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归纳逻辑程序设计的数学应用。 (英语) Zbl 1103.68438号

摘要:归纳逻辑程序设计在科学数据集中的应用非常成功。这些应用在感兴趣的领域取得了突破,并推动了ILP系统的发展。然而,人工智能技术在数学发现任务中的应用主要涉及计算机代数系统和定理证明器,而不是机器学习系统。我们在这里讨论了HR和Progol机器学习程序在数学发现任务中的应用。虽然Progol是一个既定的ILP系统,但历史上人力资源并没有被描述为ILP系统。然而,人力资源的许多应用都需要根据以Prolog风格表示的数据生成一阶假设,而人力资源的核心功能可以用ILP术语表示。在ILP for mathematical discovery[第十三届归纳编程国际会议论文集,S.Colton,(2003)]中,我们首次对人力资源作为ILP系统进行了部分描述,并在此基础上进行了全面描述。HR执行一种新的ILP例程,称为自动理论形成,它将归纳推理和演绎推理结合起来,形成由分类规则和关联规则组成的子句理论。HR使用一组产生式规则生成定义,将定义解释为分类规则,然后使用定义的成功集来归纳假设,并从中提取关联规则。它使用第三方定理证明器和模型生成器来检查关联规则是否包含在用户提供的一组公理中。
HR已成功应用于纯数学领域的许多预测、描述性和子组发现任务。我们调查了HR的各种应用,这些应用使得HR产生了值得期刊发表的数论结果,图论结果可以与非常成功的涂鸦程序相媲美,代数结果导致了新的分类定理。为了进一步推动数学成为ILP系统的挑战域,我们首次将Progol应用于代数域。我们使用Progol来寻找不同大小的拟群、半群和岩浆(群胚)的代数性质,这些性质区分了成对的非同构对象。这一发展尤其有趣,因为代数域已经成为演绎系统和约束求解器的重要证明基础。我们认为,为发现任务编写的人工智能程序需要同时使用各种推理技术,如归纳、推理、演绎、计算和发明。我们认为,数学不仅是ILP系统应用的一个具有挑战性的领域,而且数学可以是开发新一代集成各种推理技术的系统的一个很好的领域。

MSC公司:

68N17号 逻辑编程
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全文: 内政部

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