AI 前向/后向链接
在人工智能中，正向和反向链接是重要的主题之一，但是在了解正向和反向链接之前，我们首先要从哪里了解这两个术语来了。
推理引擎:
推理引擎是人工智能智能系统的组成部分，它将逻辑规则应用于知识库以从已知事实推断出新信息。第一个推理引擎是专家系统的一部分。推理引擎通常以两种模式进行:
正向链接
向后链接
Horn子句和Definite子句:
Horn子句和Definite子句是句子的形式，这使知识库能够使用更严格和有效的推理算法。逻辑推理算法使用前向和后向链接方法，这需要一阶定性子句形式的知识库。
定性子句: 与恰好一个正文字相分离的字面量被称为定句或严格的horn子句。
Horn子句: 与至多一个正文字分开的文字被称为horn子句。因此，所有的定语从句都是角子句。
示例:(¬p V¬q V k)。它只有一个正数文字k。
等效于p∧q→k。
A。前向链接
使用推理引擎时，前向链接也称为前向推论或前向推理方法。前向链接是一种推理形式，从知识库中的原子语句开始，并向前应用推理规则(Modus Ponens)提取更多数据，直到达到目标为止。
前向链接算法从已知事实开始，触发满足其前提的所有规则，并将其结论添加到已知事实中。重复此过程，直到问题解决。
前向锁定属性:
这是一种自下而上的方法，它从下到上移动。
这是一个基于已知事实或数据得出结论的过程，即从初始状态开始直至达到目标状态。
在使用可用数据达到目标时，前向链接方法也称为数据驱动。
正向链接方法通常用于专家系统，例如CLIPS，业务和生产规则系统。
考虑以下将在两种方法中使用的著名示例:
示例:
"美国人向敌对国家出售武器是犯罪。美国的敌人A国拥有一些导弹，所有导弹都由美国公民罗伯特卖给了它。"
证明"罗伯特是犯罪分子"。
要解决上述问题，首先，我们将所有上述事实转换为一阶定句，然后
将事实转换为FOL:
美国人向敌对国家出售武器是犯罪。(假设p，q和r是变量)
American (p) ∧ weapon(q) ∧ sells (p, q, r) ∧ hostile(r) → Criminal(p) ...(1)
A国有一些导弹。 ?p Owns(A, p) ∧ Missile(p)。可以使用现有实例化在两个确定的子句中编写新的常量T1、
Owns(A, T1) ......(2)
Missile(T1) .......(3)
所有导弹都由罗伯特卖给了国家A.
?p Missiles(p) ∧ Owns (A, p) → Sells (Robert, p, A) ......(4)
导弹是武器。
Missile(p) → Weapons (p) .......(5)
美国的敌人被称为敌对。
Enemy(p, America) →Hostile(p) ........(6)
A国是美国的敌人。
Enemy (A, America) .........(7)
American(Robert). ..........(8)
前向链接证明:
步骤1:
第一步，我们将从已知事实，并将选择没有含义的句子，例如: American(Robert)，Enemy(A，America)，Owns(A，T1)和Missile(T1)。所有这些事实将如下表示。
第2步:
在第二步中，我们将看到从可用事实推断并具有满意前提的事实。
Rule-(1)不满足前提，因此不会在第一次迭代中添加。
Rule-(2)和(3)已经添加。
Rule-(4)满足替换条件{p/T1}，并添加 so Sells(Robert，T1，A)，这是根据规则(2)和(3)的结合得出的。
规则-(6)对替换(p/A)感到满意，因此添加了敌对(A)，它从规则-(7)推论得出。
第3步:
在步骤3中，我们可以检查Rule-(1)是否满足替换 {p/Robert，q/T1，r/A}，所以我们加上犯罪分子(Robert)，可以推断所有可用的事实。因此，我们达到了目标声明。
因此，使用前向链接方法证明罗伯特是犯罪分子。
B。反向链接:
使用推理引擎时，反向链接也称为反向演绎或反向推理方法。反向链接算法是一种推理形式，它从目标开始，然后向后工作，通过规则进行链接，以找到支持目标的已知事实。
反向链接的属性:
这是自上而下的方法。
后向链接基于惯用方式推理规则。
在向后链接中，将目标分为子目标或子目标以证明事实是正确的。
这是一种目标驱动的方法，因为目标列表决定了选择和使用哪些规则。
向后链接算法用于博弈论，自动定理证明工具，推理引擎，证明助手以及各种AI应用程序。
后向链接方法主要使用深度优先搜索策略进行证明。
示例:
在向后链接中，我们将使用与上述相同的示例，并将重写所有规则。
American (p) ∧ weapon(q) ∧ sells (p, q, r) ∧ hostile(r) → Criminal(p) ...(1)
Owns(A, T1) ........(2)
Missile(T1)
?p Missiles(p) ∧ Owns (A, p) → Sells (Robert, p, A) ......(4)
Missile(p) → Weapons (p) .......(5)
Enemy(p, America) →Hostile(p) ........(6)
Enemy (A, America) .........(7)
American(Robert). ..........(8)
向后链接证明:
在向后链接中，我们将从目标谓词开始，即 Criminal(Robert)，然后推断出更多规则。
步骤1:
第一步，我们将得出目标事实。从目标事实出发，我们将推断其他事实，最后，我们将证明这些事实是正确的。因此我们的目标事实是"罗伯特是犯罪分子"，因此其谓词也是如此。
步骤2:
在第二步中，我们将从满足目标条件的目标事实中推断出其他事实。规则。因此，如我们在规则1中所见，目标谓词罪犯(Robert)的出现是替换{Robert/P}。因此，我们将所有联合条件添加到第一级以下，并将p替换为Robert。
在这里我们可以看到American(Robert)是事实，因此在这里得到证明。
步骤3: t在步骤3，我们将提取进一步的事实导弹(q)，该导弹从武器(q)推断出，因为它满足规则(5)。用q处的常数T1代替武器(q)也是正确的。
步骤4:
在第4步中，我们可以根据满足规则4 的Sells(Robert，T1，r)推断出Missile(T1)和Owns(A，T1)的事实。 strong>，用A代替r。因此，这里证明了这两个陈述。
步骤5:
在步骤5，我们可以从敌对(A)推断出敌人(美国，美国)满足规则6、因此，使用向后链接可以证明所有语句都是正确的。
