人工智能中邏輯學的研究new

1、1人工智能中邏輯學的研究季秋1，王萬森12，王新(1.首都師范大學信息工程學院，北京，10003722.西北工業(yè)大學計算機學院，西安，710072)Email：jiqiu1980@摘要摘要：人工智能科學，從其誕生之日起便與邏輯學密不可分，二者的共同發(fā)展促進了用機器模仿人類思維的智能學的進步。本文首先對傳統(tǒng)的幾種經典邏輯和非經典邏輯大致做一介紹，然后重點講述泛邏輯以及三值概率邏輯的基本原理。最后根據(jù)對多種邏輯的分析，闡述了對人工智能科學中

2、邏輯學發(fā)展的思考。關鍵詞關鍵詞：邏輯學，泛邏輯，概率邏輯，可能世界，三值概率邏輯中圖分類號：中圖分類號：B81B81文獻標示碼：文獻標示碼：A1引言引言按照符號主義的觀點，智能的核心在于思維，因而如何把人們的思維活動形式化、符號化，使其得以在計算機上實現(xiàn)，就成為人工智能研究的重要課題。在這方面，邏輯的有關理論、方法、技術起著非常重要的作用，它不僅為人工智能提供了有力的工具，而且也為知識的推理奠定了理論基礎。本文首先從哲學的角度講述一下邏

3、輯學的內涵，便于我們更好地、辨證地理解邏輯學的概念，為我們在人工智能中的運用打下良好的基礎。然后通過對傳統(tǒng)的幾種經典邏輯和非經典邏輯大致做一介紹，重點講述泛邏輯以及三值概率邏輯的基本原理。最后根據(jù)對多種邏輯的分析，闡述了對人工智能科學中邏輯學發(fā)展的思考。2邏輯學的發(fā)展邏輯學的發(fā)展2.1邏輯學內涵邏輯學內涵邏輯學是一門研究思維形式及思維規(guī)律的科學。邏輯規(guī)律就是客觀事物在人的主觀意識中的反映。而思維的形式結構包括了概念、判斷和推理之間的結構

4、和聯(lián)系，其中概念是思維的基本單位，通過概念對事物是否具有某種屬性進行肯定或否定的回答，這就是判斷；由一個或幾個判斷推出另一個判斷的思維形式就是推理[1]。對問題求解、推理，聯(lián)想與學習的能這就是計算機在“思考”、在“解決問題”。人們在進行這些活動時，是在邏輯思維的指導下進行的，而邏輯是客觀現(xiàn)象的抽象，是客體之間關系的抽象描述。所以，在人工智能的眾多課題和技術問題中，它的邏輯問題或者說它所使用的邏輯這一課題是不可缺少的，甚至在一定意義下它是

5、一中心問題。正因為如此，人們在不斷地研究有關的邏輯課題。2.2邏輯學的大體分類邏輯學的大體分類從17世紀德國數(shù)學家、哲學家萊布尼茲(G.Leibniz)提出數(shù)理邏輯以來，隨著人工智能3展遇到的一個重大難題就是專家經驗知識和常識的推理，它們都是具有隨機性、模糊性、近似性和不完全性的知識，而信息的隨機性、模糊性、近似性和不完全性都會引起推理的不確定性?，F(xiàn)有的各種邏輯體系都無法滿足人工智能中精確描述和研究形形色色的不確定性推理的需要。為了克服

6、這些邏輯學的不足，現(xiàn)代邏輯迫切需要有一個統(tǒng)一可靠的，關于不精確推理的邏輯學作為它們進一步研究信息不完全情況下推理的基礎理論，進而形成一種能包容一切邏輯形態(tài)和推理模式的，靈活的，開放的，自適應的邏輯學，這便是柔性邏輯學。而泛邏輯學就是研究剛性邏輯學（也即數(shù)理邏輯）和柔性邏輯學共同規(guī)律的邏輯學。如圖2所示，描述了泛邏輯與其他各邏輯之間的關系，從中我們也可以看到泛邏輯學的開放性。泛邏輯不是從底層研究某個有特殊形態(tài)和用途的具體邏輯，而是從高層研

7、究一切邏輯的一般規(guī)律，即抽象邏輯學，建立能包容一切邏輯形態(tài)和推理模式，并能根據(jù)需要自由伸縮變化的柔性邏輯學，剛性邏輯學將作為一個最小的內核存在其中，這就是提出泛邏輯的根本原因，也是泛邏輯的最終歷史使命[4]。如圖2所示，描述了泛邏輯與其他各邏輯之間的關系，從中我們也可以看到泛邏輯的開放性。3概率邏輯的發(fā)展概率邏輯的發(fā)展3.1傳統(tǒng)的概率邏輯傳統(tǒng)的概率邏輯自從凱恩斯建立了第一個概率邏輯系統(tǒng)以來，許多概率邏輯系統(tǒng)紛紛出現(xiàn)，如Nilsson[5

8、]GuggenheimerFreedman[6]Carnap，萊欣巴哈[7]等人的概率邏輯系統(tǒng)。而這些系統(tǒng)大都是建立在二值邏輯基礎之上的，萊欣巴哈的概率邏輯雖然建立在多值邏輯基礎之上，但在給出某種劃分的情況下，可以變換為二值邏輯，因此從某種程度上講，萊欣巴哈的概率理論也是建立在二值邏輯基礎之上的。在Nilsson的概率邏輯中，由于其邏輯基礎是二值邏輯，所以一個語句要么為真，要么為假。如果我們只考慮一個語句時，我們可以設想出兩個可能世界，