不确定知识表示及推理

              规则不确定性的描述

        在基于规则的专家系统中,bayes公式可一写成为

           P(H|E)=P(H)P(E|H)/P(E)

    在直接使用bayes公式描述不确定性时,计算后验概率P(H|E)需要知道先验概率P(E|H),而因为先验概率又

是难以给出的量,为了克服这一困难,所以就提出了主观bayes方法。下面我们介绍主观bayes方法对规则不确

定性的描述。

    先给出几个定义:

    1、几率函数

    几率函数定义为

            O(x)=P(x)/[1-P(x)] 

    它表示证据x的出现概率与不出现概率之比,从定义可知,随着P(x)增大,O(x)也增大,而且

    当P(x)=0时,有O(x)=0

和 当P(x)=1时,有O(x)=¥  

    这样,取值为[0,1]的P(x)被放大为取值为[0,¥]的O(x)。

    2、充分性度量

    充分性度量定义为

             LS=P(E|H)/P(E|ØH)

    3、必要性度量

    必要性度量定义为

             LN= P(ØE|H)/P(ØE|ØH)

     对于证据确定的情况,此时P(E)=1或P(E)=0,现在假定有规则:

         IF E THEN H

     根据bayes公式有

         P(H|E)=P(E|H)P(H)/P(E)

         P(ØH|E)=P(E|ØH)P(ØH)/P(E)

将上述两式相除,得

         P(H|E)/P(ØH|E)= [P(E|H)/P(E|ØH)]*[P(H)/P(ØH)] 

在利用几率函数和LS,上式可表示为

         O(H|E)=LS*O(H)  

    从这个式子可以看出,LS越大,O(H|E)就越大,而P(H|E)越大,说明E对H的支持越强。当LS®¥时,

O(H|E)®¥,从而有P(H|E)®1,说明E的存在导致H为真。因此,我们说E对H是充分的,且称LS为充分性度量。

  同理,可以得到LN反映了ØLN的出现对H的支持程度。当LN=0时,将导致 O(H|ØE)=0,说明E不存在导致H

为假。因此,我们说E对H是必要的],且称LN为必要性量度。

  在主观bayes方法中,一条规则变成了如下的形式:

    IF E THEN (LS,LN) H

其中参数LS,LN和先验几率O(H)要由领域专家主观给出,先计算出后验几率,再计算出后验概率。

    习题

    试叙述bayes定理。

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