斯公式来计算在给定观察下某一假设成立的概率。新的公式基于更多的条件独立性假设。证据理论 证据理论又称理论，最早由 在年代提出，年代经 发展成现在的形式。证据理论的提出旨在解决概率论推理的两上困难：概率论不能很好地表示无知，一个信念与其否定的主观概率之和为。事实上，概率论推理的两个困难是有密切联系的：无知使得我们对某一命题及其否定的相信程度之和可能不为；而和不为说明信念中有无知。证据理论用两个数值信任度和似然度来表示不确定性，信任度相当于概率的下界，似然度相当于概率的上界。可
11、能性理论 可能性理论是基于模糊集合论提出的一种不确定性推理方法，后经和等人发展，成为一种重要的推理方法。可能性理论能处理模糊不确定性和不完全信息，其表示不确定性信息的手段是使用可能性度量和必然性度量。尽管从度量上看，可能性理论的度量是证据理论度量的特例，但是这不等于说可能性理论是证据理论的一个特例。事实上，可能性理论具有自己的传播、修正手段，它所处理的对象是带有模糊性的信息。粗略集理论 粗略集理论是 年提出的一种处理不确定性的方法。该理论特别适合于处理知识获取过程中的不致性。在粗略集理论中，计算一个划分的上、下近似是基本的研究问题。基于上、下近似，两组不同的规则集就可以算出来，这就是确定性规则
12、和可能性规则。确定性规则可以使用经典逻辑进行演算。可能性规则由一些数据（其中可能有冲突）支持。可能性可以使用经典逻辑或者任何一种不确定处理方法进行处理。该方法的一个优点是确定性规则和可能性规则可以分开来处理，另一个优点是不需关于数据的定量化信息。非单调推理 经典的非单调推理方案主要研究在信息或知识不完全情况下如何推出一些合理的可错的结论问题。因此，非单调推理属于定性不确定性推理的范畴。由于大多数非单调推理方案缺乏信念强度的评价手段，因此非单调推理与其它不确定性推理的结合研究逐渐活跃起来。参考文献：1百度文库2人工智能课本下面红色部分是赠送的总结计划，不需要的可以下载后编辑删除！2014年工作总
13、结及2015年工作计划（精选）XX年，我工区安全生产工作始终坚持“安全第一，预防为主，综合治理”的方针，以落实安全生产责任制为核心，积极开展安全生产大检查、事故隐患整改、安全生产宣传教育以及安全生产专项整治等活动，一年来，在工区全员的共同努力下，工区安全生产局面良好，总体安全生产形势持续稳定并更加牢固可靠。一、主要工作开展情况(一)认真开展安全生产大检查，加大安全整治力度。在今年的安全生产检查活动中，工区始终认真开展月度安全检查和日常性安全巡视检查记录，同时顺利完成公司组织的XX年春、秋季安全生产大检查和国家电网公司组织的专项隐患排查工作。截止日前，工区先后共开展各类安全检查71次，查出事故隐
14、患点22处，均进行了闭环处理。通过检查活动，进一步夯实了工区的安全生产基础。(二)顺利完成保电专项工作。本年度工区共进行专项保电工作10次，累计保电天数达到90余天，通过工区全员的共同努力，顺利完成春节保电、国庆保电、七一保电、特高压投送电保电、500kv沁博线保电等一批重要节假日的保电工作。(四)工作票统计及其他工作情况。截止11月15日，我工区连续实现安全生产1780天;全年共办理工作票50张，其中第一种工作票 24张，含基建单位8张;第二种工作票26张。工作票合格率100%，执行情况较好。全年工区所辖线路跳闸次数共计0次，线路跳闸率为0次/(百公里年)。(四)安环体系标准化建设本年度在公司统一的部署下，工区积极参与安环体系标准化建设工作，先后派员参加安环体系标准化培训2次，迎接公司开展安环体系内审工作三次，先后审查出问题共计20余处，先后进行了闭环整改。截止日前，工区已初步建立起了标准化安环工作体系，在今后工作中，工区将进一
