AIGC 背后的技术分析 | 基于规则产生式的推理

作者：TiAmo

2023-05-17
江苏
本文字数：4292 字
阅读完需：约 14 分钟

简介： 基于规则的产生式系统一般由规则库（知识库）、综合数据库和推理引擎三部分组成。知识库由谓词演算事实和有关讨论主题的规则构成，综合数据库又称为上下文，用来暂时存储推理过程中的结论和数据。推理机是用规则进行推理的过程和行为。知识采集系统是领域专家把相关领域的知识表示成一定的形式，并输入到知识库中。解释系统通过用户输入的条件来分析被系统执行的推理结构，并将专家知识以易理解的方式解释给用

1、建立推理规则库首先

建立规则库（知识库），本实验系统部分规则如下：

① 哺乳动物食肉动物黄褐色黑色条纹虎

② 鸟长脖子长腿黑白二色不飞鸵鸟

2、输入事实进行推理输入事实后开始推理：

3、推理结果

输入规则①推理事实，显示推理结果如图 2 所示。

■ 图 2 规则①推理结果

输入规则②推理事实，显示推理结果如图 3 所示。

■ 图 3 规则②推理结果

实践对应示例程序参见附录 C。

附录 C 基于规则产生式的推理

from PyQt5 import QtCore, QtGui, QtWidgetsfrom PyQt5.QtWidgets import (QWidget, QHBoxLayout, QLabel, QApplication)from PyQt5.QtGui import QPixmapimport sysclass Ui_Form(object):    def setupUi(self, Form):        Form.setObjectName("Form")        Form.setGeometry(100, 200, 623, 300)        self.groupBox = QtWidgets.QGroupBox(Form)        self.groupBox.setGeometry(QtCore.QRect(10, -20, 700, 311))        self.groupBox.setTitle("")        self.groupBox.setObjectName("groupBox")        self.label = QtWidgets.QLabel(self.groupBox)        self.label.setGeometry(QtCore.QRect(30, 40, 61, 18))        self.label.setAlignment(QtCore.Qt.AlignCenter)        self.label.setObjectName("label")        self.label_2 = QtWidgets.QLabel(self.groupBox)        self.label_2.setGeometry(QtCore.QRect(470, 40, 101, 18))        self.label_2.setAlignment(QtCore.Qt.AlignCenter)        self.label_2.setObjectName("label_2")        self.pushButton = QtWidgets.QPushButton(self.groupBox)        self.pushButton.setGeometry(QtCore.QRect(230, 35, 88, 27))        self.pushButton.setObjectName("pushButton")        self.pushButton_3 = QtWidgets.QPushButton(self.groupBox)        self.pushButton_3.setGeometry(QtCore.QRect(475, 265, 88, 27))        self.pushButton_3.setObjectName("pushButton_3")        self.pushButton_3.clicked.connect(QtCore.QCoreApplication.instance().quit)        self.textEdit = QtWidgets.QTextEdit(self.groupBox)        self.textEdit.setGeometry(QtCore.QRect(20, 80, 80, 211))        self.textEdit.setObjectName("textEdit")        self.textEdit_2 = QtWidgets.QTextEdit(self.groupBox)        self.textEdit_2.setGeometry(QtCore.QRect(110, 80, 331, 211))        self.textEdit_2.setObjectName("textEdit_2")        self.textEdit_2.setReadOnly(True)        self.lineEdit = QtWidgets.QLineEdit(self.groupBox)        self.lineEdit.move(450, 80)        self.lineEdit.setGeometry(QtCore.QRect(450, 80, 140, 40))        self.lineEdit.setReadOnly(True)        self.pushButton.clicked.connect(self.go)
        self.label_3 = QtWidgets.QLabel(self.groupBox)        self.label_3.setGeometry(QtCore.QRect(450, 125, 140,140))        self.label_3.setAlignment(QtCore.Qt.AlignCenter)        self.label_3.setObjectName("label_3")
        self.retranslateUi(Form)        QtCore.QMetaObject.connectSlotsByName(Form)

    def retranslateUi(self, Form):        _translate = QtCore.QCoreApplication.translate        Form.setWindowTitle(_translate("Form", "正向推理-动物识别系统"))        self.label.setText(_translate("Form", "输入事实"))        self.label_2.setText(_translate("Form", "显示推理结果"))        self.label_3.setText(_translate("Form", ""))        self.pushButton.setText(_translate("Form", "进行推理"))        self.pushButton_3.setText(_translate("Form", "退出程序"))
    # 将知识库做拓扑排序    def topological(self):        Q = []        P = []        ans = ""  # 排序后的结果        for line in open('RD.txt'):            line = line.strip('\n')            if line == '':                continue            line = line.split(' ')            Q.append(line[line.__len__() - 1])            del (line[line.__len__() - 1])            P.append(line)
        # 计算入度        inn = []        for i in P:            sum = 0            for x in i:                if Q.count(x) > 0: # 能找到，那么                    sum += Q.count(x)            inn.append(sum)
        while (1):            x = 0            if inn.count(-1) == inn.__len__():                break            for i in inn:                if i == 0:                    str = ' '.join(P[x])                    ans = ans + str + " " + Q[x] + "\n"  # 写入结果                    inn[x] = -1                    # 更新入度                    y = 0                    for j in P:                        if j.count(Q[x]) == 1:                            inn[y] -= 1                        y += 1                x += 1        print(ans)
        # 将结果写入文件        fw = open('RD.txt', 'w', buffering=1)        fw.write(ans)        fw.flush()        fw.close()
    # 进行推理    def go(self, flag=True):        # 将产生式规则放入规则库中        # if P then Q        # 读取产生式文件        self.Q = []        self.P = []        fo = open('RD.txt', 'r', encoding='utf-8')        for line in fo:            line = line.strip('\n')            if line == '':                continue            line = line.split(' ')            self.Q.append(line[line.__len__() - 1])            del (line[line.__len__() - 1])            self.P.append(line)        fo.close()        self.lines = self.textEdit.toPlainText()        self.lines = self.lines.split('\n') # 分割成组        self.DB = set(self.lines)        print(self.DB)        self.str = ""        print(self.str)        flag = True        temp = ""        for x in self.P:  # 对于每条产生式规则            if ListInSet(x, self.DB): # 如果所有前提条件都在规则库中                self.DB.add(self.Q[self.P.index(x)])                temp = self.Q[self.P.index(x)]                flag = False # 至少能推出一个结论                self.str += "%s --> %s\n" % (x, self.Q[self.P.index(x)])
        if flag:  # 一个结论都推不出            print("无法推出结论")            for x in self.P:  # 对于每条产生式                if ListOneInSet(x, self.DB): # 事实是否满足部分前提                    flag1 = False # 默认提问时否认前提                    for i in x:  # 对于前提中所有元素                        if i not in self.DB:  # 对于不满足的那部分                            btn = s.quest("是否" + i)                            if btn == QtWidgets.QMessageBox.Ok:                                self.textEdit.setText(self.textEdit.toPlainText() + "\n" + i) # 确定则增加到textEdit                                self.DB.add(i) # 确定则增加到规则库中                                flag1 = True # 肯定前提                                # self.go(self)                    if flag1:  # 如果肯定前提，则重新推导                        self.go()                        return
        self.textEdit_2.setPlainText(self.str)        print(self.str)        if flag:            btn = s.alert("没有推出任何结论")        else:            self.lineEdit.setText(temp)            self.label_3.setPixmap(QPixmap(temp+'.jpg'))            self.label_3.setScaledContents(True)
            # 判断list中至少有一个在集合set中def ListOneInSet(li, se):    for i in li:        if i in se:            return True    return False

# 判断list中所有元素是否都在集合set中def ListInSet(li, se):    for i in li:        if i not in se:            return False    return True

class SecondWindow(QtWidgets.QWidget):    def __init__(self, parent=None):        super(SecondWindow, self).__init__(parent)        self.setGeometry(725, 200, 300, 300)        self.textEdit = QtWidgets.QTextEdit(self)        self.textEdit.setGeometry(8, 2, 284, 286)

    # 警告没有推导结果    def alert(self, info):        QtWidgets.QMessageBox.move(self, 200, 200)        QtWidgets.QMessageBox.information(self, "Information", self.tr(info))
    # 询问补充事实    def quest(self, info):        # 如果推理为空，需要询问用户是否要添加已知条件        QtWidgets.QMessageBox.move(self, 200, 200)        button = QtWidgets.QMessageBox.question(self, "提示",                                                self.tr(info),                                                QtWidgets.QMessageBox.Ok | QtWidgets.QMessageBox.Cancel,                                                QtWidgets.QMessageBox.Cancel)        return button
if __name__ == "__main__":    app = QtWidgets.QApplication(sys.argv)    widget = QtWidgets.QWidget()    ui = Ui_Form()    ui.setupUi(widget)    widget.show()    s = SecondWindow()    sys.exit(app.exec_())

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原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/c09d427c05cd6b519f65c9340】。文章转载请联系作者。

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有能力爱自己，有余力爱别人！ 2022-06-16 加入

CSDN全栈领域优质创作者，万粉博主；阿里云专家博主、星级博主、技术博主、阿里云问答官，阿里云MVP；华为云享专家；华为Iot专家；亚马逊人工智能自动驾驶（大众组）吉尼斯世界纪录获得者

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1、建立推理规则库首先

3、推理结果

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