基于事例推理技術(shù)的研究及其應(yīng)用

《基于事例推理技術(shù)的研究及其應(yīng)用》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。

1、基于案例推理技術(shù)的研究與應(yīng)用66房文娟1楊春節(jié)2李紹穩(wěn)2*（1安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)技術(shù)學(xué)院2安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院，安徽合肥230036）摘要：基于案例推理(Case-basedreasoning.CBR)技術(shù)被認(rèn)為是當(dāng)今人工智能與專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一種非常具有發(fā)展前景的方法。本文闡述了CBR的基本原理、工作過程及其主要技術(shù)；詳細(xì)介紹了CBR的國(guó)內(nèi)外的應(yīng)用現(xiàn)狀和研究進(jìn)展。最后對(duì)CBR今后的發(fā)展趨勢(shì)做出概括。關(guān)鍵詞：基于案例推理研究進(jìn)展應(yīng)用現(xiàn)狀661引言基于案例推理（Case-basedreasoning，簡(jiǎn)稱CBR）是近年來人工智能領(lǐng)域中興

2、起的一項(xiàng)重要的推理技術(shù)。與基于規(guī)則的推理模式不同是，它通過訪問案例庫(kù)中的同類案例（源案例）的求解從而獲得當(dāng)前問題（目標(biāo)案例）的解決方法[1]。基于案例推理首先是由美國(guó)耶魯大學(xué)羅杰·沙克（RogerSchank）在研究動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器技術(shù)中發(fā)現(xiàn)的，并在1982年所著《DynamicMemory》一書中提出了動(dòng)態(tài)記憶理論，這被認(rèn)為是最早關(guān)于CBR的思想。經(jīng)過二十多年的發(fā)展，目前CBR已成為人工智能與專家系統(tǒng)的一種非常具有生命力的推理技術(shù)，廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，并受到越來越多的重視。本文就CBR的研究進(jìn)展和應(yīng)用現(xiàn)狀作一概括。2CBR理論與技術(shù)2

3、.1CBR基本原理基于案例推理是模擬人類類比思維的一種推理方法，其推理過程往往具有人類經(jīng)驗(yàn)推理的一些特征。CBR的基本過程是：當(dāng)遇到一個(gè)新的問題時(shí)，系統(tǒng)根據(jù)關(guān)鍵的特征在原始的案例庫(kù)中進(jìn)行檢索，找出一個(gè)與待求問題最相近的候選案例，重用此候選案例的解決方法。如果對(duì)此候選案例的解決方法不滿意，可以對(duì)它進(jìn)行修改以適應(yīng)待求問題，最后把修改過的案例作為一個(gè)新的案例保存在庫(kù)中，以便下次遇到類似的問題時(shí)作為參考。CBR以案例作為知識(shí)元，知識(shí)獲取和表示自然直接，并且具有自學(xué)習(xí)功能，其本質(zhì)是基于相似性的類比推理，這正是符合了人類類比思維的邏輯。CBR

4、有兩種類型[4]，即問題求解型和解釋型。問題求解型側(cè)重于對(duì)過去策略的匹配與修改，而解釋型強(qiáng)調(diào)以舊案例對(duì)新案例作出評(píng)價(jià)與解釋。無論哪一種，其推理過程均類似于人類經(jīng)驗(yàn)類比推理，而且具有簡(jiǎn)化知識(shí)獲取、通過直接獲得提高求解效率、求解質(zhì)量較高、適用于非計(jì)算推導(dǎo)的優(yōu)點(diǎn)。因此將是人工智能與專家系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一種非常具有發(fā)展前景的方法。2.2CBR的工作過程及相關(guān)技術(shù)一個(gè)典型的CBR問題求解過程基本步驟可以歸納為R4：案例檢索（Retrieve）、案例重用(Reuse)、案例修改(Revise)和案例保留(Retain)。其工作過程如圖1所示。2.2

5、.1案例表示與組織案例的表示方式?jīng)Q定著現(xiàn)實(shí)世界問題向案例的轉(zhuǎn)換，同時(shí)對(duì)案例推理的效率有很大的影響。一個(gè)合格的案例表示至少應(yīng)該包括兩部分：?jiǎn)栴}的說明信息，即問題的初始6房文娟：女，1981年1月生。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)技術(shù)學(xué)院講師，主要研究方向?yàn)橛?jì)算機(jī)在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用。通信地址：安徽省合肥市安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)技術(shù)學(xué)院，郵編230036。*李紹穩(wěn)：男，1962年10月生。安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院教授，主要研究方向?yàn)橹悄苄畔⑻幚砼c農(nóng)業(yè)專家系統(tǒng)。通信地址：安徽省合肥市安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)125信箱，郵編230036。本文通訊作者。666Suggestedso

6、lutionGeneralknowledgePreviousCasesReuseNewcaseProblemRetrieveRetrievedcaseNewcaseLearnedcaseRetainConfirmedsolutionReviseRevisedcaseSolvedcaseRevisedcase圖1基于案例推理的過程圖條件；問題求解目標(biāo)，達(dá)到該目標(biāo)的解決方法。在案例表示中也有圖片、聲音、影像等。根據(jù)不同的問題，案例的表示一般有不同的方法，但大體可以分為兩種思路[6]：動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)模式和類別樣本模式。所謂動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)模式就是通過

7、一種通用的案例結(jié)構(gòu)來組織具有共同特征的案例，再用它們的不同點(diǎn)作為索引把不同的案例區(qū)分開。分類樣本模式中的案例處于分類、特征、案例所組成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)中，它包含三種指針：特征指針，從不同特征指向分類；案例指針，從分類指向案例；差異指針，從一個(gè)案例指向差異最小的另一個(gè)案例。案例的恰當(dāng)?shù)谋硎九c合理組織則能夠反映事物的本質(zhì)特征，案例檢索系統(tǒng)就能夠迅速的從案例庫(kù)中檢索出所要的案例，從而使效率提高。2.2.2案例檢索與匹配案例知識(shí)的檢索與匹配是實(shí)現(xiàn)案例推理的關(guān)鍵，也是目前CBR的一個(gè)研究熱點(diǎn)。案例檢索最終要達(dá)到以下兩個(gè)目標(biāo)：檢索出來的案例應(yīng)該盡可

8、能的少；檢索出來的案例應(yīng)盡可能的與當(dāng)前案例（目標(biāo)案例）相關(guān)或相似或匹配。案例檢索與一般檢索（如Web搜索、數(shù)據(jù)庫(kù)檢索）有很大區(qū)別的，這種檢索是在特定的案例中查找類似的歷史經(jīng)驗(yàn)，因此它有自己的特點(diǎn)：帶有一定的不精確性或模糊性；總要求從各個(gè)角度去比較案