非單調(diào)繼承系統(tǒng)中的關(guān)系和擴(kuò)張.pdf

1、繼承系統(tǒng)是建立在知識分層結(jié)構(gòu)上的知識描述體系, 分層結(jié)構(gòu)的第一個優(yōu)點(diǎn)就是它是一個有效的推理方式，另一個優(yōu)點(diǎn)就是經(jīng)過簡潔的描述，它能夠更有效的進(jìn)行搜索。繼承系統(tǒng)最初的目標(biāo)是為了描述一個普通的推理方法，此方法是和直覺有關(guān)的形式數(shù)學(xué)理論。目前主要是對此直覺方面的爭論: 可廢止的繼承特性中的帶有繼承特例的多種繼承的研究。帶有特例的推理是復(fù)雜的，因為它包含了一階邏輯以外的運(yùn)算。使用在繼承基礎(chǔ)上建立起來的形式主義，來表示非標(biāo)準(zhǔn)的推理規(guī)則，這就與缺省

2、和非單調(diào)邏輯有關(guān)，但是它包括了這兩個邏輯沒有的重要的繼承觀點(diǎn)。 對于非單調(diào)的繼承系統(tǒng)的研究，最初是由Tourtzky發(fā)展起來的，隨著研究的進(jìn)一步深入，現(xiàn)在主要集中在兩個方面的研究，一個是直接的方法，另一個是非直接的方法。但是直接的方法看起來更直觀一些，更具有直覺性。在可繼承性的內(nèi)容上，主要有兩個研究的領(lǐng)域。一個是對于可繼承性的概念的研究，另一個是對于可繼承性的推理研究，就是如何構(gòu)造擴(kuò)張。本文主要對擴(kuò)張的構(gòu)造進(jìn)一步進(jìn)行闡述。

3、 對于非單調(diào)繼承體系的語義分析的許多闡述，無論直接的還是間接的，都建立了不同的理論框架，我們不可能一一的去分析它們。本文僅討論一種單一的框架所發(fā)展的一些理論，就是建立在tourtzky的最初的或一些接近的相關(guān)的想法。本文的目的就是去描述將繼承關(guān)系添加到非單調(diào)繼承體系當(dāng)中，然后再具體的給出三種可繼承性的擴(kuò)張，研究一些擴(kuò)張的性質(zhì)。因為在繼承體系中研究的對象僅限于個體和類，首先將二元關(guān)系轉(zhuǎn)化成一元的類的概念，然后在繼承的定義中做出相應(yīng)地處理

4、。將關(guān)系加入到繼承體系中，知識的概念得到了進(jìn)一步的擴(kuò)充，豐富了機(jī)器的識別語言，在人工智能領(lǐng)域的知識描述方面具有重要的意義。 第一部分先介紹本文的簡介和概述，第二部分介紹將關(guān)系轉(zhuǎn)化為一種特殊的繼承屬性，和一些基本的概念，這些基本的關(guān)于連接和路徑的概念來源于[ John F.horty ]。第三部分說明這些概念(個體，屬性及關(guān)系)對于純粹的可廢止繼承網(wǎng)絡(luò)是如何構(gòu)造繼承的一些直接的理論和推理。第四部分證明可繼承性質(zhì)的兩種擴(kuò)張的存在性和

5、唯一性，以及擴(kuò)張的性質(zhì)。最后兩部分我們從數(shù)學(xué)的角度和深度去研究另外幾種可繼承性的擴(kuò)張。 在可繼承性的定義上，主要應(yīng)該滿足三個基本的條件，分別是可構(gòu)造的，無矛盾的，沒有被優(yōu)先占有的，可繼承的性質(zhì)和擴(kuò)張都是建立在這三種定義基礎(chǔ)之上的，這三個定義分別是: 定義3.1.1 （可構(gòu)造性） 在前后關(guān)系<Γ,Φ>中，一個肯定的路徑 (ｘ,σ,ｕ) ｙ是可構(gòu)造的，當(dāng)且僅當(dāng) (ｘ,σ,ｕ) Φ和ｕｙΓ。在此前后關(guān)系中，一個否定的路

6、徑 (ｘ,σ,ｕ) ｙ是可構(gòu)造的，當(dāng)且僅當(dāng) (ｘ,σ,ｕ) Φ和ｕｙΓ。 定義3.1.2 （可廢止的矛盾） 一個具有形式 (ｘ,σ,ｙ)的路徑與任何具有形式 (ｘ,τ,ｙ)的路徑是相互矛盾的。 定義3.1.3 （矛盾的路徑） 一個路徑σ在一個前后關(guān)系<Γ,Φ>中是矛盾的，當(dāng)且僅當(dāng)Φ包含了一個與σ相互矛盾的路徑。 定義 3.1.4 (可廢止的優(yōu)先占有)一個肯定的路徑 (ｘ,σ,ｕ) ｙ在前后關(guān)系<Γ

7、,Φ>中是被優(yōu)先占有的，當(dāng)且僅當(dāng)存在一個節(jié)點(diǎn)ｖ使得(ⅰ) ｖ=ｘ或者存在一個路徑具有形式 (ｘ,τ1,ｖ,τ2,ｕ) Φ，并且(ⅱ) ｖｙΓ；一個否定的路徑 (ｘ,σ,ｕ) ｙ在前后關(guān)系<Γ,Φ>中被優(yōu)先占有，當(dāng)且僅當(dāng)存在一個節(jié)點(diǎn)ｖ使得(ⅰ) ｖ=ｘ或者存在一個路徑具有形式 (ｘ,τ1,ｖ,τ2,ｕ) Φ，并且(ⅱ) ｖｙΓ。 定義3.1.5 (可廢止的可繼承性)情況Ⅰ: σ是一個直接的連接，那么<Γ,Φ> |～σ當(dāng)且僅當(dāng)σΓ。

8、 情況Ⅱ : σ是一個復(fù)合的路徑，那么<Γ,Φ> |～σ，當(dāng)且僅當(dāng)1σ在<Γ,Φ>中是可構(gòu)造的，2σ在<Γ,Φ>中是沒有矛盾的，3σ在<Γ,Φ>中沒有被優(yōu)先占有的。 在此定義的基礎(chǔ)上，本文的主要工作就是構(gòu)造了三種可繼承的擴(kuò)張，以及建立一個動態(tài)的非單調(diào)繼承系統(tǒng)，它們分別如下： 定義5.1.1 理想擴(kuò)張　在一個繼承網(wǎng)絡(luò)Γ的基礎(chǔ)上，如果Φ1，Φ2，… , Φn是Γ的所有的可信擴(kuò)張,稱擴(kuò)張Ψ為Γ的理想的擴(kuò)張,如果Ψ

9、={σ：σ∈Φi并且σ與Φj沒有矛盾,其中1≤I，j≤n并且I≠j}定義5.1.3 合理的擴(kuò)張 <Γ,Φ>是一個非單調(diào)的繼承框架,稱Κ∈Σ為一個合理的擴(kuò)張,如果ΨΚ。其中Σ={Φ：Φ={σ：<Γ,Φ>|～σ}}，Ψ是Γ的懷疑擴(kuò)張。 定理 5.2.1. 對每一個非單調(diào)的繼承系<Γ,Φ>及子網(wǎng)絡(luò)的上升序列，　　　　　　　Γ1 Γ2 ……Γn……，一定存在一個分層的合理的擴(kuò)張。 建立的動態(tài)的非單調(diào)繼承系統(tǒng)框架：