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智能系统中的概率推理:似是而非推理网络。 (英语) Zbl 0746.68089号

Morgan Kaufmann表示与推理系列。圣马特奥等:摩根考夫曼出版社。十四、 第552页(1989年)。
这本书是对概率方法在表示不确定性方面的调查,并深入解释了概率方法与其他形式的关系。它首先概述了处理不确定性的不同形式,并提供了支持使用概率的有力论据。数学家通常习惯于将概率理解为一个纯粹的数学概念(整个空间(X)的正测度(p(X)=1),按照科尔莫戈洛夫1933年公理学的风格),或者在统计应用中,将概率理解成频率的极限值。当我们谈论某个陈述为真的概率时,通常我们没有事件序列,只有一个事件,而实际上,它要么为真,要么为假。因此,我们不能将概率的统计概念应用于这个独特的事件。希望在数理统计中,存在一种形式主义,允许我们讨论假设的概率。这种形式主义被称为贝叶斯主义,是18世纪一位统计学家的名字,他发明了一种方法,在发现新证据时更新我们对假设的信念。这些方法仍然是我们处理这种“主观”概率的本质。
我们的知识通常由事实(即某些理论中的原子陈述)和“如果(A_1,点,文本{和}A_n),然后是(B)”类型的规则组成。在许多情况下,我们不能100%确定这些事实和规则是否正确。因此,我们必须以某种方式表达我们的不确定性程度。由于作者选择使用概率,他用事实的(主观)概率(p(F))来表达对事实的信任程度,用条件概率(p(B\mid a_1\&&\dots\&a_n))来表达对规则的信任程度。如果是一般的,知识是由规则关联的一组事实。这种结构被称为网络。本书的主要部分致力于分析这种网络。
当我们只有一条规则时,传统的贝叶斯公式描述了最简单的情况。要处理更一般的网络,必须将贝叶斯方法推广到网络(包括带回路的网络),能够计算不同查询的概率,并在知道其他知识时更新网络中的所有概率。作者为此提出了许多分析方法。对于分析方法不起作用的情况,他提出了随机模拟方法。
第6章专门讨论决策。不确定性决策是博弈论中以效用理论的名义发展起来的一个课题。效用理论基于不确定性的概率表示,因此,它很容易符合作者的总体观点。
第9章和第10章构成了本书的一部分,对于那些了解其他表示不确定性方法的人来说,这将是最有趣的:它描述了概率和其他形式主义之间的关系。对于Dempster-Shafer理论来说,这种关系本身就用接近概率的术语来表达,这并不令人惊讶。更令人惊讶的是,一些描述“典型”、“正常”等语句的所谓“非单调”形式也可以用概率术语解释。粗略地说,像“通常,鸟会飞”这样的语句被解释为一个语句(P(F(x)\mid B(x))\geq 1-\varepsilon),关于一个物体如果是鸟,它会飞的条件概率。然后,我们将\(\varepsilon\)趋向于0。结果表明,在非单调逻辑中,当且仅当(Q)的概率(在结果网络中)趋向于1 as(varepsilon to 0)时,查询(Q)是可推导的。我们说“粗略地说”,因为对于某些形式主义来说,人们只能将自己限制在熵达到最大值的概率分布上。

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