Прямая цепочка (или прямое рассуждение ) является одним из двух основных методов рассуждения при использовании машины вывода и может быть логически описана как многократное применение modus ponens . Прямая цепочка — популярная стратегия реализации экспертных систем , систем бизнес-правил и производственных правил . Противоположностью прямой цепочки является обратная цепочка .
Прямая цепочка начинается с доступных данных и использует правила вывода для извлечения большего количества данных (например, от конечного пользователя) до тех пор, пока не будет достигнута цель. Механизм вывода , использующий прямую цепочку, ищет правила вывода, пока не найдет тот, в котором антецедент ( предложение If ) заведомо истинен. Когда такое правило найдено, механизм может заключить или вывести консеквенцию ( предложение then ), что приводит к добавлению новой информации к его данным. [1]
Механизмы вывода будут повторять этот процесс до тех пор, пока не будет достигнута цель.
Предположим, что цель состоит в том, чтобы определить цвет домашнего животного по имени Фриц, учитывая, что он квакает и ест мух, и что база правил содержит следующие четыре правила:
Давайте проиллюстрируем прямую цепочку, следуя схеме работы компьютера, когда он оценивает правила. Предположим следующие факты:
С помощью прямых рассуждений машина вывода может сделать вывод, что Фриц зеленый, за несколько шагов:
1. Поскольку базовые факты указывают на то, что «Фриц квакает» и «Фриц ест мух», антецедент правила № 1 удовлетворяется путем замены X на Фриц , и машина вывода делает вывод:
Фриц — лягушка
2. Тогда антецедент правила №3 удовлетворяется путем замены X на Fritz , и машина вывода делает вывод:
Фриц зеленый
Название «прямая цепочка» происходит от того факта, что механизм вывода начинается с данных и прокладывает путь к ответу, в отличие от обратной цепочки , которая работает наоборот. При выводе правила используются в порядке, противоположном по сравнению с обратным связыванием . В этом примере правила №2 и №4 не использовались при определении того, что Фриц зеленый.
Поскольку данные определяют, какие правила выбираются и используются, этот метод называется управляемым данными , в отличие от целенаправленного вывода обратной цепочки. Подход прямой цепочки часто используется экспертными системами , такими как CLIPS .
Одним из преимуществ прямой цепочки по сравнению с обратной цепочкой является то, что прием новых данных может инициировать новые выводы, что делает движок более подходящим для динамических ситуаций, в которых условия могут измениться. [2] [3]
Прямая цепочка — это мощная стратегия рассуждения, имеющая множество применений в искусственном интеллекте и смежных областях. Некоторые из известных приложений включают в себя: