第四章 不确定性推理
[了解即可]4.1 不确定性概述
不确定性推理概念
所谓推理,就是从已知事实出发,运用相关的知识(或规则)逐步推出结论或者证明某个假设成立或不成立的思维过程。
不确定性方法分类
1.模型方法
a)数值方法:基于概率(可信度方法、主观Bayes方法,证据理论方法);模糊推理
b)非数值方法:逻辑法
2.控制方法
基本问题
1.不确定性的表示
证据不确定性表示,包括初始证据和推理证据
知识不确定性表示
推理结果不确定性表示
2.不确定性推理计算
不同的方法(可信度方法、主观Bayes方法和证据理论方法解决的问题不同,只需要关注不同方法对应解决的问题类型即可,下面会举例详细介绍)
4.2 可信度方法
概念介绍
设计到可信度方法的题目,知识都是用生成式表达的,即如果题目里面出现了
IF E THEN H (CF(H,E))
就说明这题需要考虑可信度方法,CF(H,E)代表由证据E推理得到结果H的可信度。所以这里出现了3个概念:证据E,知识 IF E THEN H和结果H,其中证据E,知识E->H和结果H都是具有不确定性的,分别可以用CF(E),CF(H,E)和CF(H)表示。
证据不确定性的分类:单个证据的不确定性(直接用CF(E),由题目可得)和多个证据的不确定性,如下图:
结果不确定性的分类及计算:
如果一个结果是由一条知识推出的,则其计算公式如下:
CF(H)=CF(H,E) x max{0,CF(E)}
如果一个结果是由多条知识得到的,则其计算公式如下(对应合成法):
如果已知知识的原始可信度,对其进行更新的方式如下(对应更新法):
合成法例题
合成法例题1
答案:
合成法例题2
答案(每个题目最好都先绘制推理网络图,同时或符号就直接用2条线连起来;且符号则有一个弧线连起来)
更新法例题
更新法例题1
答案(因为要求的结果X已经给出初始可信度,所以用更新法。直接套公式即可)
更新法例题2
答案
4.3 主观Bayes方法
概念介绍
首先看看主卦Bayes方法的推理网络,可以看到证据E会受到S的影响,C(E/S)表示证据E的可信度,它和后验概率P(E/S)一致。同时证据与结果之间有(LS,LN)表示这一规则的可信度。这里出现了几个概念:证据E,知识(E,H),结果H,同时知识还是有可信度的表示,既有后验概率P(E/S),也有可信度C(E/S)。要解决的问题就是分证据E为确定性和不确定时,分别求取结果。
1)证据确定时
包括肯定出现时和不肯定出现时。还需要先记住下列公式,后面会结合例题讲解如何使用:
证据肯定出现时,即P(E)=1,计算公式如下:
证据肯定不出现时,即P(E)=0,计算公式如下:
LS>1时,才需要考虑P(H/E),当LN<1时,才需要考虑P(H/~E)。下面举个例题
答案
2)证据不确定时
先了解下EH公式,如下图
再了解下CP公式,如下图
3)合成法与更新法
这里的合成法就是结合了证据确定时的后验几率O与概率P的转换公式。
4)证据确定与不确定方法结合
例题
答案(首先要画出对应的推理网络,同时这里先结合EH于CP公式分析,以及整体结合合成法分析,从6分析到1,同时要记住下级结论是上级结论的证据。而且推理网路中有C(E/S)可信度的说明要用CP公式)