logo

Ensimmäisen asteen logiikka tekoälyssä

Aiheessa Propositiologiikka olemme nähneet kuinka esittää väitteitä propositionaalisen logiikan avulla. Mutta valitettavasti propositionallogiikassa voimme edustaa vain tosiasioita, jotka ovat joko tosia tai vääriä. PL ei riitä esittämään monimutkaisia ​​lauseita tai luonnollisen kielen lauseita. Propositiologiikalla on hyvin rajallinen ilmaisuvoima. Harkitse seuraavaa lausetta, jota emme voi esittää PL-logiikalla.

java escape -merkkejä
    'Jotkut ihmiset ovat älykkäitä' tai 'Sachin pitää kriketistä.'

Yllä olevien lauseiden esittämiseen PL-logiikka ei riitä, joten tarvitsimme tehokkaampaa logiikkaa, kuten ensimmäisen asteen logiikkaa.

Ensimmäisen asteen logiikka:

  • Ensimmäisen asteen logiikka on toinen tapa esittää tietämystä tekoälyssä. Se on propositionaalisen logiikan laajennus.
  • FOL on riittävän ilmeikäs esittämään luonnollisen kielen lausunnot ytimekkäästi.
  • Ensimmäisen asteen logiikka tunnetaan myös nimellä Predikaattilogiikka tai ensimmäisen asteen predikaattilogiikka . Ensimmäisen asteen logiikka on tehokas kieli, joka kehittää tietoa kohteista helpommin ja voi myös ilmaista näiden objektien välistä suhdetta.
  • Ensimmäisen asteen logiikka (kuten luonnollinen kieli) ei vain oleta, että maailma sisältää tosiasioita, kuten lauselogiikka, vaan olettaa myös seuraavat asiat maailmassa:
      Objektit:A, B, ihmiset, numerot, värit, sodat, teoriat, neliöt, kuopat, wumpus, ......
  • Suhteet: Se voi olla unaarinen suhde, kuten: punainen, pyöreä, on vieressä, tai n- mikä tahansa suhde, kuten: sisar, veli, on väri, tulee väliinTehtävä:Isä, paras ystävä, kolmas pelivuoro, loppu, ......
  • Luonnollisena kielenä ensimmäisen asteen logiikalla on myös kaksi pääosaa:
      Syntaksi
  • Semantiikka

    Ensimmäisen asteen logiikan syntaksi:

    FOL:n syntaksi määrittää, mikä symbolikokoelma on looginen lauseke ensimmäisen asteen logiikassa. Ensimmäisen asteen logiikan syntaktiset peruselementit ovat symbolit. Kirjoitamme lausunnot lyhyillä merkinnöillä FOL-kielellä.

    Ensimmäisen asteen logiikan peruselementit:

    Seuraavat ovat FOL-syntaksin peruselementit:

    Jatkuva 1, 2, A, John, Mumbai, kissa,....
    Muuttujat x, y, z, a, b,...
    Predikaatit Veli, isä, >,....
    Toiminto sqrt, Left LegOf, ....
    Liittimet ∧, ∨, ¬, ⇒, ⇔
    Tasa-arvo ==
    Kvantifioija ∀, ∃

    Atomic lauseet:

    • Atomilauseet ovat ensimmäisen asteen logiikan peruslauseita. Nämä lauseet muodostetaan predikaattisymbolista, jota seuraa suluissa termijono.
    • Voimme esittää atomilauseita muodossa Predikaatti (termi1, termi2, ......, termi n) .

    Esimerkki: Ravi ja Ajay ovat veljiä: => Brothers(Ravi, Ajay).
    Chinky on kissa: => kissa (Chinky)
    .

    Monimutkaiset lauseet:

    • Monimutkaisia ​​lauseita tehdään yhdistämällä atomilauseita konnektiivien avulla.

    Ensimmäisen asteen logiikkalauseet voidaan jakaa kahteen osaan:

      Aihe:Aihe on lausunnon pääosa.Predikaatti:Predikaatti voidaan määritellä relaatioksi, joka sitoo kaksi atomia yhteen lauseessa.

    Harkitse lausetta: 'x on kokonaisluku.' , se koostuu kahdesta osasta, ensimmäinen osa x on lauseen aihe ja toinen osa 'on kokonaisluku' tunnetaan predikaattina.

    Ensimmäisen asteen logiikka tekoälyssä

    Kvantifioijat ensimmäisen asteen logiikassa:

    • Kvantifioija on kielielementti, joka tuottaa kvantifioinnin, ja kvantifiointi määrittää näytteiden määrän keskustelun universumissa.
    • Nämä ovat symboleja, joiden avulla voidaan määrittää tai tunnistaa muuttujan alue ja laajuus loogisessa lausekkeessa. Kvantioreita on kahta tyyppiä:
        Universal Quantifier, (kaikki, kaikki, kaikki)
    • Eksistentiaalinen kvantori (joillekin ainakin yksi).

    Universaali kvantori:

    Universaali kvantori on loogisen esityksen symboli, joka määrittää, että sen alueella oleva lause on totta tietyn asian kaikelle tai jokaiselle esiintymälle.

    Universaalista kvantisoijaa edustaa symboli ∀, joka muistuttaa käänteistä A:ta.

    Huomautus: Universaalisessa kvantorissa käytämme implikaatiota '→'.

    Jos x on muuttuja, niin ∀x luetaan seuraavasti:

      Kaikille x Jokaiselle x:lle Jokaiselle x:lle.

    Esimerkki:

    Kaikki ihmiset juovat kahvia.

    vastaa menetelmää javassa

    Olkoon muuttuja x, joka viittaa kissaan, jotta kaikki x voidaan esittää UOD:ssa seuraavasti:

    Ensimmäisen asteen logiikka tekoälyssä

    ∀x mies(x) → juoma (x, kahvi).

    Se luetaan seuraavasti: On kaikki x, joissa x on mies, joka juo kahvia.

    Eksistentiaalinen kvantori:

    Eksistentiaaliset kvantoijat ovat kvantisoijien tyyppejä, jotka ilmaisevat, että sen soveltamisalaan kuuluva väite on totta ainakin yhdelle jollekin esiintymälle.

    Sitä merkitään loogisella operaattorilla ∃, joka muistuttaa käänteistä E. Kun sitä käytetään predikaattimuuttujan kanssa, sitä kutsutaan eksistentiaaliseksi kvantoriksi.

    Huomaa: Eksistentiaalisessa kvantorissa käytämme aina AND- tai konjunktiosymbolia (∧).

    Jos x on muuttuja, niin eksistentiaalinen kvantori on ∃x tai ∃(x). Ja se luetaan näin:

      On olemassa 'x'. Joillekin 'x'. Vähintään yhdelle 'x':lle.

    Esimerkki:

    Jotkut pojat ovat älykkäitä.

    Ensimmäisen asteen logiikka tekoälyssä

    ∃x: pojat(x) ∧ älykäs(x)

    Se luetaan seuraavasti: On joitain x, joissa x on älykäs poika.

    oho käsitteitä javassa

    Huomioitavaa:

    • Yleisin kvantisoijan tärkein liitin on implikaatiota .
    • Eksistentiaalisen kvantorin pääyhteys on ja .

    Kvantifioijien ominaisuudet:

    • Universaalisessa kvantorissa ∀x∀y on samanlainen kuin ∀y∀x.
    • Eksistentiaalisessa kvantorissa ∃x∃y on samanlainen kuin ∃y∃x.
    • ∃x∀y ei ole samanlainen kuin ∀y∃x.

    Esimerkkejä FOL:sta kvantitaattorin käyttämisessä:

    1. Kaikki linnut lentävät.
    Tässä kysymyksessä predikaatti on ' lentää (lintu) .'
    Ja koska kaikki linnut lentävät, se esitetään seuraavasti.
    ∀x lintu(x) →lentää(x) .

    2. Jokainen mies kunnioittaa vanhempiaan.
    Tässä kysymyksessä predikaatti on ' kunnioitus(x, y),' missä x = mies ja y = vanhempi .
    Koska on jokaista miestä, tulee käyttää ∀, ja se esitetään seuraavasti:
    ∀x mies(x) → kunnioittaa (x, vanhempi) .

    3. Jotkut pojat pelaavat krikettiä.
    Tässä kysymyksessä predikaatti on ' pelata (x, y) ,' missä x = pojat ja y = peli. Koska siellä on joitain poikia, niin käytämme ∃, ja se esitetään muodossa :
    ∃x pojat (x) → leikki (x, kriketti) .

    4. Kaikki opiskelijat eivät pidä sekä matematiikasta että luonnontieteistä.
    Tässä kysymyksessä predikaatti on ' like(x, y),' missä x = opiskelija ja y = aihe .
    Koska kaikkia opiskelijoita ei ole, niin käytämme ∀ negatiivisesti, joten seuraava esitys tästä:
    ¬∀ (x) [ opiskelija(x) → like(x, Matematiikka) ∧ like(x, Tiede)].

    silmukalle javassa

    5. Vain yksi opiskelija epäonnistui matematiikassa.
    Tässä kysymyksessä predikaatti on ' epäonnistui(x, y),' missä x= opiskelija ja y= oppiaine .
    Koska vain yksi opiskelija epäonnistui matematiikassa, käytämme tässä seuraavaa esitystapaa:
    ∃(x) [ opiskelija(x) → epäonnistui (x, matematiikka) ∧∀ (y) [¬(x==y) ∧ opiskelija(y) → ¬hylätty (x, matematiikka)] .

    Vapaat ja sidotut muuttujat:

    Kvantorit ovat vuorovaikutuksessa muuttujien kanssa, jotka esiintyvät sopivalla tavalla. Ensimmäisen asteen logiikassa on kahdenlaisia ​​muuttujia, jotka on annettu alla:

    Vapaa muuttuja: Muuttujan sanotaan olevan vapaa muuttuja kaavassa, jos se esiintyy kvantisoijan piirin ulkopuolella.

    Esimerkki: ∀x ∃(y)[P (x, y, z)], missä z on vapaa muuttuja.

    Sidottu muuttuja: Muuttujan sanotaan olevan sidottu muuttuja kaavassa, jos se esiintyy kvantisoijan piirissä.

    Esimerkki: ∀x [A (x) B( y)], tässä x ja y ovat sidotut muuttujat.