人类自省与机器智能,第一部分
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计算逻辑有多种形式,就像其他类型的逻辑一样。在本文中,我的重点将是计算逻辑中的溯因逻辑编程(ALP)方法。我认为 ALP 代理框架将 ALP 集成到代理的操作周期中,代表了解释性推理和规范性推理的一个令人信服的模型。
作为一个解释模型,它包含生产系统作为具体示例;作为一种规定性模型,它不仅包含经典逻辑,而且与传统决策理论相一致。 ALP 代理框架的双重性质,包括直觉推理和深思熟虑推理,将其归类为双过程理论。与其他理论结构类似,双过程理论有多种版本。正如 Kahneman 和 Frederick [2002] 所描述的那样,其中一个版本是直觉思维“迅速产生判断问题的本能解决方案”,而审慎思维“评估这些解决方案,决定是否认可、调整或拒绝它们”。
本文将主要关注 ALP 代理框架的规定元素,探讨如何利用它来增强我们的认知过程和行为。具体来说,我将研究它在日常情况下提高我们的沟通技巧和决策能力的潜力。我断言,ALP 代理框架为有效英语写作指南提供了坚实的理论基础,其中详细探讨了 ALP 代理框架的技术方面,并参考了相关学术工作。
简化的归纳推理和代理循环
ALP 代理的基本概述
ALP 代理框架可以被视为 BDI(信念-欲望-意图)模型的变体,其中代理利用其知识通过形成意图(本质上是行动计划)来实现其目标。在 ALP 主体中,知识(信念)和目标(目标)都以逻辑形式表示为条件语句。信念被表达为逻辑编程规则,而目标则使用更灵活的子句来描述,能够捕获一阶逻辑(FOL)的全部范围。
例如,以下语句说明了这一点:第一个表示目标,后面四个表示信念:
· 如果出现危机,我要么自己处理,要么寻求帮助,要么逃离困境。
· 如果船舶出现破损,就会出现危机。
· 如果我在船上,我会寻求帮助并通知船长。
· 如果我在船上,我会通知船长并按下警报按钮。
· 我在船上。
在本次讨论中,目标通常在开始时就根据条件进行构建,因为它们主要用于前向推理,类似于产生式规则。另一方面,信念通常首先由结论构成,因为它们通常用于向后推理,类似于逻辑编程。然而,在 ALP 中,信念也可以先写出条件,因为它们可以应用于前向和后向推理。具体的顺序——无论是向前还是向后——都不会影响底层逻辑。
模型假设和实用语言
简单来说,在 ALP 代理框架内,信念代表代理对世界的看法,而目标则描述代理对世界的期望状态。在演绎数据库环境中,信念对应于存储的数据,目标与查询或完整性规则相关。
形式上,在 ALP 智能体框架的模型理论解释中,具有信念 BBB、目标 GGG 和观察 OOO 的智能体必须确定行动和假设,使得 G∪OG \cup OG∪O 在 BBB 定义的最小模型内成立。 。在BBB由Horn子句组成的基本场景中,BBB拥有独特的最小模型。其他更复杂的场景可以简化为霍恩条款案例,尽管这些技术方面超出了这里的主要焦点。
在实际解释中,ALP智能体主要根据他们的观察进行向前推理,而智能体则根据他们的信念进行向前和向后推理,以评估目标的条件是否得到满足,并确定相应的结果作为要实现的目标。前向推理类似于基于规则的系统中的前向链接,涉及通过确保满足目标条件来使目标结论成立。以这种方式解释的目标通常称为维护目标。另一方面,成就目标是通过逆向推理来解决的,这涉及找到一系列行动,这些行动在执行时将实现目标。向后推理作为目标分解的过程进行操作,其中可操作的步骤被视为原子子目标的特定情况。
例如,如果我观察到火灾,我可以使用之前陈述的目标和信念,通过前向推理得出存在紧急情况的结论,从而实现自己处理情况、寻求帮助或逃跑的目标。这些选项构成了最初的一组可能性。为了实现这个目标,我可以向后推理,将寻求帮助的目标分解为子目标,例如通知火车司机和按下警报按钮。如果按下报警按钮是原子动作,则可以直接执行。如果此操作成功,则完成了成就目标,并满足了相应的维护目标。
用模型理论的术语来说,智能体不仅必须生成动作,还必须对世界做出假设。这就是 ALP 中绑架概念发挥作用的地方。溯因涉及形成假设来解释观察结果。例如,如果我观察到烟雾而不是火,并且相信烟雾意味着火,那么从观察到的向后推理将导致存在火灾的假设。然后正向和反向推理将照常进行。
在模型理论和操作语义中,观察和目标都以类似的方式处理。通过向前和向后推理,智能体生成行动和附加假设,以使目标和观察在其信念定义的最小世界模型中成立。在前面的例子中,如果观察到有烟雾,那么相信有火灾和按下警报按钮的动作,再加上代理人的信念,使目标和观察都成立。如果满足某些假设,操作语义与模型理论语义一致。